[發(fā)明專利]一種熱管理的循環(huán)換熱系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111376251.6
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114318360A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘龍;王金意;張暢;王鵬杰;任志博;余智勇;徐顯明;王韜;王凡;郭海礁;劉麗萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司;四川華能氫能科技有限公司;華能集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B15/021;C25B15/027;F24H7/02;F24H9/20;F24H15/219;F24H15/305
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙迪

本申請?zhí)岢鲆环N熱管理的循環(huán)換熱系統(tǒng)，包括循環(huán)管路和接入所述循環(huán)管路的電解制氫裝置，所述循環(huán)管路上設(shè)置儲能水箱，所述儲能水箱通過管路外連有電熱鍋爐，所述電解制氫裝置包括通過管路依次首尾連接的電解槽、氫分離器、堿液換熱器和堿液冷卻器形成的第一循環(huán)回路，所述循環(huán)管路經(jīng)過所述電解制氫裝置的所述堿液換熱器進(jìn)行換熱，儲能水箱通過循環(huán)管路和電解制氫裝置的堿液換熱器進(jìn)行換熱，由電熱鍋爐為水電解制氫裝置進(jìn)行供暖換熱，使制氫裝置溫度持續(xù)保持在恒定溫度，解決了水電解制氫裝置間歇性開停機(jī)時槽溫過低影響開機(jī)時間及電量損耗過大的問題，同時降低了電熱鍋爐的熱量損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電解制氫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱管理的循環(huán)換熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

風(fēng)電、光伏等可在生能源發(fā)電后，經(jīng)電解水制氫制取氫氣是目前最主要的“綠氫”生產(chǎn)方式，為了消化大量的棄風(fēng)、棄電或者企業(yè)的生產(chǎn)需求，會采用多臺水電解制氫裝置制來滿足需求；基于棄風(fēng)、棄電不穩(wěn)定性和企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行負(fù)荷調(diào)控等情況，裝置會頻繁開停機(jī)，那么保持電解液溫度縮短開機(jī)時間，降低能耗尤為關(guān)鍵；同時在寒冷的地區(qū)，利用風(fēng)電、光伏可再生能源發(fā)電的豐富電能，廠房、辦公區(qū)域大多采用電熱鍋爐供暖，每天電熱鍋爐耗電量在5000KWh甚至更高，電耗過大，用電成本增加，熱量損耗嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本申請旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本申請的目的在于提出一種熱管理的循環(huán)換熱系統(tǒng)，儲能水箱通過循環(huán)管路和電解制氫裝置的堿液換熱器進(jìn)行換熱，由電熱鍋爐為水電解制氫裝置進(jìn)行供暖換熱，使制氫裝置溫度持續(xù)保持在恒定溫度，解決了水電解制氫裝置間歇性開停機(jī)時槽溫過低影響開機(jī)時間及電量損耗過大的問題，同時降低了電熱鍋爐的熱量損耗。

為達(dá)到上述目的，本申請?zhí)岢龅囊环N熱管理的循環(huán)換熱系統(tǒng)，包括循環(huán)管路和接入所述循環(huán)管路的電解制氫裝置，所述循環(huán)管路上設(shè)置儲能水箱，所述儲能水箱通過管路外連有電熱鍋爐，所述電解制氫裝置包括通過管路依次首尾連接的電解槽、氫分離器、堿液換熱器和堿液冷卻器形成的第一循環(huán)回路，所述電解制氫裝置還包括通過管路依次首尾連接的所述電解槽、氧分離器、所述堿液換熱器和所述堿液冷卻器形成第二循環(huán)回路，所述循環(huán)管路經(jīng)過所述電解制氫裝置的所述堿液換熱器進(jìn)行換熱。

進(jìn)一步地，在所述電解制氫裝置中，所述電解槽和所述氧分離器之間設(shè)置有第二換熱器，所述電解槽和所述氫分離器之間設(shè)置有第一換熱器；所述熱管理的循環(huán)換熱系統(tǒng)還包括供暖循環(huán)管路，所述供暖循環(huán)管路經(jīng)過所述電解制氫裝置的第一換熱器和第二換熱器進(jìn)行換熱，所述供暖循環(huán)管路上還設(shè)置采暖設(shè)備，所述供暖循環(huán)管路通過將所述電解制氫裝置的所述第一換熱器和第二換熱器換熱以對所述采暖設(shè)備進(jìn)行供暖。

進(jìn)一步地，所述供暖循環(huán)管路的進(jìn)水端接入所述儲能水箱的出水口，所述供暖循環(huán)管路的出水端接入所述儲能水箱的進(jìn)水口。

進(jìn)一步地，所述供暖循環(huán)管路還并聯(lián)設(shè)置有旁通管路，所述旁通管路上設(shè)置有第三調(diào)節(jié)閥。

進(jìn)一步地，所述供暖循環(huán)管路上還設(shè)置有循環(huán)泵，所述循環(huán)泵的出口處設(shè)置溫度傳感器。

進(jìn)一步地，所述供暖循環(huán)管路上還設(shè)置有壓力傳感器。

進(jìn)一步地，所述儲能水箱出水口接入所述供暖循環(huán)管路的管路上設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥和第一切斷閥。

進(jìn)一步地，所述供暖循環(huán)管路的出水口接入所述儲能水箱的進(jìn)水口的管路上設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥和第二切斷閥。

進(jìn)一步地，所述熱管理的循環(huán)換熱系統(tǒng)具有低溫調(diào)節(jié)模式和高溫調(diào)節(jié)模式，當(dāng)處于低溫調(diào)節(jié)時，第一切斷閥、第二切斷閥打開，所述第三調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，第一調(diào)節(jié)閥根據(jù)所述溫度傳感器的傳感溫度進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，所述第二調(diào)節(jié)閥根據(jù)所述壓力傳感器的傳感壓力進(jìn)行開度調(diào)節(jié)；

當(dāng)處于高溫調(diào)節(jié)模式時，所述第一切斷閥、所述第二切斷閥、所述調(diào)節(jié)閥和所述第二調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，所述第三調(diào)節(jié)閥開啟。