一种电解水制氢压缩系统的热回收利用装置的制作方法

本技术涉及电解水制氢，具体涉及一种电解水制氢压缩系统的热回收利用装置。

背景技术：

1、氢能作为一种来源广泛、绿色低碳的二次能源，是交通运输、工业生产和建筑等领域实现大规模深度脱碳的重要支撑，也是推动化石能源清洁高效利用和支撑新能源大规模发展的理想互联媒介。氢能产业是战略性新兴产业和未来产业发展方向，支持和推动氢能产业发展，可以有效支撑碳达峰、碳中和目标的实现，打造新的绿色经济增长极。同时，氢能产业是助力生产过程深度脱碳，延伸产业链、提升价值链、融通供应链，对能源消费结构优化和产业结构转型升级具有重要的战略意义。

2、电解水制氢技术对未来清洁可持续能源的使用至关重要。电解水制氢是在直流电的作用下，通过电化学过程将水分子解离为氢气和氧气，分别在阴、阳两极析出。电解水的电解槽系统因其模块化特性，非常适合氢气的集中式生产。因此，电解水制氢会贯穿于氢能发展的全过程、是建设“氢能社会”不可或缺的组成部分。

3、中国专利申请cn114381756a，提出了“一种电解水制氢装置”，包括热交换器，热交换器包括第一进口、第一出口以及第二进口；水箱，用于容纳电解液，水箱与第一进口连接；电解槽，与第一出口连接，以使水箱内的电解液依次经过第一进口、热交换器以及第一出口进入电解槽；整流器，与电解槽连接以向电解槽输出直流电，整流器包括用于吸收整流器的热量的水冷部，水冷部的出水口与第二进口连接，以使水冷部内的流体通过第二进口进入热交换器，从而使水冷部内的流体与热交换器内的电解液进行热交换。但是，该申请仍然存在一定的局限性：

4、1、该装置将冷却洗涤器排出的冷却液直接排入电解槽，冷却液携带部分热量，虽然可以实现电解槽热交换，但是，电解槽电解水过程中会放出热量，导致电解水系统的冷却功率增加。

5、2、该装置无法压缩氢气/氧气，在建设过程中，需要分别建设氢气/氧气压缩装置，不方便整体搬迁或运输，不便于移动式制氢、制氧、压缩供终端用户使用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种电解水制氢压缩系统的热回收利用装置。本实用新型整体成撬，实现了热能的回收利用，便于移动式制氢、制氧、压缩供终端用户使用，方便整体搬迁或运输，节省用地指标及初期投资，提升了系统效率。

2、本实用新型采取的技术方案如下：

3、一种电解水制氢压缩系统的热回收利用装置，包括电解水制氢压缩系统，所述电解水制氢压缩系统包括第一气液分离器、第一冷却洗涤器、脱氧系统、加热装置、第一干燥系统、第一压缩系统，所述第一气液分离器的氢气输出端与所述第一冷却洗涤器的氢气输入端相连接，所述第一冷却洗涤器的冷却液输出端与所述加热装置的冷却液输入端相连接，所述加热装置的热能输出端与所述脱氧系统的热能输入端相连接，所述第一冷却洗涤器的氢气输出端与所述脱氧系统的氢气输入端相连接，所述脱氧系统的氢气输出端与所述第一干燥系统的氢气输入端相连接，所述第一干燥系统的氢气输出端与所述第一压缩系统的氢气输入端相连接，所述第一压缩系统的冷却液输出端与所述加热装置的冷却液输入端相连接。

4、优选的，所述加热装置为第一蒸汽锅炉。

5、优选的，所述第一压缩系统包括第一进气缓冲罐、第一氢气压缩机、第一出气缓冲罐，所述第一进气缓冲罐的输出端与所述第一氢气压缩机的输入端相连接，所述第一氢气压缩机的输出端与所述第一出气缓冲罐的输入端相连接。

6、优选的，还包括电解水制氧压缩系统，所述电解水制氧系统包括第二气液分离器、第二冷却洗涤器、脱氢系统、加热装置、第二干燥系统、第二压缩系统，所述第二气液分离器的氧气输出端与所述第二冷却洗涤器的氧气输入端相连接，所述第二冷却洗涤器的冷却液输出端与所述加热装置的冷却液输入端相连接，所述加热装置的热能输出端与所述脱氢系统的热能输入端相连接，所述第二冷却洗涤器的氧气输出端与所述脱氢系统的氧气输入端相连接，所述脱氢系统的氧气输出端与所述第二干燥系统的氧气输入端相连接，所述第二干燥系统的氧气输出端与所述第二压缩系统的氧气输入端相连接，所述第二压缩系统的冷却液输出端与所述加热装置的冷却液输入端相连接。

7、优选的，所述加热装置为第二蒸汽锅炉。

8、优选的，所述第二压缩系统包括第二进气缓冲罐、第二氧气压缩机、第二出气缓冲罐，所述第二进气缓冲罐的输出端与所述第二氧气压缩机的输入端相连接，所述第二氧气压缩机的输出端与所述第二出气缓冲罐的输入端相连接。

9、优选的，还包括电解槽、循环水装置和箱体，所述电解槽、所述电解水制氢压缩系统、所述电解水制氧压缩系统和所述循环水装置设置在所述箱体内，整体成撬。

10、本实用新型的有益效果在于：

11、1、将电解槽、电解水制氢压缩系统、电解水制氧压缩系统、循环水装置集成在类似集装箱中的箱体中成为集约化模块化的集成装置，整体成撬，方便整体搬迁或运输。通过箱体与外界隔离，将事故危险控制在箱体中，提高了安全性能。

12、2、实现土地资源的最大化利用，一定程度上，既可节省用地指标及初期投资。

13、3、可提高电解水制氢压缩系统的热回收利用装置的紧凑性及集成度，提升了系统效率，以及氢能生产能力。

14、4、在保证氧气、氢气稳定生产的前提下，不用单独再设置外部热源，装置内直接连接蒸汽锅炉实现热能的回收利用，热源来自电解水制氢压缩系统冷却液携带的热量、第一压缩系统冷却液携带的热量，以及自供蒸汽，提升了电解水制氢压缩系统热量浪费以及冷却液重复再利用。

15、5、成撬的电解水制氢压缩系统的热回收利用装置更加便于移动式制氢、制氧、压缩供终端用户使用。

技术特征：

1.一种电解水制氢压缩系统的热回收利用装置，其特征在于，包括电解水制氢压缩系统，所述电解水制氢压缩系统包括第一气液分离器、第一冷却洗涤器、脱氧系统、加热装置、第一干燥系统、第一压缩系统，所述第一气液分离器的氢气输出端与所述第一冷却洗涤器的氢气输入端相连接，所述第一冷却洗涤器的冷却液输出端与所述加热装置的冷却液输入端相连接，所述加热装置的热能输出端与所述脱氧系统的热能输入端相连接，所述第一冷却洗涤器的氢气输出端与所述脱氧系统的氢气输入端相连接，所述脱氧系统的氢气输出端与所述第一干燥系统的氢气输入端相连接，所述第一干燥系统的氢气输出端与所述第一压缩系统的氢气输入端相连接，所述第一压缩系统的冷却液输出端与所述加热装置的冷却液输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的电解水制氢压缩系统的热回收利用装置，其特征在于，所述加热装置为第一蒸汽锅炉。

3.根据权利要求1所述的电解水制氢压缩系统的热回收利用装置，其特征在于，所述第一压缩系统包括第一进气缓冲罐、第一氢气压缩机、第一出气缓冲罐，所述第一进气缓冲罐的输出端与所述第一氢气压缩机的输入端相连接，所述第一氢气压缩机的输出端与所述第一出气缓冲罐的输入端相连接。

4.根据权利要求1所述的电解水制氢压缩系统的热回收利用装置，其特征在于，还包括电解水制氧压缩系统，所述电解水制氧压缩系统包括第二气液分离器、第二冷却洗涤器、脱氢系统、加热装置、第二干燥系统、第二压缩系统，所述第二气液分离器的氧气输出端与所述第二冷却洗涤器的氧气输入端相连接，所述第二冷却洗涤器的冷却液输出端与所述加热装置的冷却液输入端相连接，所述加热装置的热能输出端与所述脱氢系统的热能输入端相连接，所述第二冷却洗涤器的氧气输出端与所述脱氢系统的氧气输入端相连接，所述脱氢系统的氧气输出端与所述第二干燥系统的氧气输入端相连接，所述第二干燥系统的氧气输出端与所述第二压缩系统的氧气输入端相连接，所述第二压缩系统的冷却液输出端与所述加热装置的冷却液输入端相连接。

5.根据权利要求4所述的电解水制氢压缩系统的热回收利用装置，其特征在于，所述加热装置为第二蒸汽锅炉。

6.根据权利要求4所述的电解水制氢压缩系统的热回收利用装置，其特征在于，所述第二压缩系统包括第二进气缓冲罐、第二氧气压缩机、第二出气缓冲罐，所述第二进气缓冲罐的输出端与所述第二氧气压缩机的输入端相连接，所述第二氧气压缩机的输出端与所述第二出气缓冲罐的输入端相连接。

7.根据权利要求4所述的电解水制氢压缩系统的热回收利用装置，其特征在于，还包括电解槽、循环水装置和箱体，所述电解槽、所述电解水制氢压缩系统、所述电解水制氧压缩系统和所述循环水装置设置在所述箱体内，整体成撬。

技术总结本技术公开一种电解水制氢压缩系统的热回收利用装置，包括电解水制氢压缩系统，所述电解水制氢压缩系统包括第一冷却洗涤器、脱氧系统、加热装置、第一干燥系统、第一压缩系统，所述第一冷却洗涤器的冷却液输出端与所述加热装置的冷却液输入端相连接，所述加热装置的热能输出端与所述脱氧系统的热能输入端相连接，所述第一冷却洗涤器的氢气输出端与所述脱氧系统的氢气输入端相连接，所述第一压缩系统的冷却液输出端与所述加热装置的冷却液输入端相连接。本技术整体成撬，实现了热能的回收利用，便于移动式制氢、制氧、压缩供终端用户使用，方便整体搬迁或运输，节省用地指标及初期投资，提升了系统效率。技术研发人员：冉龙飞,雷永智,柴宝华,康智明,李文涛,高徐军,杨胜会,马勃,高丽娟,贾宝受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司技术研发日：20230906技术公布日：2024/4/24