[发明专利]一种水电解制氢设备的安全仪表系统

权利要求书

1.一种水电解制氢设备的安全仪表系统，其特征在于，所述安全仪表系统，至少包括：一个压力控制回路、一个液位控制回路，以及一个温度控制回路；其中，所述压力控制回路、液位控制回路和温度控制回路，共用一个电解槽(1001)；

所述压力控制回路，至少包括：压力变送器P1、压力变送器P2、压力开关P3、过程控制PLC、安全PLC、薄膜调节阀PV、电解槽(1001)、第一气水分离器(1002)、第二气水分离器(1003)和氧气洗涤器(1005)；

其中，所述压力变送器P1连接所述第二气水分离器(1003)，实时测量所述压力控制回路的压力，并将测得的压力信号传送至所述过程控制PLC，与用于调节压力控制回路压力的所述薄膜调节阀PV关联；所述压力变送器P2连接所述第一气水分离器(1002)，所述氧气洗涤器(1005)的一端连接用于冗余所述压力变送器P1和压力变送器P2的压力开关P3；所述液位控制回路，包括：液位开关L1、液位开关L2、差压变送器L3、差压变送器L4、差压变送器L5、差压变送器L6、薄膜调节阀LV、氢气洗涤器(1004)；

其中，所述液位开关L1、差压变送器L3、差压变送器L5分别连接所述第二气水分离器(1003)，所述液位开关L2、差压变送器L4、差压变送器L6分别连接所述第一气水分离器(1002)；所述氢气洗涤器(1004)的一端连接用于平衡所述第一气水分离器(1002)液位和所述第二气水分离器(1003)液位的所述薄膜调节阀LV；其中，所述液位开关L1、液位开关L2冗余所述差压变送器L3、差压变送器L5和所述差压变送器L4、差压变送器L6；所述温度控制回路，至少包括：铂电阻T1、温度开关T2、铂电阻T3、薄膜调节阀TV、换热器(1006)；

其中，所述铂电阻T1、温度开关T2、铂电阻T3分别连接所述电解槽(1001)；所述铂电阻T1实时测量系统温度，将温度信号传送至所述过程控制PLC；冷却水通过所述薄膜调节阀TV进入所述换热器(1006)，所述铂电阻T3将温度信号传送至所述安全PLC，所述温度开关T2冗余所述铂电阻T1、铂电阻T3。

2.根据权利要求1所述的一种水电解制氢设备的安全仪表系统，其特征在于，所述压力变送器P2连接所述第一气水分离器(1002)，所述氧气洗涤器(1005)的一端连接用于冗余所述压力变送器P1和压力变送器P2的压力开关P3，包括：

所述压力变送器P2，将压力信号传送至所述安全PLC，用于压力高高联锁，所述压力变送器P2的测量点独立于参与控制报警的压力变送器P1；

所述氧气洗涤器(1005)的一端连接用于冗余所述压力变送器P1和压力变送器P2的压力开关P3，所述压力变送器P1和所述压力变送器P2两路同时失效时，所述压力开关P3在系统压力达到设定阈值时，硬联锁整流柜，切断电解槽供电电源。

3.根据权利要求1所述的一种水电解制氢设备的安全仪表系统，其特征在于，所述压力变送器P1连接所述第二气水分离器(1003)，实时测量所述压力控制回路的压力，并将测得的压力信号传送至所述过程控制PLC，与用于调节压力控制回路压力的所述薄膜调节阀PV关联，包括：

所述压力变送器P1实时测量所述压力控制回路的压力，将信号传送至过程控制PLC；在所述压力控制回路的压力高于设定压力时，所述薄膜调节阀PV开度增大；反之，在所述压力控制回路的压力低于所述设定压力时，所述薄膜调节阀PV开度减小。

4.根据权利要求1所述的一种水电解制氢设备的安全仪表系统，其特征在于，所述压力控制回路中，当所述压力控制回路的压力测量值大于压力报警设定值时，发出报警信号。

5.根据权利要求1所述的一种水电解制氢设备的安全仪表系统，其特征在于，所述氢气洗涤器(1004)的一端连接用于平衡所述第一气水分离器(1002)液位和所述第二气水分离器(1003)液位的所述薄膜调节阀LV，包括：

所述氢气洗涤器(1004)的一端连接所述薄膜调节阀LV，当所述第一气水分离器(1002)的液位低于所述第二气水分离器(1003)的液位，所述薄膜调节阀LV的开度增大；反之，所述薄膜调节阀LV的开度减小。