[发明专利]一种电解纯水制氢系统

说明书

本发明实施例提供了一种电解纯水制氢系统，包括制氢系统和监控系统，所述制氢系统包括氢气管道、氧气及电解循环水管道、PEM电解槽、气水分离器系统，所述PEM电解槽与所述氢气管道、氧气及电解循环水管道分别连通，所述氢气管道上设置有单向阀和气水分离器。所述监控系统用于监控所述制氢系统的运行状况。解决在大量制取氢气的同时，充分利用高价值的副产物氧气，从而达到降低成本，实现经济效益的目的。

技术领域

本发明涉及氢能源技术领域，特别涉及一种电解纯水制氢系统。

背景技术

氢能作为清洁能源，它具有来源广泛、燃烧热值高、无污染及利用形式多等特点，有望成为能源领域的未来之星，更是被业界部分专家称为“终极能源”。氢气可以由水制取，原料来源取之不尽。

常见的制氢技术有包括煤制氢、天然气与石油制氢、工业副产氢等，电解水制氢技术成熟度也较高，且有一些案例已经进入实用阶段。若以正常工商业销售电价计算并拆分电解纯水制氢的成本，具体应包括资产折旧、运营费用 (一般维护、电池组更换)、电费(用电、过网费)，其中电费成本会达到70-80％，占比较高。因此，电解纯水制氢最重要的成本在于电费，用电的成本决定了氢气的成本，电解纯水制氢工艺需要尽可能的压低电费成本。

电解纯水制氢是一种清洁、高效、可持续的制氢技术，其制氢工艺简单，氢气纯度可达99.999％，产品纯度高。此电解纯水制氢系统不受周边环境影响，设备可撬装模块化设计，成本低，适用环境广，经济性较好，具有良好的应用前景。

发明内容

本发明提供一种电解纯水制氢系统，用以解决在大量制取氢气的同时，充分利用高价值的副产物氧气，其次采用PEM电解槽，与传统电解碱液制氢相比，环保无污染，维护成本低，实现经济效益的目的。

本发明实施例提供了一种电解纯水制氢系统，包括制氢系统和监控系统，所述制氢系统包括氢气管道、氧气及电解循环水管道、PEM电解槽、气水分离器系统，所述PEM电解槽与所述氢气管道、氧气及电解循环水管道分别连通，所述氢气管道上设置有单向阀和气水分离器。所述监控系统用于监控所述制氢系统的运行状况。

进一步的，还包括水箱，所述水箱与所述PEM电解槽通过管道连通，所述氧气及电解循环水管道与所述水箱连通，所述氧气及电解循环水管道通过管道与水过滤理器连通，所述水箱上设置有出氧管，所述出氧管上设置有抽氧泵，所述水箱与所述PEM电解槽之间的管道上设置有循环水泵，过滤器，所述水箱与所述气水分离器通过管道连通，所述水箱与所述气水分离器之间的管道上设置有限流装置、氢分排水阀和收集器，所述收集器上设置有接水封分离器。

进一步的，所述水箱的底部设置有排水管，所述排水管上设置有常闭阀，所述水箱与补水管道相连通，所述供水管道上设置有补水泵。

进一步的，所述氢气管道还设置有第一换热器，所述循环水泵和所述过滤器之间的管道上设置有第二换热器，所述第一换热器和所述第二换热器通过管道循环连通，所述第一换热器和所述第二换热器之间的管道上设置有热交换循环泵。

进一步的，所述循环水泵和所述过滤器之间的管道上连通有废水排放管，所述废水排放管上设置有废水排放阀。

进一步的，还包括监控系统，所述监控系统包括人机界面操作终端、PLC 控制系统、反馈装置，所述人机界面操作终端、PLC控制系统、反馈装置之间电连接。

进一步的，所述反馈装置包括：设置在所述水箱上方的氢滲仪，设置在所述水箱和所述气水分离器内部的液位检测仪，设置在所述水箱内部的温度检测仪，设置在所述电解槽上方的氢泄露报警器，设置在所述氢气管道上的电解槽压力探测仪，设置在所述水箱与所述PEM电解槽之间的管道上的水压检测仪和水质检测仪，设置在所述第一换热器和所述第二换热器之间的管道上的冷却水压检测仪。

进一步的，换包括电源，所述电源与所述PEM电解槽、抽氧泵、循环水泵、补水泵、热交换循环泵均电连接。