下沉式海上制氢装置的制作方法

本公开的实施例属于制氢，具体涉及一种下沉式海上制氢装置。

背景技术：

1、氢能受到全球广泛关注，成为应对气候变化、建设脱碳社会的重要能源和产业方向。相对于氯碱副产气、焦炉煤气、乙烷裂解等制氢方式，利用可再生能源电解水制氢，保障绿氢能源供应才更加符合时代发展的要求。

2、全球海上风能源丰富，利用海上风电直接制氢整体是一项环保节能的制氢技术。现有技术采用海风机电站进行电解制氢，其需要设计独立的制氢平台和输氢平台，平台上需布置风电升压整流、海水淡化、海水制氢和氢气后处理等设施，如何高效利用和节约后期平台运营成本成为当前主要的技术难题。

技术实现思路

1、本公开的实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种下沉式海上制氢装置。

2、本公开的实施例提供一种下沉式海上制氢装置，所述制氢装置包括导管架组件、海水淡化单元和制氢单元；

3、所述导管架组件包括导管架、设置在所述导管架内的支撑件、与所述支撑件相对间隔设置的限位件以及设置于所述导管架顶部的承载平台；所述导管架用于插置于海水中，所述限位件与所述海水平面平齐或位于所述海水平面以下；

4、所述海水淡化单元和所述制氢单元均设置于所述支撑件，且两者均位于所述限位件和所述支撑件之间，所述海水淡化单元的出口与所述制氢单元的入口管路连通。

5、可选的，所述海水淡化单元包括海水淡化腔体、海水净化组件、海水淡化膜、淡水储存舱和电解液配置槽；

6、所述海水淡化膜横穿于所述海水淡化腔体，并将所述海水淡化腔体分隔为海水储存舱和所述淡水储存舱；所述海水储存舱的入口与所述海水净化组件的出口管路连通，所述淡水储存舱的出口与所述电解液配置槽的入口管路连通，所述电解液配置槽的出口与所述制氢单元的入口管路连通。

7、可选的，所述淡水储存舱与所述电解液配置槽的连通管路上还串设有淡水供给阀；

8、所述制氢装置还包括设置在所述淡水供给阀和所述电解液配置槽之间的淡水溢流槽。

9、可选的，所述电解液配置槽与所述制氢单元的连通管路上还串设有电解液供给阀；

10、所述制氢装置还包括设置在所述电解液配置槽和所述电解液供给阀之间的电解液溢流槽。

11、可选的，所述海水淡化膜包括多个子海水淡化膜；

12、所述多个子海水淡化膜沿所述海水淡化腔体的轴向方向间隔设置，且所述多个海水淡化膜与所述海水淡化腔体可拆卸连接。

13、可选的，在垂直于所述海水平面的方向上，所述电解液配置槽的出口高于所述制氢单元的入口。

14、可选的，所述制氢单元包括制氢腔体以及设置在所述制氢腔体内的电解液储存舱、电解液缓冲舱和电解舱；

15、所述电解液储存舱的入口与所述海水淡化单元的出口管路连通，所述电解液储存舱的出口与所述电解液缓冲舱的入口管路连通，所述电解液缓冲舱的出口与所述电解舱的入口连通；其中，

16、所述电解液储存舱与所述电解液缓冲舱的连通管路上还串设有电解液控制阀。

17、可选的，所述电解舱包括隔离板、阴极电解槽和阳极电解槽；

18、所述隔离板一端固接于所述电解舱顶部，其另一端固接于所述电解舱底部，用以分隔所述阴极电解槽和所述阳极电解槽；其中，所述隔离板的底部开设有溢流孔；

19、所述阴极电解槽和所述阳极电解槽的内部均设置有电解板。

20、可选的，所述制氢装置还包括氢气管路和氧气管路，所述电解舱还包括气体过滤膜；

21、所述气体过滤膜横穿于所述隔离板并与所述电解舱相抵接，所述气体过滤膜设置在所述电解舱的入口上方；

22、所述阴极电解槽对应的气体过滤膜上方在所述电解舱内形成氢气缓冲腔，所述阳极电解槽对应的气体过滤膜上方在所述电解舱内形成氧气缓冲腔；

23、所述氢气管路连通所述氢气缓冲腔与所述承载平台，所述氧气管路连通所述氧气缓冲腔与所述承载平台。

24、可选的，所述支撑件和所述限位件均与所述导管架、所述海水淡化单元和所述制氢单元相固接；或，

25、所述支撑件和所述限位件均与所述导管架、所述海水淡化单元和所述制氢单元可活动连接。

26、本公开的实施例的下沉式海上制氢装置，通过将海水淡化单元和制氢单元设置于导管架，可以有效利用导管架空置部分，解决承载平台面积过大、设备布置拥挤的问题，降低操作成本、节约后期平台运营成本。

技术特征：

1.一种下沉式海上制氢装置，其特征在于，所述制氢装置包括导管架组件、海水淡化单元和制氢单元；

2.根据权利要求1所述的下沉式海上制氢装置，其特征在于，所述海水淡化单元包括海水淡化腔体、海水净化组件、海水淡化膜、淡水储存舱和电解液配置槽；

3.根据权利要求2所述的下沉式海上制氢装置，其特征在于，所述淡水储存舱与所述电解液配置槽的连通管路上还串设有淡水供给阀；

4.根据权利要求3所述的下沉式海上制氢装置，其特征在于，所述电解液配置槽与所述制氢单元的连通管路上还串设有电解液供给阀；

5.根据权利要求2所述的下沉式海上制氢装置，其特征在于，所述海水淡化膜包括多个子海水淡化膜；

6.根据权利要求2所述的下沉式海上制氢装置，其特征在于，在垂直于所述海水平面的方向上，所述电解液配置槽的出口高于所述制氢单元的入口。

7.根据权利要求1至6任一项所述的下沉式海上制氢装置，其特征在于，所述制氢单元包括制氢腔体以及设置在所述制氢腔体内的电解液储存舱、电解液缓冲舱和电解舱；

8.根据权利要求7所述的下沉式海上制氢装置，其特征在于，所述电解舱包括隔离板、阴极电解槽和阳极电解槽；

9.根据权利要求8所述的下沉式海上制氢装置，其特征在于，所述制氢装置还包括氢气管路和氧气管路，所述电解舱还包括气体过滤膜；

10.根据权利要求7所述的下沉式海上制氢装置，其特征在于，所述支撑件和所述限位件均与所述导管架、所述海水淡化单元和所述制氢单元相固接；或，

技术总结本公开的实施例提供一种下沉式海上制氢装置，所述制氢装置包括导管架组件、海水淡化单元和制氢单元；所述导管架组件包括导管架、设置在所述导管架内的支撑件、与所述支撑件相对间隔设置的限位件以及设置于所述导管架顶部的承载平台；所述导管架用于插置于海水中，所述限位件与所述海水平面平齐或位于所述海水平面以下；所述海水淡化单元和所述制氢单元均设置于所述支撑件，且两者均位于所述限位件和所述支撑件之间，所述海水淡化单元的出口与所述制氢单元的入口管路连通。通过将海水淡化单元和制氢单元设置于导管架，可以有效利用导管架空置部分，解决承载平台面积过大、设备布置拥挤的问题，降低操作成本。技术研发人员：彭琦淏,赵云鹤,徐增伟,金辉,刘其民,周晓东,闫术明,黄志刚,杨传川受保护的技术使用者：中国石油管道局工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/20