一种碱性电解水系统的循环碱液蓄热及自动调温装置的制作方法

本申请涉及电解水制氢，尤其涉及一种碱性电解水系统的循环碱液蓄热及自动调温装置。

背景技术：

1、针对现状大规模的制氢项目，碱性电解水制氢技术凭借其高性价比、设计紧凑及操作便捷等优势，是当前绿氢制备的主要途径。碱性电解槽内的电解过程会放出焦耳热，若这部分热量不及时带走，会导致槽内温度逐渐升高，从而损坏隔膜电极催化剂等核心部件。现有技术中往往是通过流出电解槽的碱液带走热量，在外部经冷却水冷却后再循回至槽内来调节电解槽内温度；当电解槽在低负荷运行、热态备机、冷态启动等情景下，通常采用外部热源来适当预热或加热碱液。

2、即现有技术中，通过碱性电解水制氢过程中碱性电解槽内的电解过程中产生的废热无法再次利用，造成一定程度上的能源损耗。

技术实现思路

1、为至少在一定程度上克服相关技术中碱性电解水制氢过程中碱性电解槽内的电解过程中产生的废热无法再次利用，造成一定程度上的能源损耗的问题，本申请提供一种碱性电解水系统的循环碱液蓄热及自动调温装置。

2、本申请的方案如下：

3、本申请提供一种碱性电解水系统的循环碱液蓄热及自动调温装置，所述装置包括：循环碱液蓄热及自动调温模块，所述循环碱液蓄热及自动调温模块包括：碱液蓄热及预热装置、碱液再加热器、碱液冷却器、碱液温度计、碱液循环泵、管路；其中，碱液蓄热及预热装置、碱液再加热器、碱液冷却器、碱液温度计、碱液循环泵依次设置在所述管路上。

4、进一步地，所述碱液蓄热及预热装置，包括:碱液-蓄热介质换热器、蓄热介质存储装置、蓄热介质循环回路；

5、所述碱液-蓄热介质换热器和所述蓄热介质存储装置间通过蓄热介质循环回路进行连接。

6、进一步地，所述装置还包括：控制模块，所述控制模块，包括：pid控制器；所述控制模块与所述循环碱液蓄热及自动调温模块连接。

7、进一步地，所述循环碱液蓄热及自动调温模块，还包括：

8、所述碱液温度计用于实时监测预设范围内的碱液温度；当所述碱液温度高于设定温度时，控制模块发出第一控制信号以及第二控制信号，所述第一控制信号用于通过所述控制模块控制碱液和蓄热介质在碱液-蓄热介质换热器内换热，将碱液热量存蓄到蓄热介质存储装置；

9、所述第二控制信号，用于通过所述控制模块控制所述碱液冷却器对所述碱液进行冷却至设定温度；

10、当所述碱液温度低于设定温度时，控制器发出第三控制信号，所述第三控制信号用于利用所述控制模块控制所述蓄热介质存储装置释放蓄热，控制所述碱液蓄热及预热装置对所述碱液进行预热，并控制所述碱液再加热器对碱液二次加热使达到设定温度。

11、进一步地，所述碱液冷却器的冷却水入口管路上设置自动控制阀。

12、进一步地，所述碱液再加热器为梯级电加热器。

13、进一步地，所述装置还包括：若干温度监测计以及控制阀组。

14、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

15、本申请提供一种碱性电解水系统的循环碱液蓄热及自动调温装置，其特征在于，所述装置包括：循环碱液蓄热及自动调温模块，所述循环碱液蓄热及自动调温模块包括：碱液蓄热及预热装置、碱液再加热器、碱液冷却器、碱液温度计、碱液循环泵、管路；其中，碱液蓄热及预热装置、碱液再加热器、碱液冷却器、碱液温度计、碱液循环泵依次设置在所述管路上。本碱性电解水系统的循环碱液蓄热及自动调温装置可对循环碱液实时监测温度，当碱液温度高于设定温度时，将碱液热量存蓄起来，当碱液温度低于设定温度时，存蓄的热量可以用来加热碱液，整个过程自动控制自动调温，实现了对电解过程中不可避免产生的焦耳热再利用到低负荷运行、热态备机、冷态启动等情景，即节能降耗，又能缩短冷开机的时间，使能源利用效率提高。

16、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种碱性电解水系统的循环碱液蓄热及自动调温装置，其特征在于，所述装置包括：循环碱液蓄热及自动调温模块，所述循环碱液蓄热及自动调温模块包括：碱液蓄热及预热装置、碱液再加热器、碱液冷却器、碱液温度计、碱液循环泵、管路；其中，碱液蓄热及预热装置、碱液再加热器、碱液冷却器、碱液温度计、碱液循环泵依次设置在所述管路上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述碱液蓄热及预热装置，包括:碱液-蓄热介质换热器、蓄热介质存储装置、蓄热介质循环回路；

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：控制模块，所述控制模块，包括：p id控制器；所述控制模块与所述循环碱液蓄热及自动调温模块连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述循环碱液蓄热及自动调温模块，还包括：

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述碱液冷却器的冷却水入口管路上设置自动控制阀。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述碱液再加热器为梯级电加热器。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：若干温度监测计以及控制阀组。

技术总结本申请涉及电解水制氢技术领域，尤其涉及一种碱性电解水系统的循环碱液蓄热及自动调温装置。装置包括：循环碱液蓄热及自动调温模块，循环碱液蓄热及自动调温模块包括：碱液蓄热及预热装置、碱液再加热器、碱液冷却器、碱液温度计、碱液循环泵、管路。本碱性电解水系统的循环碱液蓄热及自动调温装置可对循环碱液实时监测温度，当碱液温度高于设定温度时，将碱液热量存蓄起来，当碱液温度低于设定温度时，存蓄的热量可以用来加热碱液，整个过程自动控制自动调温，实现了对电解过程中不可避免产生的焦耳热再利用到低负荷运行、热态备机、冷态启动等情景，即节能降耗，又能缩短冷开机的时间，使能源利用效率提高。技术研发人员：宋鑫,侯新刚,叶芳芳,康玉茹,李开坤受保护的技术使用者：盈德气体工程（浙江）有限公司技术研发日：20231013技术公布日：2024/7/9