CN204676168U - 电厂在线制氢系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电厂在线制氢系统，包括集成制氢装置柜(1)，所述集成制氢装置柜(1)内设置有依次连接的质子交换膜装置(3)、过滤装置(4)和干燥装置(6)，质子交换膜装置(3)上设置有电池组装置(5)，干燥装置(6)通过氢气输送管路与氢冷发电机(2)连接。本实用新型系统装置集成化，操作方便，智能运行，安装便利，占地面积小，维护简便且全年维护时间短，补氢自动化，氢冷发电机内氢气纯度和压力恒定，整个系统安全稳定，适于在大型电站推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电厂在线制氢系统，特别是一种质子交换膜(PEM)水电解制氢系统，属于电厂制氢技术领域。
背景技术
目前国内大多电厂的氢气源供应有两种方式，一种是外购氢气，以瓶装或管道供应氢气，这种供应方式仍需电厂独立建造氢站，氢站也是电厂的一大重要安全隐患点，而且受制于氢源单位；另一种是电厂自身采用水电解工艺制取氢气，其工艺系统通常由水电解制氢装置和氢气加压、储存、纯化及灌充等操作单元组成，这种供应方式存在诸多弊端，如设备及管路繁多，占地面积大，工艺流程复杂，设备腐蚀严重，易发生泄露、氢氧失衡等事故，日常操作运行繁复，需频繁维护，且为间断式补氢，不能与发电机直接连接，发电机内部氢气纯度和压力分布不均(呈锯齿形分布)等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种电厂在线制氢系统，系统设备集成化，操作简便，自动运行，安装方便，占地面积较小，全年维护时间短，且集成制氢装置柜直接与氢冷发电机连接，补氢自动化，氢冷发电机内氢气纯度和压力趋于恒定，生产管理稳定，安全可靠。
本实用新型的技术方案：一种电厂在线制氢系统，包括集成制氢装置柜，所述集成制氢装置柜内设置有依次连接的质子交换膜装置、过滤装置和干燥装置，质子交换膜装置上设置有电池组装置，干燥装置通过氢气输送管路与氢冷发电机连接。系统的制氢设备集成为集成制氢装置柜，使整个系统的更利于生产管理和运行控制，氢气尽可能地被密封在集成制氢装置柜内的管道中，防止其与空气混合，避免形成潜在的爆炸环境，安全可靠，安装方便，可操作性强，占地面积较小，易于维护，且氢冷发电机直接与干燥装置连接，补氢自动化，氢冷发电机内氢气纯度和压力稳定。
前述的这种电厂在线制氢系统中，质子交换膜装置的进水管路上设置有在线去离子装置。经过在线去离子装置处理的制氢水更优质，更有利于后续的集成制氢装置柜制取高纯度氢气。
前述的这种电厂在线制氢系统中，还包括储氢装置，储氢装置与干燥装置连接。设置储氢装置可保证系统维护时间氢气源的供给，有利于电厂运作的连续性。
前述的这种电厂在线制氢系统中，还包括循环冷却装置，质子交换膜装置通过循环进水管路和循环出水管路与循环冷却装置连接。循环冷却装置可保证质子交换膜装置制氢的稳定性，提高氢气质量。
与现有技术相比，本实用新型利用质子交换膜(PEM)水电解制氢技术，先进成熟、安全可靠且环保，同时，将制氢装置集成化为集成制氢装置柜，操作方便，智能控制生产运行，安装便利，不改变安装区域的安全等级，占地面积小，维护简便且全年维护时间短，并且，集成制氢装置柜直接与氢冷发电机连接，补氢自动化，氢冷发电机内氢气纯度和压力趋于恒定，整个系统安全稳定，具有在大型电站推广应用的价值。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
附图中的标记为：1-集成制氢装置柜，2-氢冷发电机，3-质子交换膜装置，4-过滤装置，5-电池组装置，6-干燥装置，7-在线去离子装置，8-储氢装置，9-循环冷却装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型的实施例1：一种电厂在线制氢系统，包括集成制氢装置柜1，所述集成制氢装置柜1内设置有依次连接的质子交换膜装置3、过滤装置4和干燥装置6，质子交换膜装置3上设置有电池组装置5，干燥装置6通过氢气输送管路与氢冷发电机2连接。集成制氢装置柜1内部预留多台电池组装置5的安装空间，根据电厂氢冷发电机2的漏氢量选择台数，单台出力2Nm3/h；集成制氢装置柜1内部所有的配电设备及其他电气组件均位于与质子交换膜装置3分开的密闭电气外壳内，消除集成制氢装置柜1内任何能够引爆潜在爆炸环境的点火源；集成制氢装置柜1配置标定为50％LFL(H22％)的可燃气体传感器，当达到此数值时发出报警并自动关闭系统。
有利地，质子交换膜装置3的进水管路上设置有在线去离子装置7。可根据水质实际情况考虑是否设置在线去离子装置7。
有利地，本电厂在线制氢系统还包括储氢装置8，储氢装置8与干燥装置6连接。
进一步地，本电厂在线制氢系统还包括循环冷却装置9，质子交换膜装置3通过循环进水管路和循环出水管路与循环冷却装置9连接。
本实用新型的实施例2：一种电厂在线制氢系统，包括集成制氢装置柜1，所述集成制氢装置柜1内设置有依次连接的质子交换膜装置3、过滤装置4和干燥装置6，质子交换膜装置3上设置有电池组装置5，干燥装置6通过氢气输送管路与氢冷发电机2连接。集成制氢装置柜1内部预留多台电池组装置5的安装空间，根据电厂氢冷发电机2的漏氢量选择台数，单台出力2Nm3/h；集成制氢装置柜1内部所有的配电设备及其他电气组件均位于与质子交换膜装置3分开的密闭电气外壳内，消除集成制氢装置柜1内任何能够引爆潜在爆炸环境的点火源；集成制氢装置柜1配置标定为50％LFL(H22％)的可燃气体传感器，当达到此数值时发出报警并自动关闭系统。
有利地，本电厂在线制氢系统还包括储氢装置8，储氢装置8与干燥装置6连接。
进一步地，本电厂在线制氢系统还包括循环冷却装置9，质子交换膜装置3通过循环进水管路和循环出水管路与循环冷却装置9连接。
本实用新型的实施例3：一种电厂在线制氢系统，包括集成制氢装置柜1，所述集成制氢装置柜1内设置有依次连接的质子交换膜装置3、过滤装置4和干燥装置6，质子交换膜装置3上设置有电池组装置5，干燥装置6通过氢气输送管路与氢冷发电机2连接。集成制氢装置柜1内部预留多台电池组装置5的安装空间，根据电厂氢冷发电机2的漏氢量选择台数，单台出力2Nm3/h；集成制氢装置柜1内部所有的配电设备及其他电气组件均位于与质子交换膜装置3分开的密闭电气外壳内，消除集成制氢装置柜1内任何能够引爆潜在爆炸环境的点火源；集成制氢装置柜1配置标定为50％LFL(H22％)的可燃气体传感器，当达到此数值时发出报警并自动关闭系统。
进一步地，本电厂在线制氢系统还包括循环冷却装置9，质子交换膜装置3通过循环进水管路和循环出水管路与循环冷却装置9连接。
本实用新型的工作原理：引入一路除盐水，可根据水质实际情况考虑是否增设一套在线去离子装置7，通过集成制氢装置柜1内部设置的质子交换膜装置3电解纯水，经由过滤装置4将制得的氢气水滤，通过集成制氢装置柜1外壳，空气吸入以及吹出过滤装置4上的滤网，将制得的氧气排入外部环境，持续保持集成制氢装置柜1内部为正压，最后氢气经过干燥装置6输出至氢冷发电机2，通过对氢冷发电机2内部氢气的压力、纯度及露点进行实时监控，自动补氢，自动排放不合格氢气；若考虑大修期间用气，可设置储氢装置8收集备用氢气。
Claims (4)
1.一种电厂在线制氢系统，包括集成制氢装置柜(1)，其特征在于：所述集成制氢装置柜(1)内设置有依次连接的质子交换膜装置(3)、过滤装置(4)和干燥装置(6)，质子交换膜装置(3)上设置有电池组装置(5)，干燥装置(6)通过氢气输送管路与氢冷发电机(2)连接。
2.根据权利要求1所述的电厂在线制氢系统，其特征在于：质子交换膜装置(3)的进水管路上设置有在线去离子装置(7)。
3.根据权利要求1所述的电厂在线制氢系统，其特征在于：还包括储氢装置(8)，储氢装置(8)与干燥装置(6)连接。
4.根据权利要求1所述的电厂在线制氢系统，其特征在于：还包括循环冷却装置(9)，质子交换膜装置(3)通过循环进水管路和循环出水管路与循环冷却装置(9)连接。
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| CN108728862A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-11-02 | 神华国华广投（柳州）发电有限责任公司 | 一种在线制氢机布置在氢站的方法 |
| CN112760666A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-05-07 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种氢冷机组制氢补氢系统及其工作方法 |
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- 2015-04-16 CN CN201520231021.4U patent/CN204676168U/zh not_active Expired - Fee Related
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