CN219409923U - 一种pem电解槽余热利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种PEM电解槽余热利用系统，包括：氢气路、氧气路及循环水主路；氢气路上设有电解槽、氢侧换热器及氢侧降温分离装置；氧气路上设有电解槽、氧侧换热器及氧侧降温分离装置；循环水主路上设有电解槽、氧侧换热器、氢侧换热器及氧侧降温分离装置；氢侧换热器包括第一管程和第三管程；氧侧换热器包括第二管程和第四管程；氢侧换热器通过第一管程与电解槽及氢侧降温分离装置连通；氧侧换热器通过第二管程与电解槽及氧侧降温分离装置连通；氢侧换热器通过第三管程与氧侧降温分离装置连通；氧侧换热器通过第四管程与电解槽连通；本实用新型通过设置在不同线路上的装置，充分利用余热，提高电解槽制氢效率。
Description
技术领域
本实用新型属于技术领域，特别涉及一种PEM(质子交换膜，Proton exchangemembrane)电解槽余热利用系统。
背景技术
氢气，以其原料来源广、能量密度高、燃烧不产生CO2，被认为是取代化石能源的最佳新能源。目前，氢气的制备方法包括化石能源制氢、生物能制氢与电解水制氢等几种方法，其中，电解水以其制备工艺简单、氢气纯度高、可与绿电有效耦合等的优势，被认为是未来主流的制氢技术。
到目前为止，主流的电解水制氢技术已发展出碱性水电解制氢、固体聚合物电解槽制氢与固体氧化物电解槽制氢三种。在上述三种制氢技术中，固体聚合物电解槽制氢具备电流密度高、制氢体积小、动态响应快的优点，正逐步受到各制氢设备企业及用氢单位的重视。依据固体聚合物的不同，固体聚合物电解槽制氢技术又可分为质子交换膜制氢技术(Proton exchange membrane water electrolysis，PEMEC)与碱性阴离子交换膜制氢技术(Anion exchange membrane water electrolysis，AEMWE)。
与AEMWE处于实验室阶段不同，PEMWE现已进入初步商业化阶段，由于目前电解制氢系统通常存在电解槽出口侧水温较高，电解槽入口侧循环水需先低温通过金属离子去除器中的离子交换树脂以提纯电解水，电解槽出口侧与金属离子去除器出口侧具有较大温差，导致电解槽制氢效率相对低的问题。
实用新型内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种以提高电解槽制氢效率为目的、安全可靠、工艺简单且易于实施及充分利用电解槽余热的PEM电解槽余热利用系统及余热利用工艺方法。
为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：
一方面，本实用新型实施例提供一种PEM电解槽余热利用系统，包括：氢气路、氧气路及循环水主路；所述氢气路上设有顺序连通的电解槽、氢侧换热器及氢侧降温分离装置；所述氧气路上设有顺序连通的所述电解槽、氧侧换热器及氧侧降温分离装置；所述循环水主路上设有顺序连通的所述电解槽、所述氧侧换热器、所述氢侧换热器及所述氧侧降温分离装置；其中，所述氢侧换热器包括第一管程和第三管程；所述氧侧换热器包括第二管程和第四管程；所述氢侧换热器通过所述第一管程与所述电解槽及所述氢侧降温分离装置连通；所述氧侧换热器通过所述第二管程与所述电解槽及所述氧侧降温分离装置连通；所述氢侧换热器通过所述第三管程与所述氧侧降温分离装置连通；所述氧侧换热器通过所述第四管程与所述电解槽连通；所述氢侧换热器通过所述第三管程与所述氧侧换热器的所述第四管程连通。
在本实用新型的一些实施例中，所述PEM电解槽余热利用系统还包括循环水辅路；所述循环水辅路上设有顺序连通的所述电解槽、具有温度探测器的第一流量控制阀及所述氧侧降温分离装置；其中，所述第一流量控制阀与所述氢侧换热器和所述氧侧换热器并列设置；所述第一流量控制阀的两端分别与所述氧侧降温分离装置和所述电解槽连通；所述温度探测器位于所述电解槽的氧侧出口或氢侧出口，用于获取从对应出口排出介质的温度。
在本实用新型的一些实施例中，所述氢侧降温分离装置包括彼此环接并连通的：氢气一级气液分离器、氢气冷却塔及氢气二级气液分离器；所述氢侧降温分离装置通过所述氢气一级气液分离器2与所述第一管程连通。
在本实用新型的一些实施例中，所述氧侧降温分离装置包括彼此环接并连通的：氧气一级气液分离器、氧气冷却塔及氧气二级气液分离器；所述氧侧降温分离装置通过所述氧气一级气液分离器分别与所述第二管程、第三管程及所述循环水辅路连通。
在本实用新型的一些实施例中，还包括：相互连通的循环泵及金属离子去除器；其中，所述循环泵的入口端与所述氧气一级气液分离器连通；所述金属离子去除器的出口端分别与所述第三管程及所述第一流量控制阀连通。
在本实用新型的一些实施例中，所述氢气一级气液分离器与所述氧气一级气液分离器通过补水管线连通；所述补水管线上设有用于控制流量的第二流量控制阀。
在本实用新型的一些实施例中，所述氢气一级气液分离器及所述氧气一级气液分离器各自的内腔设有相互连通的冷却水盘管。
在本实用新型的一些实施例中，所述PEM电解槽余热利用系统还包括外部冷却水管，其与所述氧气一级气液分离器的冷却水盘管的入口连通。
在本实用新型的一些实施例中，所述氢气二级气液分离器还包括氢气出口，用于排放经上游分离及冷却后的氢气；所述氧气二级气液分离器还包括氧气出口，用于排放经上游分离及冷却后的氧气。
另一方面，本实用新型实施例还提供一种余热利用工艺方法，其用于所述PEM电解槽余热利用系统，所述余热利用工艺包括如下步骤：
作为电解反应原材料的水在所述电解槽电解后，生成氢气和氧气；氢气和氧气各自以与水蒸气混合的方式，经对应的所述电解槽的氢侧出口和氧侧出口排出；
氢气与水蒸气的混合气体经所述氢侧换热器的第一管程进入所述氢侧降温分离装置；经过降温分离处理后的氢气从所述氢侧降温分离装置排出，并进入下一道工序；
氧气与水蒸气的混合气体经所述氧侧换热器的第二管程进入所述氧侧降温分离装置；经过降温分离处理后的氧气从所述氧侧换热器排出，并进入下一道工序；
经所述氧侧降温分离装置降温分离后的水，作为循环水从所述氧侧降温分离装置排出，并流入所述氢侧换热器的第三管程；随后经所述第三管程流入所述氧侧换热器的第四管程；
循环水从所述第四管程流出后，再次进入所述电解槽，并参与电解反应。
与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型实施例提供一种PEM电解槽余热利用系统，通过设置氢气路、氧气路及循环水主路，通过设置氢侧换热器及氧侧换热器，并当循环水依次通过氢侧换热器与氧侧换热器时，在回流进入电解槽的循环水与从电解槽排出的混合气体之间进行热交换，利用电解制氢系统的余热使循环水的温度提高，由此，有效降低循环水与从电解槽的出口流出的混合气体之间的温差，进而提高PEM电解槽余热利用系统的制氢效率。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所实用新型的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
图1为本实用新型实施例的一种PEM电解槽余热利用系统的示意图；
图2为本实用新型实施例的一种余热利用工艺方法的流程图。
附图标记说明
1-电解槽；2-氢气一级气液分离器；3-氢气冷却塔；
4-氢气二级气液分离器；5-氧气一级气液分离器；6-氧气冷却塔；
7-氧气二级气液分离器；8-循环泵；9-金属离子去除器；
10-氢侧换热器；11-氧侧换热器；12-第二流量控制阀；
13-第一流量控制阀；14-温度探测器；15-冷却水盘管；
16-外部冷却水管；17-补水管线；21-第一管程；
22-第二管程；23-第三管程；24-第四管程；
T0-循环水初始温度；
T1-循环水回水温度；
T2-入水口温度；
T3-出口温度
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
本实用新型使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本实用新型所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
氢气被认为是取代化石能源的最佳的替代品，是最环保且和循环利用的环保能源。然而，在制氢过程中，由于电解槽1出口侧与金属离子去除器9出口侧具有较大温差，从而降低电解槽1制氢效率，为此，本实用新型提供如下解决方案，以提高制氢效率。
一方面，本实用新型实施例提供一种PEM电解槽余热利用系统，参见图1，其包括：氢气路、氧气路及循环水主路；所述氢气路上设有顺序连通的电解槽1、氢侧换热器10及氢侧降温分离装置；所述氧气路上设有顺序连通的电解槽1、氧侧换热器11及氧侧降温分离装置；所述循环水主路上设有顺序连通的电解槽1、氧侧换热器11、氢侧换热器10及所述氧侧降温分离装置；其中，氢侧换热器10包括第一管程21和第三管程23；氧侧换热器11包括第二管程22和第四管程24；氢侧换热器10通过第一管程21与电解槽1及所述氢侧降温分离装置连通；氧侧换热器11通过第二管程22与电解槽1及所述氧侧降温分离装置连通；氢侧换热器10通过第三管程23与所述氧侧降温分离装置连通；氧侧换热器11通过第四管程24与电解槽1连通；氢侧换热器10通过第三管程23与氧侧换热器11的第四管程24连通。在本实施例中，循环水从所述氧侧降温分离装置流出后，顺序通过氢侧换热器10的第三管程23、氧侧换热器11的第四管程24，并重新回流进入电解槽1；在流经第三管程23及第四管程24的过程中，循环水分别与对应经过氢侧换热器10的第一管程21及氧侧换热器11的第二管程22的混合气体进行热交换，使得循环水的温度升高，进而满足电解槽1内工作温度的要求，由此，电解槽1在反应过程中产生热量被充分利用。
进一步地，所述PEM电解槽余热利用系统还包括循环水辅路，参见图1；所述循环水辅路上设有顺序连通的电解槽1、具有温度探测器14的第一流量控制阀13及所述氧侧降温分离装置；其中，第一流量控制阀13与氢侧换热器10和氧侧换热器11并列设置；第一流量控制阀13的两端分别与所述氧侧降温分离装置和电解槽1连通；温度探测器14位于电解槽1的氧侧出口或氢侧出口，用于获取从对应出口排出介质的温度。在本实施例中，通过设置具有温度探测器14的第一流量控制阀13，并通过调控循环水辅路的低温循环水流量，降低电解槽1的出口温度(T3)至额定工作温度。进一步地，在本实施例中，出口温度(T3)可以为氧侧出口或氢侧出口的温度，二者均能准确反映电解槽1当前的反应温度。当温度探测器14探测到电解槽1的出口温度(T3)高于电解槽1额定工作温度时，位于循环水辅路的第一流量控制阀13将开启；此时一部分循环水将通过第一流量控制阀13汇入所述循环水主路中，从而降低电解槽1入水口温度(T2)；当电解槽1的出口温度(T3)降低至额定温度时，第一流量控制阀13关闭。通过上述设置方式，能够实时获取出口温度(T3)，控制第一流量控制阀13的启闭，调节入水口温度(T2)。
进一步地，参见图1，所述氢侧降温分离装置包括彼此环接并连通的：氢气一级气液分离器2、氢气冷却塔3及氢气二级气液分离器4；所述氢侧降温分离装置通过氢气一级气液分离器2与第一管程21连通。在本实施例中，由氢气和水蒸气组成的混合气体经过一次分离、降温及二次分离后，分离出的氢气从氢气二级气液分离器4排出，并进入下游工序。而水蒸气在降温分离过程中凝结成液态水，并以备用循环水的方式回流进入的氢气一级气液分离器2。另外，在本实施例中，所述氢侧降温分离装置通过氢气一级气液分离器2与第一管程21连通，通过第一管程21接收来自电解槽1的氢气和水蒸气的混合气体。
进一步地，参见图1，所述氧侧降温分离装置包括彼此环接并连通的：氧气一级气液分离器5、氧气冷却塔6及氧气二级气液分离器7；所述氧侧降温分离装置通过氧气一级气液分离器5分别与第二管程22、第三管程23及所述循环水辅路连通。在本实施例中，由氧气和水蒸气组成的混合气体经过一次分离、降温及二次分离后，分离出的氧气从氧气二级气液分离器7排出，并进入下游工序。而水蒸气在降温分离过程中凝结成液态水，并以循环水的方式回流进入的氧气一级气液分离器5。另外，在本实施例中，所述氧侧降温分离装置通过氧气一级气液分离器5分别与第二管程22、第三管程23及所述循环水辅路连通；其中，氧气一级气液分离器5通过第二管程22接收来自电解槽1的氧气和水蒸气的混合气体；从氧气一级气液分离器5排出的循环水通过第三管程23进入循环水主路，并最终回流至电解槽1，用做电解原料。
进一步地，氢气一级气液分离器2与氧气一级气液分离器5通过补水管线17连通；补水管线17上设有用于控制流量的第二流量控制阀12。在前述实施例中，以备用循环水的方式回流进入的氢气一级气液分离器2，在从氧气一级气液分离器5排出的循环水无法满足电解对于原料需求的情况下，第二流量控制阀12开启，氢气一级气液分离器2内的备用循环水作为补充经第二流量控制阀12进入氧气一级气液分离器5，并最终通过循环水主路回流至电解槽1，补充电解原料。另外，在氢气一级气液分离器2的气压过高造成氢气流入氧气一级气液分离器5时，还可以通过及时关闭第二流量控制阀12，阻止氢气流入氧气一级气液分离器5，以确保系统安全运行。
关于补水管线17及设于其上的第二流量控制阀12的具体结构及工作方式在此做一解释说明。
补水管线17的两端开口及整个管线均位于靠近氢气一级气液分离器2及氧气一级气液分离器5的底部的位置，该设置方式有利于备用循环水从氢气一级气液分离器2进入氧气一级气液分离器5；在所述PEM电解槽余热利用系统进入电解的初期阶段，水蒸气经氢气二级气液分离器4降温分离后，以液态水方式回流进入氢气一级气液分离器2，以备用循环水的形式储存在氢气一级气液分离器2中，经过一段时间的积累，备用循环水的水面逐渐升高，并淹没补水管线17的两端开口；其中，在电解的初期阶段，由于补水管线17的两端开口位于备用循环水的水面上方，通过关闭第二流量控制阀12，可以发挥阻止氢气通过开口从氢气一级气液分离器2进入氧气一级气液分离器5，进而以确保系统安全运行；而当备用循环水的水面淹没补水管线17的两端开口后，在氢气一级气液分离器2内的压力高于氧气一级气液分离器5的情况下，此时，关闭第二流量控制阀12又能够阻止备用循环水在压力作用下，从氢气一级气液分离器2进入氧气一级气液分离器5的作用。可见，在本实施例中，随着电解过程的持续进行，第二流量控制阀12在不同的计算发挥对应的作用。
进一步地，参见图1，所述PEM电解槽余热利用系统还包括：相互连通的循环泵8及金属离子去除器9；其中，循环泵8的入口端与氧气一级气液分离器5连通；金属离子去除器9的出口端分别与第三管程23及第一流量控制阀13连通。在本实施例中，循环水经循环泵8进入金属离子去除器9，并在金属离子去除器9内进行水质净化，经净化后的循环水回流至电解槽1，作为原料参与电解反应，通过水质净化能够有效提高电解效率及质量。
进一步地，为了提高降温分离效率，参见图1，氢气一级气液分离器2及氧气一级气液分离器5各自的内腔设有相互连通的冷却水盘管15。
进一步地，参见图1，所述PEM电解槽余热利用系统还包括外部冷却水管16，其与氧气一级气液分离器5的冷却水盘管15的入口连通。在本实施例中，通过外部冷却水管16持续为氧气一级气液分离器5及氢气一级气液分离器2提供用于冷却的冷却水；冷却水通过外部冷却水管16顺序流过氧气一级气液分离器5及氢气一级气液分离器2，使得流经氧气一级气液分离器5的氧气与水蒸气的混合气体、及流经氢气一级气液分离器2的氢气与水蒸气的混合气体被有效降温，通过高效改变水蒸气的物理形态，提高分离水蒸气的效率；以及通过降低循环水的温度，以满足金属离子去除器9对于工作温度的要求。
进一步地，参见图1，氢气二级气液分离器4还包括氢气出口，用于排放经上游分离及冷却后的氢气；氧气二级气液分离器7还包括氧气出口，用于排放经上游分离及冷却后的氧气。
另一方面，本实用新型实施例还提供一种余热利用工艺方法，其用于所述PEM电解槽余热利用系统，所述余热利用工艺包括如下步骤：
S101，作为电解反应原材料的水在电解槽1电解后，生成氢气和氧气；氢气和氧气各自以与水蒸气混合的方式，经对应的电解槽1的氢侧出口和氧侧出口排出；
S102，氢气与水蒸气的混合气体经氢侧换热器10的第一管程21进入所述氢侧降温分离装置；经过降温分离处理后的氢气从所述氢侧降温分离装置排出，并进入下一道工序；
S103，氧气与水蒸气的混合气体经氧侧换热器11的第二管程22进入所述氧侧降温分离装置；经过降温分离处理后的氧气从氧侧换热器11排出，并进入下一道工序；
S104，经所述氧侧降温分离装置降温分离后的水，作为循环水从所述氧侧降温分离装置排出，并流入氢侧换热器10的第三管程23；随后经第三管程23流入氧侧换热器11的第四管程24；
S105，循环水从第四管程24流出后，再次进入电解槽1，并参与电解反应。
为了进一步理解本申请技术方案，下面结合所述PEM电解槽余热利用系统及余热利用工艺方法加以解释说明。
作为电解反应原材料的水在电解槽1电解后，生成氢气和氧气；氢气和氧气分别以与水蒸气混合形成混合气体的方式经对应的电解槽1的氢侧出口和氧侧出口排出；此时，温度探测器14探测到电解槽1的出口温度(T3)，并与电解槽1额定温度进行对比；例如，当出口温度(T3)高于电解槽1额定温度时，第一流量控制阀13开启，通过循环水辅路流入循环水主路，以降低循环水进入电解槽1时的入水口温度(T2)来满足电解槽1对于工作温度的要求；当出口温度(T3)降低至额定温度时，则关闭第一流量控制阀13。
混合气体通过第一管程21和第二管程22，分别进入对应的氢气一级气液分离器2和氢气二级气液分离器4，在经过第一管程21和第二管程22时，混合气体进行第一次换热降温，并继续分别通过氢气一级气液分离器2、氢气冷却塔3、氢气二级气液分离器4，及氧气一级气液分离器5、氧气冷却塔6、氧气二级气液分离器7进行降温分离；经过降温分离后的氢气和氧气分别被排出，并进入后续工序；而降温分离后改变物理形态的水将以备用循环水及循环水的方式回流进入对应的氢气一级气液分离器2和氧气一级气液分离器5；其中，氧气一级气液分离器5内的循环水直接通过循环泵8及金属离子去除器9，并经过净化处理后进入第三管程23和第四管程24，随后，通过电解槽1的入水口重新回流进入电解槽1，并作为反应原料参与电解反应。
补充说明的是，从氧气一级气液分离器5流出的循环水，其温度作为循环水初始温度(T0)通常为40～50℃；流经第三管程23的循环水，其温度作为循环回水温度(T1)，通常比刚从氧气一级气液分离器5流出的循环水的循环水初始温度(T0)高5～10℃；而流经第四管程23的循环水，其具有与入水口温度(T2)相同的温度；具体地，循环水以低温的方式通过金属离子去除器9，经水质净化处理，处理后的循环水顺序通过第三管程23和第四管程24，并在此与从电解槽1的氢侧出口和氧侧出口排出并进入第一管程21和第二管程22的混合气体进行热交换，使得从氧气一级气液分离器5回流的循环水的循环水初始温度(T0)被升温，由此，缩小来循环水初始温度(T0)与电解槽1的出口温度(T3)之间的温差，由此相应地提高了电解槽1制氢的效率；循环水升温是在其流经第三管程23和第四管程24的过程中完成的，在此过程中，充分利用了电解槽1反应产生的余热；在上述实施例中，电解槽1的氢侧出口和氧侧出口的出口温度(T3)通常为60～70℃。
此外，尽管在此描述了说明性的实施例，但是范围包括具有基于本实用新型的等效要素、修改、省略、组合(例如，跨各种实施例的方案的组合)、调整或变更的任何和所有实施例。权利要求中的要素将基于权利要求中使用的语言进行宽泛地解释，而不限于本说明书中或在本申请的存续期间描述的示例。此外，所实用新型的方法的步骤可以以任何方式进行修改，包括通过重新排序步骤或插入或删除步骤。因此，意图仅仅将描述视为例子，真正的范围由以下权利要求及其全部等同范围表示。
以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。而且，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本实用新型。这不应被解释为意图未请求保护的实用新型特征对于任何权利要求是必不可少的。因此，以下权利要求作为示例或实施例结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本实用新型的范围。
Claims (9)
1.一种PEM电解槽余热利用系统，其特征在于，包括：氢气路、氧气路及循环水主路；
所述氢气路上设有顺序连通的电解槽、氢侧换热器及氢侧降温分离装置；所述氧气路上设有顺序连通的所述电解槽、氧侧换热器及氧侧降温分离装置；所述循环水主路上设有顺序连通的所述电解槽、所述氧侧换热器、所述氢侧换热器及所述氧侧降温分离装置；其中，
所述氢侧换热器包括第一管程和第三管程；所述氧侧换热器包括第二管程和第四管程；
所述氢侧换热器通过所述第一管程与所述电解槽及所述氢侧降温分离装置连通；所述氧侧换热器通过所述第二管程与所述电解槽及所述氧侧降温分离装置连通；所述氢侧换热器通过所述第三管程与所述氧侧降温分离装置连通；所述氧侧换热器通过所述第四管程与所述电解槽连通；所述氢侧换热器通过所述第三管程与所述氧侧换热器的所述第四管程连通。
2.根据权利要求1所述的PEM电解槽余热利用系统，其特征在于，还包括循环水辅路；所述循环水辅路上设有顺序连通的所述电解槽、具有温度探测器的第一流量控制阀及所述氧侧降温分离装置；其中，
所述第一流量控制阀与所述氢侧换热器和所述氧侧换热器并列设置；所述第一流量控制阀的两端分别与所述氧侧降温分离装置和所述电解槽连通；
所述温度探测器位于所述电解槽的氧侧出口或氢侧出口，用于获取从对应出口排出介质的温度。
3.根据权利要求2所述的PEM电解槽余热利用系统，其特征在于，所述氢侧降温分离装置包括彼此环接并连通的：氢气一级气液分离器、氢气冷却塔及氢气二级气液分离器；所述氢侧降温分离装置通过所述氢气一级气液分离器(2)与所述第一管程连通。
4.根据权利要求3所述的PEM电解槽余热利用系统，其特征在于，所述氧侧降温分离装置包括彼此环接并连通的：氧气一级气液分离器、氧气冷却塔及氧气二级气液分离器；所述氧侧降温分离装置通过所述氧气一级气液分离器分别与所述第二管程、第三管程及所述循环水辅路连通。
5.根据权利要求4所述的PEM电解槽余热利用系统，其特征在于，还包括：相互连通的循环泵及金属离子去除器；其中，
所述循环泵的入口端与所述氧气一级气液分离器连通；
所述金属离子去除器的出口端分别与所述第三管程及所述第一流量控制阀连通。
6.根据权利要求4所述的PEM电解槽余热利用系统，其特征在于，所述氢气一级气液分离器与所述氧气一级气液分离器通过补水管线连通；所述补水管线上设有用于控制流量的第二流量控制阀。
7.根据权利要求6所述的PEM电解槽余热利用系统，其特征在于，所述氢气一级气液分离器及所述氧气一级气液分离器各自的内腔设有相互连通的冷却水盘管。
8.根据权利要求7所述的PEM电解槽余热利用系统，其特征在于，还包括外部冷却水管，其与所述氧气一级气液分离器的冷却水盘管的入口连通。
9.根据权利要求4所述的PEM电解槽余热利用系统，其特征在于，所述氢气二级气液分离器还包括氢气出口，用于排放经上游分离及冷却后的氢气；所述氧气二级气液分离器还包括氧气出口，用于排放经上游分离及冷却后的氧气。
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| CN202320320213.7U CN219409923U (zh) | 2023-02-16 | 2023-02-16 | 一种pem电解槽余热利用系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7494406B1 (ja) | 2024-02-05 | 2024-06-03 | 東京瓦斯株式会社 | 水電解システム |
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