[實(shí)用新型]電廠在線制氫系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520231021.4
• 申請日: 2015-04-16
• 公開（公告）號: CN204676168U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚兆霞;逄紹健;李永明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華電工程（集團(tuán)）有限公司;中國華電工程（集團(tuán)）有限公司設(shè)計(jì)院
• 主分類號: C25B1/10
• 分類號: C25B1/10
• 代理公司: 北京聯(lián)創(chuàng)佳為專利事務(wù)所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電廠在線制氫系統(tǒng)，特別是一種質(zhì)子交換膜(PEM)水電解制氫系統(tǒng)，屬于電廠制氫技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)大多電廠的氫氣源供應(yīng)有兩種方式，一種是外購氫氣，以瓶裝或管道供應(yīng)氫氣，這種供應(yīng)方式仍需電廠獨(dú)立建造氫站，氫站也是電廠的一大重要安全隱患點(diǎn)，而且受制于氫源單位；另一種是電廠自身采用水電解工藝制取氫氣，其工藝系統(tǒng)通常由水電解制氫裝置和氫氣加壓、儲存、純化及灌充等操作單元組成，這種供應(yīng)方式存在諸多弊端，如設(shè)備及管路繁多，占地面積大，工藝流程復(fù)雜，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，易發(fā)生泄露、氫氧失衡等事故，日常操作運(yùn)行繁復(fù)，需頻繁維護(hù)，且為間斷式補(bǔ)氫，不能與發(fā)電機(jī)直接連接，發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣純度和壓力分布不均(呈鋸齒形分布)等。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，提供一種電廠在線制氫系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)備集成化，操作簡便，自動運(yùn)行，安裝方便，占地面積較小，全年維護(hù)時間短，且集成制氫裝置柜直接與氫冷發(fā)電機(jī)連接，補(bǔ)氫自動化，氫冷發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度和壓力趨于恒定，生產(chǎn)管理穩(wěn)定，安全可靠。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：一種電廠在線制氫系統(tǒng)，包括集成制氫裝置柜，所述集成制氫裝置柜內(nèi)設(shè)置有依次連接的質(zhì)子交換膜裝置、過濾裝置和干燥裝置，質(zhì)子交換膜裝置上設(shè)置有電池組裝置，干燥裝置通過氫氣輸送管路與氫冷發(fā)電機(jī)連接。系統(tǒng)的制氫設(shè)備集成為集成制氫裝置柜，使整個系統(tǒng)的更利于生產(chǎn)管理和運(yùn)行控制，氫氣盡可能地被密封在集成制氫裝置柜內(nèi)的管道中，防止其與空氣混合，避免形成潛在的爆炸環(huán)境，安全可靠，安裝方便，可操作性強(qiáng)，占地面積較小，易于維護(hù)，且氫冷發(fā)電機(jī)直接與干燥裝置連接，補(bǔ)氫自動化，氫冷發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度和壓力穩(wěn)定。

前述的這種電廠在線制氫系統(tǒng)中，質(zhì)子交換膜裝置的進(jìn)水管路上設(shè)置有在線去離子裝置。經(jīng)過在線去離子裝置處理的制氫水更優(yōu)質(zhì)，更有利于后續(xù)的集成制氫裝置柜制取高純度氫氣。

前述的這種電廠在線制氫系統(tǒng)中，還包括儲氫裝置，儲氫裝置與干燥裝置連接。設(shè)置儲氫裝置可保證系統(tǒng)維護(hù)時間氫氣源的供給，有利于電廠運(yùn)作的連續(xù)性。

前述的這種電廠在線制氫系統(tǒng)中，還包括循環(huán)冷卻裝置，質(zhì)子交換膜裝置通過循環(huán)進(jìn)水管路和循環(huán)出水管路與循環(huán)冷卻裝置連接。循環(huán)冷卻裝置可保證質(zhì)子交換膜裝置制氫的穩(wěn)定性，提高氫氣質(zhì)量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用質(zhì)子交換膜(PEM)水電解制氫技術(shù)，先進(jìn)成熟、安全可靠且環(huán)保，同時，將制氫裝置集成化為集成制氫裝置柜，操作方便，智能控制生產(chǎn)運(yùn)行，安裝便利，不改變安裝區(qū)域的安全等級，占地面積小，維護(hù)簡便且全年維護(hù)時間短，并且，集成制氫裝置柜直接與氫冷發(fā)電機(jī)連接，補(bǔ)氫自動化，氫冷發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣純度和壓力趨于恒定，整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定，具有在大型電站推廣應(yīng)用的價(jià)值。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記為：1-集成制氫裝置柜，2-氫冷發(fā)電機(jī)，3-質(zhì)子交換膜裝置，4-過濾裝置，5-電池組裝置，6-干燥裝置，7-在線去離子裝置，8-儲氫裝置，9-循環(huán)冷卻裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

本實(shí)用新型的實(shí)施例1：一種電廠在線制氫系統(tǒng)，包括集成制氫裝置柜1，所述集成制氫裝置柜1內(nèi)設(shè)置有依次連接的質(zhì)子交換膜裝置3、過濾裝置4和干燥裝置6，質(zhì)子交換膜裝置3上設(shè)置有電池組裝置5，干燥裝置6通過氫氣輸送管路與氫冷發(fā)電機(jī)2連接。集成制氫裝置柜1內(nèi)部預(yù)留多臺電池組裝置5的安裝空間，根據(jù)電廠氫冷發(fā)電機(jī)2的漏氫量選擇臺數(shù)，單臺出力2Nm³/h；集成制氫裝置柜1內(nèi)部所有的配電設(shè)備及其他電氣組件均位于與質(zhì)子交換膜裝置3分開的密閉電氣外殼內(nèi)，消除集成制氫裝置柜1內(nèi)任何能夠引爆潛在爆炸環(huán)境的點(diǎn)火源；集成制氫裝置柜1配置標(biāo)定為50％LFL(H22％)的可燃?xì)怏w傳感器，當(dāng)達(dá)到此數(shù)值時發(fā)出報(bào)警并自動關(guān)閉系統(tǒng)。

有利地，質(zhì)子交換膜裝置3的進(jìn)水管路上設(shè)置有在線去離子裝置7。可根據(jù)水質(zhì)實(shí)際情況考慮是否設(shè)置在線去離子裝置7。

有利地，本電廠在線制氫系統(tǒng)還包括儲氫裝置8，儲氫裝置8與干燥裝置6連接。

進(jìn)一步地，本電廠在線制氫系統(tǒng)還包括循環(huán)冷卻裝置9，質(zhì)子交換膜裝置3通過循環(huán)進(jìn)水管路和循環(huán)出水管路與循環(huán)冷卻裝置9連接。