制氢系统的制作方法

本技术一般涉及新能源制氢，具体涉及一种制氢系统。

背景技术：

1、间歇性和不确定性是风电、光伏等新能源发电的显著特点，而碱性水电解制氢也有冷启时间长，以及纯化投入运行后产出合格气体前需浪费较多氢气的特点。目前，新能源发电的波动性导致其在低负荷运行工况下无法与传统碱性电解槽有效匹配，以往的多电解槽组合制氢多采用相同的大功率电解槽组合使用，导致整个制氢系统能耗高，且会出现气体纯度不合格的情况。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种制氢系统，通过设置至少两个电解槽，有利于在系统低负荷运行的，选择合适的电解槽工作，从而降低系统运行负荷且有利于保证气体的纯度处于正常范围。

2、本实用新型提供一种制氢系统，包括：至少两个电解槽、至少两个碱液泵和回流管路；

3、至少两个电解槽用于对输入的碱性电解液进行电解，生成目标气体；

4、至少两个电解槽相互并联设置，且所有电解槽中至少两个电解槽的额定功率不同。

5、每个碱液泵对应设置在连通每个电解槽入口的管路上，每个碱液泵用于将碱性电解液对应输入每个电解槽中。

6、回流管路并联在每个碱液泵的入口和出口之间，回流管路用于调节进入每个电解槽中的碱性电解液的流量。

7、作为可选的方案，回流管路上设置有第一调节阀，第一调节阀用于调节碱性电解液的回流量。

8、作为可选的方案，控制器，用于获取每个电解槽中碱性电解液的实际流量，根据实际流量与预设的每个电解槽中碱性电解液的额定流量，控制第一调节阀的开度。

9、作为可选的方案，控制器，还用于获取目标气体的实际纯度，根据实际纯度与预设阈值，控制第一调节阀的开度。

10、作为可选的方案，制氢系统还包括：分离器和碱液循环管路，分离器与每个电解槽的气体出口连通管，碱液循环管路的一端与分离器的液体出口连通，碱液循环管路的另一端分别与至少两个电解槽的入口连通，碱液循环管路用于将至少两个电解槽中的部分随目标气体外流的碱性电解液收集并分别将收集后的碱性电解液输送至各电解槽中。

11、作为可选的方案，碱液循环管路上安装有冷却器，冷却器的输入口与分离器的液体出口连通，用于冷却部分随目标气体外流的碱性电解液，冷却器的输出口与将收集的碱性电解液输送至每个电解槽的管路连通。

12、作为可选的方案，分离器包括氢分离器和氧分离器，氢分离器的入口分别与每个电解槽的氢气出口连通，氢分离器的碱液出口通过碱液循环管路分别连通于各电解槽的入口，氧分离器的入口分别与每个电解槽的氧气出口连通，氧分离器的碱液出口通过碱液循环管路分别连通于各电解槽的入口。

13、作为可选的方案，氢分离器的数量为多个且多个氢分离器并联或者串联布置，和/或，氧分离器的数量为多个且多个氧分离器并联或者串联布置。

14、作为可选的方案，还包括：第二调节阀，第二调节阀安装在冷却器的冷却液进口管路上，第二调节阀用于调节进入冷却器的冷却液的流量。

15、作为可选的方案，还包括洗涤设备，洗涤设备的入口与分离器的气体出口连通，用于净化目标气体。

16、本实用新型的制氢系统，通过设置至少两个电解槽，且所有电解槽中至少两个电解槽的额定功率不同，有利于制氢系统在新能源电源系统供电负荷不稳定的工况下，根据实际制氢功率，选择合适的电解槽工作，从而降低制氢系统的运行负荷，维持制氢系统连续运行；并且通过碱液泵和回流管路的设置，有利于可靠调整进入每个电解槽的碱性电解液的流量，进而有利于保证在制氢系统低负荷运行的状态下，降低每个电解槽中的碱性电解液的流量，保证气体的纯度处于正常范围。

技术特征：

1.一种制氢系统，其特征在于，包括：至少两个电解槽、至少两个碱液泵和回流管路；

2.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述回流管路上设置有第一调节阀，所述第一调节阀用于调节碱性电解液的回流量。

3.根据权利要求2所述制氢系统，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器，用于获取每个所述电解槽中碱性电解液的实际流量，根据所述实际流量与预设的所述每个所述电解槽中碱性电解液的额定流量，控制所述第一调节阀的开度。

4.根据权利要求3所述的制氢系统，其特征在于，所述控制器，还用于获取所述目标气体的实际纯度，根据所述实际纯度与预设阈值，控制所述第一调节阀的开度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢系统还包括：分离器和碱液循环管路，所述分离器与每个所述电解槽的气体出口连通管，所述碱液循环管路的一端与所述分离器的液体出口连通，所述碱液循环管路的另一端分别与所述至少两个电解槽的入口连通，所述碱液循环管路用于将至少两个所述电解槽中的部分随所述目标气体外流的碱性电解液收集并分别将收集后的碱性电解液输送至各所述电解槽中。

6.根据权利要求5所述的制氢系统，其特征在于，所述碱液循环管路上安装有冷却器，所述冷却器的输入口与所述分离器的液体出口连通，用于冷却部分随所述目标气体外流的碱性电解液，所述冷却器的输出口与将收集的碱性电解液输送至每个所述电解槽的管路连通。

7.根据权利要求5所述的制氢系统，其特征在于，所述分离器包括氢分离器和氧分离器，所述氢分离器的入口分别与每个所述电解槽的氢气出口连通，所述氢分离器的碱液出口通过所述碱液循环管路分别连通于各所述电解槽的入口，所述氧分离器的入口分别与每个所述电解槽的氧气出口连通，所述氧分离器的碱液出口通过所述碱液循环管路分别连通于各所述电解槽的入口。

8.根据权利要求7所述的制氢系统，其特征在于，所述氢分离器的数量为多个且多个所述氢分离器并联或者串联布置，和/或，所述氧分离器的数量为多个且多个所述氧分离器并联或者串联布置。

9.根据权利要求6所述的制氢系统，其特征在于，还包括：第二调节阀，所述第二调节阀安装在所述冷却器的冷却液进口管路上，所述第二调节阀用于调节进入所述冷却器的冷却液的流量。

10.根据权利要求5所述的制氢系统，其特征在于，还包括洗涤设备，所述洗涤设备的入口与所述分离器的气体出口连通，用于净化所述目标气体。

技术总结本申请公开了一种制氢系统，包括：至少两个电解槽、至少两个碱液泵和回流管路；至少两个电解槽用于对输入的碱性电解液进行电解，生成目标气体；至少两个电解槽相互并联设置，且所述电解槽中至少两个所述电解槽的额定功率不同。本申请的制氢系统有利于根据实际制氢功率，选择合适的电解槽工作，从而降低制氢系统的运行负荷，并且有利于保证在制氢系统低负荷运行的状态下，气体的纯度处于正常范围。技术研发人员：马军,王永谋,周长龙受保护的技术使用者：无锡隆基氢能科技有限公司技术研发日：20231012技术公布日：2024/7/4