一种制氢装置补水控制系统及方法与流程

本发明涉及制氢，特别涉及一种制氢装置补水控制系统及方法。

背景技术：

1、目前，在电解槽在电解水制氢的过程中，电解产生的气液混合物会先输出到气液分离器中进行初步分离，然后初步分离后的气液混合物，再从气液分离器上方进入洗涤器进行清洗，最终生成产品气。实际中，洗涤器安装高于气液分离器，洗涤器中多余的水分会通过溢流口流入气液分离器中，气液分离器安装位置高于电解槽，气液分离器中的水分经过重力流入电解槽补充因电解而减少的水分，因而气液分离器需要保持一定的液位，通常是设定气液分离器液位的上下值，当气液分离器液位值低于设定的下限值，向洗涤器补水，再溢流至气液分离器中，直至设定的补液上限值，停止补水。这种方法虽然能够保障气液分离器中的液位处于合适的范围内，但这种间断补水的方式将导致分离器停止补水的时间内，洗涤器没有持续补水而导致洗涤效果不明显，进而导致产品气的纯度低。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种制氢装置补水控制系统及方法，能够保持向洗涤器中输入清洗液，从而可以提高产品气的纯度。具体方案如下：

2、根据本发明实施例的第一方面，提供一种制氢装置补水控制系统，包括：

3、控制器、补水装置、阀门组件、气液分离器和洗涤器；

4、所述补水装置，用于将清洗液通过所述阀门组件输送到所述洗涤器中；

5、所述气液分离器，用于获得电解槽的产物，对所述产物进行气液分离；

6、所述洗涤器，用于通过所述清洗液对所述产物气液分离得到的气体进行清洗；

7、控制器，用于根据所述气液分离器当前的液位，在预设的开度范围内调节所述阀门组件的开度，和/或调节所述补水装置的运行频率，使得所述气液分离器中的液位处于预设的液位范围内；其中，所述开度范围中的最小值大于零。

8、上述的系统，可选的，所述控制器，用于：

9、确定所述气液分离器中的液位与预设的液位设定值之间的液位差值；

10、根据所述液位差值调节所述阀门组件的开度。

11、上述的系统，可选的，所述控制器，用于：

12、根据所述阀门组件调节后的所述开度调节所述补水装置的运行频率。

13、上述的系统，可选的，所述控制器，用于：

14、在所述阀门组件调节后的开度大于预设的第一开度阈值，且所述补水装置当前的运行频率小于或等于预设的第一频率阈值的情况下，增加所述补水装置的运行频率；

15、在所述阀门组件调节后的开度小于或等于预设的第二开度阈值，且所述补水装置当前的运行频率大于或等于预设的第二频率阈值的情况下，降低所述补水装置的运行频率，其中，所述第一开度阈值大于第二开度阈值。

16、上述的系统，可选的，所述控制器，还用于：

17、在检测到所述气液分离器中的液位大于预设的液位上限值，或小于预设的液位下限值的情况下，控制所述制氢系统停止运行。

18、上述的系统，可选的，所述控制器，用于：

19、在所述气液分离器中的液位大于预设的液位设定值的情况下，在所述开度范围内减小所述阀门组件的开度；

20、在所述气液分离器中的液位小于所述液位设定值的情况下，在所述开度范围内增大所述阀门组件的开度。

21、上述的系统，可选的，所述气液分离器，还包括：液位测量组件；

22、所述液位测量组件，用于测量所述气液分离器中的液位，并将测量得到的所述液位发往所述控制器。

23、上述的系统，可选的，所述制氢系统，还包括：

24、储液装置；

25、所述储液装置，用于存储清洗液，并向所述补水装置供给所述清洗液。

26、上述的系统，可选的，所述阀门组件，包括：三通阀；

27、所述三通阀的输入端与所述补水装置的输出端相连，所述三通阀的第一输出端与所述气液分离器的清洗液入口相连，所述三通阀的第二输出端与所述补水装置的输入端相连。

28、根据本发明实施例的第二方面，提供一种制氢装置补水控制系统的控制方法，应用于制氢装置补水控制系统中的控制器，所述制氢装置补水控制系统还包括补水装置、阀门组件、气液分离器以及洗涤器；所述补水装置，用于将清洗液通过所述阀门组件输送到气液分离器中；所述气液分离器，用于获得电解槽的产物，对所述产物进行气液分离；所述洗涤器，用于通过所述清洗液对所述产物气液分离得到的气体进行清洗；所述方法包括：

29、确定所述气液分离器当前的液位；

30、根据所述气液分离器当前的液位，在预设开度范围内调节所述阀门组件的开度，和/或调节所述补水装置的运行频率，使得所述气液分离器中的液位处于预设的液位范围内；其中，所述开度范围中的最小值大于零。

31、与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：

32、本发明实施例提供了一种制氢装置补水控制系统及方法，其中，系统中的补水装置可以将清洗液通过阀门组件输送到洗涤器中；气液分离器获得电解槽的产物，对所述产物进行气液分离；洗涤器通过清洗液对所述产物气液分离得到的气体进行清洗；控制器根据气液分离器当前的液位，在预设的开度范围内调节所述阀门组件的开度，和/或调节所述补水装置的运行频率，使得所述气液分离器中的液位处于预设的液位范围内；开度范围中的最小值大于零。应用本发明实施例提供的系统，能够持续向洗涤器中输入清洗液，从而可以提高产品气的纯度。并且，能够将阀门组件的开度调节以及补水装置的运行频率调节这两种调节方式组合使用，使得系统适用的功率调节范围大，能够有效地提升系统运行稳定性和液位调节精度。

技术特征：

1.一种制氢装置补水控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，用于：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器，用于：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器，用于：

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，用于：

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，还用于：

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：液位测量组件；

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制氢系统，还包括：

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阀门组件，包括：三通阀；

10.一种制氢装置补水控制方法，其特征在于，应用于制氢装置补水控制系统中的控制器，所述制氢装置补水控制系统还包括补水装置、阀门组件、气液分离器以及洗涤器；所述补水装置，用于将清洗液通过所述阀门组件输送到气液分离器中；所述气液分离器，用于获得电解槽的产物，对所述产物进行气液分离；所述洗涤器，用于通过所述清洗液对所述产物气液分离得到的气体进行清洗；所述方法包括：

技术总结本发明提供了一种制氢装置补水控制系统及方法，其中，制氢装置补水控制系统中的补水装置可以将清洗液通过阀门组件输送到气液分离器中；气液分离器获得电解槽的产物，对所述产物进行气液分离，系统中的洗涤器通过所述清洗液对所述产物气液分离得到的气体进行清洗；控制器根据所述气液分离器当前的液位，在预设的开度范围内调节所述阀门组件的开度，和/或调节所述补水装置的运行频率，使得所述气液分离器中的液位处于预设的液位范围内；其中，所述开度范围中的最小值大于零。能够持续向洗涤器中输入清洗液，从而可以提高产品气的纯度。技术研发人员：张苏雯受保护的技术使用者：阳光氢能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17