CN222781702U - 碱液循环泵一对多的绿电制氢系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种碱液循环泵一对多的绿电制氢系统，每组碱液循环泵的常用碱液循环泵和备用碱液循环泵并联，常用碱液循环泵和备用碱液循环泵的碱液输出端均设置有总路调节阀门，且总路调节阀门设置有压力变送器，常用碱液循环泵和备用碱液循环泵的碱液输出端连接于总路碱液管道，总路碱液管道连接若干个分支碱液管道，每个分支碱液管道末端均连接一台电解槽；每个分支碱液管道均设置有分支流量调节阀，每个分支流量调节阀均设置有流量计。本实用新型通过分支流量调节阀来精准调节每台电解槽的碱液流量，适应绿电制氢系统中，各台电解槽的不同负荷运行模式，每台电解槽的碱液循环量各不相同的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及碱液循环泵一对多的绿电制氢系统，属于碱液循环泵的技术领域。
背景技术
绿电制氢系统是指用光伏能或者风能作为电解水制氢的电源，绿电电源通过整流后给电解槽供电，以及直流电给后处理装置供电，并联多个独立控制和开关的电解槽。常规绿电制氢系统方案中，每台电解槽对应1台碱液循环泵，并会设置相应的备用碱液循环泵，在变工况的情况下，有的方案会采用变频的碱液循环泵来应对，导致气液分离装置占地过大，设备投资过大。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本实用新型公开了一种碱液循环泵一对多的绿电制氢系统，其具体技术方案如下：
一种碱液循环泵一对多的绿电制氢系统，包括若干组电解槽，每组有若干台电解槽，每组电解槽共用一组碱液循环泵，每组碱液循环泵设有一个常用碱液循环泵和一个以上备用碱液循环泵，每组碱液循环泵的常用碱液循环泵和备用碱液循环泵并联，常用碱液循环泵和备用碱液循环泵的碱液输出端均设置有总路调节阀门，且总路调节阀门设置有压力变送器，常用碱液循环泵和备用碱液循环泵的碱液输出端连接于总路碱液管道，总路碱液管道连接若干个分支碱液管道，每个分支碱液管道末端均连接一台电解槽；
每个分支碱液管道均设置有分支流量调节阀，每个分支流量调节阀均设置有流量计。
进一步的，每台所述电解槽的分支碱液管道还设置有流量显示仪表和流量变送仪表。
进一步的，所述每组碱液循环泵设有一个常用碱液循环泵和一个备用碱液循环泵。
进一步的，所述常用碱液循环泵和备用碱液循环泵均选用工频泵。
进一步的，所述常用碱液循环泵和备用碱液循环泵的进口端分别设置有开关阀门。
进一步的，每组碱液循环泵还并联一路将电解槽中碱液输送到碱液循环泵上游端的旁通碱液循环管道，所述旁通碱液循环管道上设置有旁通调节阀门，所述旁通调节阀门设置有流量显示仪表和流量变送仪表。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型设置分支流量调节阀来精准调节每台电解槽的碱液流量，适应绿电制氢系统中，各台电解槽的不同负荷运行模式，每台电解槽的碱液循环量各不相同的特点。
本实用新型还设置旁通管道，设置了旁通碱液循环管道，用于在碱液无法完全循环时，打开旁通调节阀门，保证碱液完全循环，不憋泵，保护碱液循环泵。
附图说明
图1是本实用新型的连接示意图，
附图标记列表：1—开关阀门，2—常用碱液循环泵，3—总路调节阀门，31—压力变送器，4—总路碱液管道，5—备用碱液循环泵，6—旁通碱液循环管道，7—旁通调节阀门，8—流量显示仪表，9—流量变送仪表，10—分支碱液管道，11—分支流量调节阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
绿电制氢系统包括若干组电解槽，每组有若干台电解槽，每组电解槽共用一组碱液循环泵，每组碱液循环泵设有一个常用碱液循环泵2和一个以上备用碱液循环泵5。
结合附图1可见，本实施例附图以每组碱液循环泵设有一个常用碱液循环泵2和一个备用碱液循环泵5为例展示。每组碱液循环泵包括常用碱液循环泵2和备用碱液循环泵5并联，常用碱液循环泵2和备用碱液循环泵5的碱液输出端均设置有总路调节阀门3，且总路调节阀门3设置有压力变送器31，常用碱液循环泵2和备用碱液循环泵5的碱液输出端连接于总路碱液管道4，总路碱液管道4连接若干个分支碱液管道10，每个分支碱液管道10末端均连接一台电解槽。每台电解槽均分别独立控制流量，做到相互之间不影响，每台电解槽根据自行的运行负荷进行供应电解液，适用于绿电制氢系统中，绿电波动时，各台电解槽的运行负荷变化的运行模式。
为实现各个分支碱液管道10的独立控制，每个分支碱液管道10均设置有分支流量调节阀11，每个分支流量调节阀11均设置有流量计。每台所述电解槽的分支碱液管道10还设置有流量显示仪表8和流量变送仪表9，便于数据采集和传送到控制系统，实现实时调控。
常用碱液循环泵2和备用碱液循环泵5均选用工频泵，工频泵为流量较大的碱液循环泵。
常用碱液循环泵2和备用碱液循环泵5的进口端也分别设置有开关阀门1。开关阀门1用于切换常用碱液循环泵2和备用碱液循环泵5，不使用的泵则关闭开关阀门1，使用时，则打开开关阀门1。
尤其需要注意的是，本发明还在每组碱液循环泵还并联一路将电解槽中碱液输送到碱液循环泵上游端的旁通碱液循环管道6，所述旁通碱液循环管道6上设置有旁通调节阀门7，所述旁通调节阀门7也设置有流量计、流量显示仪表8和流量变送仪表9。结合附图1可知，分支碱液管道10上的分支流量调节阀11与旁通碱液循环管道6上的旁通调节阀门7安装方向正好相反。当局部碱液无法完全循环完毕，打开旁通碱液循环管道6上的旁通调节阀门7，让碱液能够回流到碱液循环泵上游，不憋泵，根据流量调节旁通调节阀门7的开度，保护碱液循环泵。
正常运行时，来自碱液换热器的碱液经由碱液换热器出口管道输送到碱液循环泵，碱液循环泵将碱液输送到总路碱液管道4，各个分支碱液管道10上的分支流量调节阀11根据各自电解槽对碱液的需求量，调节碱液流量，碱液进入电解槽，进行水电解制氢，部分碱液跟随氢气和氧气进入氢/氧气液分离器，碱液被带出，通过打开分支流量调节阀11，朝向电解槽中补充碱液；
每个分支碱液管道10独立控制各自的电解槽进碱液流量。
波动状态时，在绿电波动过程中，电解槽负荷降低，每组电解槽对碱液需求量减少。绿电随着天气原因会处于波动状态，绿电制氢系统也会根据绿电的供应量来调整电解槽的开关，当绿电负荷较低时，会降低部分电解槽的运行负荷或者关闭部分电解槽。当一组内的部分电解槽负荷降低或者被关闭后，对碱液的需求量就会降低，然而在绿电制氢系统中，碱液的供应循环系统是使用的稳定市电，是可以正常稳定供应的。为应对这种绿电供应的变化，将压力变送器31设置在总路调节阀门3的下游一侧，用于监测总路碱液管道4内的碱液压力，压力变送器31设置压力阈值，当电解槽总路调节阀门3旁边的压力变送器31识别到压力大于压力阈值时，表明下游的电解槽不能完全消纳碱液，碱液存在囤积，需及时将碱液循环泵下游的碱液进行排放，此时，打开旁通碱液循环管道6上的旁通调节阀门7，此时，总路碱液管道4中不能被电解槽消纳的碱液，从旁通碱液循环管道6排出，进入到碱液循环泵的上游，进行循环。当电解槽总路调节阀门3旁边的压力变送器31识别到压力不大于压力阈值时，即刻关闭旁通碱液循环管道6上的旁通调节阀门7。
关闭状态时，在绿电供电极低时，当一组内的电解槽全部关机时，先打开旁通碱液循环管道6上的旁通调节阀门7，然后关闭碱液循环泵。
当常用碱液循环泵2异常时，关闭常用碱液循环泵2上游的开关阀，打开一个备用碱液循环泵5的开关阀即可。
至于为什么要设计让碱液进入到碱液循环泵下游，根据总路碱液管道4中的压力进行旁路回流调节，而不是直接调节碱液循环泵的开度，在此进行行业背景说明，因为绿电波动有不确定性，电解槽的负荷变化或关闭，对于碱液的需求变化量是很难准确监测的，行业内无法能判断出电解槽在变化负荷后准确的碱液需求量，所以是不能通过调整碱液循环泵来应对绿电波动的。而设计旁通碱液循环管道6和旁通调节阀门7，可以用最低的成本实现碱液的充分供应而不损坏碱液循环泵，且监测成本很低，准确性很高，可操作性很大，且已经在申请人单位应用，同时具有很好的应用市场前景。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种碱液循环泵一对多的绿电制氢系统，包括若干组电解槽，每组有若干台电解槽，其特征在于，每组电解槽共用一组碱液循环泵，每组碱液循环泵设有一个常用碱液循环泵和一个以上备用碱液循环泵，每组碱液循环泵的常用碱液循环泵和备用碱液循环泵并联，常用碱液循环泵和备用碱液循环泵的碱液输出端均设置有总路调节阀门，且总路调节阀门设置有压力变送器，常用碱液循环泵和备用碱液循环泵的碱液输出端连接于总路碱液管道，总路碱液管道连接若干个分支碱液管道，每个分支碱液管道末端均连接一台电解槽；
每个分支碱液管道均设置有分支流量调节阀，每个分支流量调节阀均设置有流量计。
2.根据权利要求1所述的碱液循环泵一对多的绿电制氢系统，其特征在于，每台所述电解槽的分支碱液管道还设置有流量显示仪表和流量变送仪表。
3.根据权利要求1所述的碱液循环泵一对多的绿电制氢系统，其特征在于，所述每组碱液循环泵设有一个常用碱液循环泵和一个备用碱液循环泵。
4.根据权利要求1所述的碱液循环泵一对多的绿电制氢系统，其特征在于，所述常用碱液循环泵和备用碱液循环泵均选用工频泵。
5.根据权利要求1所述的碱液循环泵一对多的绿电制氢系统，其特征在于，所述常用碱液循环泵和备用碱液循环泵的进口端分别设置有开关阀门。
6.根据权利要求1所述的碱液循环泵一对多的绿电制氢系统，其特征在于，每组碱液循环泵还并联一路将电解槽中碱液输送到碱液循环泵上游端的旁通碱液循环管道，所述旁通碱液循环管道上设置有旁通调节阀门，所述旁通调节阀门设置有流量显示仪表和流量变送仪表。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120158780A (zh) * | 2025-04-29 | 2025-06-17 | 北京亿能氢源科技有限公司 | 基于变频循环泵的电解液流量精准调控系统及方法 |
| CN120330742A (zh) * | 2025-06-18 | 2025-07-18 | 卧龙电气驱动集团股份有限公司 | 制氢系统 |
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2024
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