[發明專利]一種制氫機排氣及泄壓系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201710982820.9
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107601431A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 向德成;孫少東;曾憲泰;何家財;樊軍
• 申請（專利權）人: 廣東能態科技有限公司
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32;G05D16/20
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司31242
• 代理人: 王松

1.一種制氫機排氣及泄壓系統，其特征在于，所述系統包括：重整室(1)、原料箱(2)、提純系統(3)、純氫排放閥(4)、泄壓安全閥(5)、尾氣回熱閥(6)、尾氣排放閥(7)；

所述重整室(1)分別連接原料箱(2)、提純系統(3)；重整室(1)與原料箱(2)之間設有微型泵，將原料箱(2)內的甲醇水泵入重整室內汽化后進入催化劑層進行重整反應；

所述重整室(1)設有輸送管路、泄壓管路；輸送管路連接提純系統(3)，將重整產生的富氫輸送至提純系統提純；泄壓管路設有泄壓安全閥(5)；

所述提純系統(3)設有純氫輸送管路、尾氣回熱管路；所述純氫輸送管路設有純氫排放閥(4)，通過純氫排放閥(4)輸送至氫燃料電池；所述尾氣回熱管路設有尾氣回熱閥(6)，富氫尾氣通過尾氣回熱閥(6)進入重整室的加熱系統，提供甲醇水汽化熱及重整反應的熱量；所述尾氣回熱管路分別連接重整室(1)、尾氣排放管路，尾氣排放管路設有尾氣排放閥(7)；

所述重整室內設有壓力傳感器、溫度傳感器、控制電路，壓力傳感器用以感應重整室內的壓強，溫度傳感器用以感應重整室內的溫度；所述控制電路分別連接壓力傳感器、溫度傳感器、純氫排放閥(4)、泄壓安全閥(5)、尾氣回熱閥(6)、尾氣排放閥(7)；

甲醇水蒸汽進入重整室后發生化學反應，生成富氫，與此同時系統壓力升高；重整室設計最高使用壓力為P1，當泵異常工作，進入重整室的甲醇水蒸汽會更多，導致系統壓力升高，若壓力超出P1，則會影響設備的安全使用；當重整室的液壓傳感器探測壓力超過P1時，泄壓安全閥自動打開，避免系統超壓，程序將系統自動切換至關機狀態，并通過遠程監控系統將數據回傳至監控中心，通知維修人員現場檢測故障原因；P1為15bar；

自熱重整需要提純后的尾氣燃燒提供熱量，當尾氣過量，系統超過設定最高使用溫度T1時，尾氣長閉閥打開，并且根據重整溫度與T1的差值，自動控制排氣時間，做到間隙性排氣，避免重整室壓力出現較大波動，同時降低重整室溫度，延長系統使用壽命；T1為310℃。

2.一種制氫機排氣及泄壓系統，其特征在于，所述系統包括：重整室(1)、原料箱(2)、提純系統(3)；

所述重整室(1)分別連接原料箱(2)、提純系統(3)；

所述重整室(1)設有泄壓管路、輸送管路，泄壓管路設有泄壓安全閥(5)，輸送管路連接提純系統(3)；

所述提純系統(3)設有純氫輸送管路、尾氣回熱管路；所述純氫輸送管路純氫排放閥(4)，所述尾氣回熱管路設有尾氣回熱閥(6)；所述尾氣回熱管路分別連接重整室(1)、尾氣排放管路，尾氣排放管路設有尾氣排放閥(7)。

3.根據權利要求2所述的制氫機排氣及泄壓系統，其特征在于：

所述重整室(1)分別連接原料箱(2)、提純系統(3)；重整室(1)與原料箱(2)之間設有微型泵，將原料箱(2)內的甲醇水泵入重整室內汽化后進入催化劑層進行重整反應。

4.根據權利要求2所述的制氫機排氣及泄壓系統，其特征在于：

所述純氫輸送管路通過純氫排放閥(4)輸送至氫燃料電池；所述尾氣回熱管路內的富氫尾氣通過尾氣回熱閥(6)進入重整室的加熱系統，提供甲醇水汽化熱及重整反應的熱量。

5.根據權利要求2所述的制氫機排氣及泄壓系統，其特征在于：

所述重整室內設有壓力傳感器、溫度傳感器、控制電路，壓力傳感器用以感應重整室內的壓強，溫度傳感器用以感應重整室內的溫度；所述控制電路分別連接壓力傳感器、溫度傳感器、純氫排放閥(4)、泄壓安全閥(5)、尾氣回熱閥(6)、尾氣排放閥(7)。

6.根據權利要求2所述的制氫機排氣及泄壓系統，其特征在于：

甲醇水蒸汽進入重整室后發生化學反應，生成富氫，與此同時系統壓力升高；重整室設計最高使用壓力為P1，當泵異常工作，進入重整室的甲醇水蒸汽會更多，導致系統壓力升高，壓力超出P1，會影響設備的安全使用；當重整室的液壓傳感器探測壓力超過P1時，泄壓安全閥自動打開，避免系統超壓，程序將系統自動切換至關機狀態，并通過遠程監控系統將數據回傳至監控中心，通知維修人員現場檢測故障原因；

自熱重整需要提純后的尾氣燃燒提供熱量，當尾氣過量，系統超過設定最高使用溫度T1時，尾氣長閉閥打開，并且根據重整溫度與T1的差值，自動控制排氣時間，做到間隙性排氣，避免重整室壓力出現較大波動，同時降低重整室溫度，延長系統使用壽命。