[發(fā)明專利]充氮控制系統(tǒng)和方法

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• 申請日: 2022-10-08
• 公開（公告）號: CN115613048A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設計）人: 姜超;衣美卿;沈鴻;王暉
• 申請（專利權）人: 無錫隆基氫能科技有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/60;C25B15/02;C25B15/023;C25B15/08
• 代理公司: 北京英創(chuàng)嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 于濤

本公開涉及一種充氮控制系統(tǒng)和方法，涉及氫氣制備領域，該系統(tǒng)包括：控制系統(tǒng)和充氮系統(tǒng)。充氮系統(tǒng)與目標系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)分別與充氮系統(tǒng)和目標系統(tǒng)連接，目標系統(tǒng)包括制氫系統(tǒng)和/或純化系統(tǒng)。制氫系統(tǒng)用于制備氫氣，純化系統(tǒng)用于對制氫系統(tǒng)輸出的氫氣進行純化。控制系統(tǒng)，用于在檢測到目標系統(tǒng)對應的控制操作的情況下，控制充氮系統(tǒng)向目標系統(tǒng)輸入氮氣，以排出或稀釋目標系統(tǒng)中的目標氣體。本公開中控制系統(tǒng)根據(jù)目標系統(tǒng)對應的控制操作，自動控制充氮系統(tǒng)向目標系統(tǒng)輸入氮氣，能夠實現(xiàn)制氫系統(tǒng)和純化系統(tǒng)充氮過程的自動化控制。

技術領域

本公開涉及氫氣制備領域，具體地，涉及一種充氮控制系統(tǒng)和方法。

背景技術

隨著社會對低碳生活的大力倡導，水電解制氫設備越來越受到重視，并開始大規(guī)模應用。而水電解制氫系統(tǒng)和純化系統(tǒng)制備的氫氣和氧氣本身存在危險性，存在著氫氣和氧氣發(fā)生爆燃的風險。通常情況下，制氫系統(tǒng)和純化系統(tǒng)在開機前、正常停機、連鎖停機、緊急停機后進行充氮置換，從而保證系統(tǒng)的安全。目前，通常需要人工控制制氫系統(tǒng)和純化系統(tǒng)的充氮置換過程，耗時耗人工，自動化程度低。

發(fā)明內容

本公開的目的是提供一種充氮控制系統(tǒng)和方法，用于提高制氫系統(tǒng)和純化系統(tǒng)充氮的自動化程度。

根據(jù)本公開實施例的第一方面，提供一種充氮控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：控制系統(tǒng)和充氮系統(tǒng)；所述充氮系統(tǒng)與目標系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)分別與所述充氮系統(tǒng)和所述目標系統(tǒng)連接，所述目標系統(tǒng)包括制氫系統(tǒng)和/或純化系統(tǒng)；所述制氫系統(tǒng)用于制備氫氣，所述純化系統(tǒng)用于對所述制氫系統(tǒng)輸出的氫氣進行純化；

所述控制系統(tǒng)，用于在檢測到所述目標系統(tǒng)對應的控制操作的情況下，控制所述充氮系統(tǒng)向所述目標系統(tǒng)輸入氮氣，以排出或稀釋所述目標系統(tǒng)中的目標氣體。

可選地，所述控制操作為停機操作，所述控制系統(tǒng)用于：

在檢測到所述停機操作的情況下，控制所述目標系統(tǒng)執(zhí)行泄壓操作，以降低所述目標系統(tǒng)的內部壓力；

在所述目標系統(tǒng)的內部壓力小于或等于第一指定壓力的情況下，控制所述目標系統(tǒng)停止執(zhí)行泄壓操作，并控制所述充氮系統(tǒng)向所述目標系統(tǒng)輸入氮氣，以排出所述目標系統(tǒng)中的目標氣體；

在所述目標系統(tǒng)的內部壓力大于或等于第二指定壓力的情況下，控制所述目標系統(tǒng)執(zhí)行泄壓操作，以降低所述目標系統(tǒng)的內部壓力。

可選地，所述控制系統(tǒng)用于：

重復執(zhí)行所述在所述目標系統(tǒng)的內部壓力小于或等于第一指定壓力的情況下，控制所述目標系統(tǒng)停止執(zhí)行泄壓操作，控制所述充氮系統(tǒng)向所述目標系統(tǒng)輸入氮氣，至所述在所述目標系統(tǒng)的內部壓力大于或等于第二指定壓力的情況下，控制所述目標系統(tǒng)執(zhí)行泄壓操作的步驟，直至達到預設停止條件。

可選地，所述預設停止條件為：重復執(zhí)行的次數(shù)達到預設次數(shù)，或者所述目標系統(tǒng)中目標氣體的濃度小于預設濃度。

可選地，所述目標系統(tǒng)包括所述制氫系統(tǒng)，所述充氮系統(tǒng)包括第一充氮系統(tǒng)，所述第一充氮系統(tǒng)與所述制氫系統(tǒng)連接；所述制氫系統(tǒng)包括：保壓控制閥和第一調節(jié)閥，所述第一充氮系統(tǒng)包括第一充氮置換控制閥，所述第一充氮置換控制閥的第一端與氮氣的輸入口連接，所述第一充氮置換控制閥的第二端與所述制氫系統(tǒng)連接；所述控制操作包括：停機操作，所述控制系統(tǒng)用于：

在檢測到所述制氫系統(tǒng)的停機操作的情況下，打開所述保壓控制閥和所述第一調節(jié)閥，以降低所述制氫系統(tǒng)的內部壓力；

在所述制氫系統(tǒng)的內部壓力小于或等于第一指定壓力的情況下，關閉所述保壓控制閥和所述第一調節(jié)閥，并打開所述第一充氮置換控制閥，以將氮氣輸入所述制氫系統(tǒng)；

在所述制氫系統(tǒng)的內部壓力大于或等于第二指定壓力的情況下，關閉所述第一充氮置換控制閥，并打開所述保壓控制閥和所述第一調節(jié)閥，以降低所述制氫系統(tǒng)的內部壓力。