碱液电解槽编组废热利用系统的制作方法

本申请涉及碱性水电解制氢，特别涉及一种碱液电解槽编组废热利用系统。

背景技术：

1、近年来随着可再生能源的大规模利用，制氢过程中一台电解槽往往不能满足需求，项目实施中多采用若干台电解槽编组工作模式，节省工辅设施的建设费用。但是，可再生能源自身具有间歇性、波动性，电解槽组不能始终保证恒定负荷运行，电解槽组内工作台数的增减成为必要调节手段，备用电解槽要随时能启动并进入正常工作状态，从而待机的备用电解槽要时刻保持热备；另一方面，工作的电解槽会产生大量的热，需进行冷却处理。例如，授权公告号为cn213295524u的中国专利，公开了一种制氢装置循环水综合热处理系统，包括电解槽和储热池，利用储热池蓄热，在电解槽暂时停车时，依靠储热池的热量维持碱液的温度，需额外增加储热池设备、及电解槽和储热池之间的换热器，增加了生产成本；且储热池内温度不断升高时，其冷却能力会降低，由此将使得工作电解槽的稳定性受到严重影响。

技术实现思路

1、本申请实施例提出了一种碱液电解槽编组废热利用系统，包括：

2、至少两组电解槽组件，所述电解槽组件均至少包括电解槽和对应连接的换热器，各所述换热器设有冷却液进口和冷却液出口；

3、废热回用管，所述废热回用管能够分别与各所述冷却液进口和各所述冷却液出口连通；

4、存在处于停机备用状态的电解槽时，所述废热回用管能够通过换热器获得处于工作状态的电解槽的热量，并将获得的热量提供给处于停机备用状态的电解槽，以进行加热处理。

5、在一些实施例中，所述冷却液进口和所述冷却液出口分别连接有进液管道和出液管道，所述进液管道和所述出液管道的另一端能够分别连接至所述废热回用管，以形成废热提供支路和废热回收支路。

6、在一些实施例中，所述废热提供支路设有废热进口切换阀门，所述废热回收支路设有废热出口切换阀门。

7、在一些实施例中，所述碱液电解槽编组废热利用系统还包括：冷却液进液总管和冷却液回液总管，所述冷却液进液总管和所述冷却液回液总管能够分别与所述进液管道和所述出液管道连通，以形成冷却液提供管路和冷却液回收管路。

8、在一些实施例中，所述冷却液提供管路和所述冷却液回收管路分别设有进液切换阀门和出液切换阀门。

9、在一些实施例中，所述进液管道上位于所述冷却液进液总管的后端位置设有温度调节阀，所述温度调节阀用于在所述冷却液提供管路连通的情况下调整冷却液的进液量。

10、在一些实施例中，所述换热器的两侧设有碱液入口和碱液出口；所述换热器内换热通道从碱液入口至碱液出口引导碱液的流通方向，与从冷却液进口至冷却液出口引导冷却液的流通方向不一致。

11、在一些实施例中，所述碱液出口附近设有温度计，所述温度计用于测量从换热器流出的碱液的温度。

12、在一些实施例中，所述电解槽组件还包括氢分离器和氧分离器，所述氢分离器和所述氧分离器分别连接于所述电解槽的出口；所述氢分离器和所述氧分离器均设有液体出口，各所述液体出口与所述碱液入口连通。

13、在一些实施例中，所述电解槽组件还包括碱液循环泵，所述碱液循环泵的一端与所述碱液入口连通，另一端与各所述液体出口连通。

14、与现有技术相比，本申请实施例的有益效果在于：本申请实施例提供的碱液电解槽编组废热利用系统中，通过设置废热回用管，能够根据需要转移利用工作状态的电解槽产生的废热，并将该热量提供给需要热备的电解槽进行保温和预热，提高了热量的利用效率，且无需增加蓄热器等额外的大型设备，避免了增加运行成本的问题。

技术特征：

1.一种碱液电解槽编组废热利用系统，其中，包括：

2.根据权利要求1所述的碱液电解槽编组废热利用系统，其中，所述冷却液进口和所述冷却液出口分别连接有进液管道和出液管道，所述进液管道和所述出液管道的另一端能够分别连接至所述废热回用管，以形成废热提供支路或废热回收支路。

3.根据权利要求2所述的碱液电解槽编组废热利用系统，其中，所述废热提供支路设有废热进口切换阀门，所述废热回收支路设有废热出口切换阀门。

4.根据权利要求2所述的碱液电解槽编组废热利用系统，其中，还包括：冷却液进液总管和冷却液回液总管，所述冷却液进液总管和所述冷却液回液总管能够分别与所述进液管道和所述出液管道连通，以形成冷却液提供管路和冷却液回收管路。

5.根据权利要求4所述的碱液电解槽编组废热利用系统，其中，所述冷却液提供管路和所述冷却液回收管路分别设有进液切换阀门和出液切换阀门。

6.根据权利要求5所述的碱液电解槽编组废热利用系统，其中，所述进液管道上位于所述冷却液进液总管的后端位置设有温度调节阀，所述温度调节阀用于在所述冷却液提供管路连通的情况下调整冷却液的进液量。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的碱液电解槽编组废热利用系统，其中，所述换热器的两侧设有碱液入口和碱液出口；所述换热器内换热通道从碱液入口至碱液出口引导碱液的流通方向，与从冷却液进口至冷却液出口引导冷却液的流通方向不一致。

8.根据权利要求7所述的碱液电解槽编组废热利用系统，其中，所述碱液出口附近设有温度计，所述温度计用于测量从换热器流出的碱液的温度。

9.根据权利要求8所述的碱液电解槽编组废热利用系统，其中，所述电解槽组件还包括氢分离器和氧分离器，所述氢分离器和所述氧分离器分别连接于所述电解槽的出口；所述氢分离器和所述氧分离器均设有液体出口，各所述液体出口与所述碱液入口连通。

10.根据权利要求9所述的碱液电解槽编组废热利用系统，其中，所述电解槽组件还包括碱液循环泵，所述碱液循环泵的一端与所述碱液入口连通，另一端与各所述液体出口连通。

技术总结本申请实施例提供了一种碱液电解槽编组废热利用系统，其中，包括：至少两组电解槽组件，所述电解槽组件均至少包括电解槽和对应连接的换热器，各所述换热器设有冷却液进口和冷却液出口；废热回用管，所述废热回用管能够分别与各所述冷却液进口和各所述冷却液出口连通；存在处于停机备用状态的电解槽时，所述废热回用管能够通过换热器获得处于工作状态的电解槽的热量，并将获得的热量提供给处于停机备用状态的电解槽所连接的换热器，以对所述停机备用状态的电解槽进行加热处理。本申请实施例通过设置废热回用管，能够转移利用工作状态的电解槽产生的废热，并将该热量提供给需要热备的电解槽进行保温和预热，提高热量的利用效率。技术研发人员：刘金锋,殷雨田,霍耿磊,毛文睿,孙庆君受保护的技术使用者：航天长征化学工程股份有限公司技术研发日：20230825技术公布日：2024/5/12