[发明专利]一种变功率制氢的纯化系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种变功率制氢的纯化系统及其控制方法，该纯化系统的干燥模块包括：N个干燥单元，N为大于1的整数；对于同一干燥模块，各个干燥单元第一侧的气体端口分别通过相应的阀门相连，各个干燥单元第二侧的气体端口分别通过相应的阀门相连；各个干燥模块第一侧的总气体端口均与产品氢气管道相连，以使同一阶段内，至少存在三个干燥模块分别处于再生模式、工作模式和次工作模式；从而使变功率制氢的纯化系统中接收到的再生气流、工作气流和次工作气流均可调节，即可满足制氢系统处于满功率负载情况；也可满足制氢系统处于低功率负载情况，进而延长变功率制氢的纯化系统的使用寿命。

技术领域

本发明属于制氢技术领域，更具体的说，尤其涉及一种变功率制氢的纯化系统及其控制方法。

背景技术

现有的电解水纯化系统包含三台干燥塔，在一个循环周期内，如24小时内，每台干燥塔都依次经历工作、次工作、再生状态，从而实现电解水纯化系统工作的连续性。整套纯化系统在一个循环周期内存在以下三种工作状态：

工作时间	干燥塔A	干燥塔B	干燥塔C
8h	工作	再生	次工作
8h	次工作	工作	再生
8h	再生	次工作	工作

以干燥塔A处于工作阶段为例，参见图1：脱氧后的原料氢气进入干燥塔A进行全气量去湿，产出的高纯产品氢气，按预设比例分配，其中一部分进入干燥塔B，带走干燥塔B在上一周期所吸附的水分，其再生的废氢气进入冷却器冷却后，经过分离器进行气液分离，然后进入干燥塔C完成去湿吸附成为高纯产品氢气，再与干燥塔A先前产生的高纯产品氢气合并进入后续设备；另外两个阶段情况类似。

然而，干燥塔的再生需要足够的再生气流将分子筛中的水分带出，即需要充足的氢气量。而干燥塔需要的再生气流是固定的，因此，该干燥塔面对电解槽处于高负载情况下运行的情况和电解槽处于高负载情况下运行的情况，仅能满足其中一种，因此，可能会造成干燥塔的再生不完全，从而影响下一阶段工作状态下的高纯产品氢气的质量，或者，氢能源浪费的问题。尤其目前风光离网变功率制氢，更是需要亟待解决此问题。

发明内容