[實用新型]一種氫氣發電系統

有效

• 申請號: 201920452720.X
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN209544525U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 馬友河;樊軍;梁萬廣;王金明;把武;馬進;孫少東;韓基;甄鑌濱;周哲平;王啟浩;王戈
• 申請（專利權）人: 摩氫科技有限公司
• 主分類號: H01M8/04089
• 分類號: H01M8/04089;H01M8/0438;H01M8/04746;H01M8/0612;H01M8/1007
• 代理公司: 東莞眾業知識產權代理事務所(普通合伙) 44371
• 代理人: 何恒韜

本實用新型公開一種氫氣發電系統，包括燃料電池和氫氣輸送系統，所述氫氣輸送系統包括氫氣源、氫氣輸入管道、氫氣輸出管道和氫氣穩流組件，所述氫氣穩流組件包括氣壓分配器、進氣電磁閥、出氣電磁閥、壓力傳感器和控制裝置，所述氣壓分配器與氫氣源連通，所述壓力傳感器裝設于氣壓分配器上，所述氫氣輸入管道和氫氣輸出管道分別與氣壓分配器連通，所述進氣電磁閥裝設于氫氣輸入管道上，所述出氣電磁閥裝設于氫氣輸出管道上，所述控制裝置與進氣電磁閥和出氣電磁閥電性連接，所述控制裝置與壓力傳感器通信連接。本實用新型能以穩定的氫氣流量輸入燃料電池，使燃料電池一直滿狀態工作，提高燃料電池的發電性能，同時還降低制造成本。

技術領域

本實用新型涉及發電設備技術領域，特別涉及一種氫氣發電系統。

背景技術

氫，是一種21世紀最理想的能源之一，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產生的能量最多，而且它燃燒的產物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環境；而煤和石油燃燒生成的主要是CO₂和SO₂，可分別產生溫室效應和酸雨。煤和石油的儲量是有限的，而氫主要存于水中，燃燒后唯一的產物也是水，可源源不斷地產生氫氣，永遠不會用完。氫的分布很廣泛，水就是氫的大“倉庫”，其中含有11%的氫。泥土里約有1.5%的氫；石油、煤炭、天然氣、動植物體內等都含有氫。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約70%為水所覆蓋，儲水量很大，因此可以說，氫是“取之不盡、用之不竭”的能源。如果能用合適的方法制取氫，那么氫也將是一種價格相當便宜的能源。

目前，利用甲醇水蒸氣重整技術制取H₂與CO₂的混合氣體，再經鈀膜分離器分離，可分別得到H₂和CO₂。參照中國發明申請201310340475.0（申請人：上海合既得動氫機器有限公司），該專利公開了一種甲醇水制氫系統，甲醇與水蒸氣重整器的重整室內，在350-409℃溫度下1-5M Pa的壓力條件下通過催化劑，在催化劑的作用下，發生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應，生成氫氣和二氧化碳，這是一個多組份、多反應的氣固催化反應系統。反應方程如下：(1)CH₃OH→CO+2H₂；(2)H₂O+CO→CO₂+H₂；(3)CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂，重整反應生成的H₂和CO₂，再經過分離室的鈀膜分離器將H₂和CO₂分離，得到高純氫氣。

隨著技術的發展，氫氣在產業中的應用越來越廣泛，例如合成氨工業和石油精制加氫工業等等，除此之外，氫氣還可用于發電，參照中國發明申請201410622203.4（申請人：上海合既得動氫機器有限公司），該發明公開了一種基于甲醇水制氫系統的發電機及其發電方法，該發電機采用燃料電池作為發電設備，該燃料電池用于氫氣與空氣中的氧氣發生電化學反應產生電能，在燃料電池的陽極：2H₂→4H⁺+4e^-，H₂分裂成兩個質子和兩個電子，質子穿過質子交換膜（PEM），電子通過陽極板，通過外部負載，并進入陰極雙極板，在燃料電池的陰極：O₂+4e^-+4H⁺→2H₂O，質子、電子和O₂重新結合以形成H₂O。該發電機將甲醇水重整制氫與燃料電池整合成一體，實現了制氫與發電合為一體的技術目的?，F有技術中，在氫氣輸送至燃料電池的輸送通道中通常設置有壓力表、流量計和電磁閥等儀器，以便監測燃料電池的氫氣輸入情況，但這樣的設置既導致整個發電系統的造價升高，又無法穩定輸入燃料電池的氫氣流量，致使有時氫氣過多使燃料電池需排走過多的氫氣，有時氫氣過小無法使燃料電池不能滿狀態工作，降低燃料電池的發電性能。

發明內容