[发明专利]一种水电解制氢设备的安全仪表系统

说明书

本发明提供一种水电解制氢设备的安全仪表系统，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，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。本发明技术方案，参与安全仪表系统联锁回路的传感器和逻辑控制器及执行机构独立于参与控制的回路，提高了水电解制氢设备在运行中的安全性和可靠性，为水电解制氢设备运行无人值守提供进一步保证，增大市场适用性。

技术领域

本发明涉及氢能源技术领域，特别涉及一种水电解制氢设备的安全仪表系统。

背景技术

氢气作为环境友好的能量载体，清洁、环保、无污染、可再生。近几年，国家正大力支持氢能产业。水电解制氢是常见的工业化制氢方法之一。传统水电解制氢设备采用基本过程控制系统，由多个控制回路组成。系统中多数部件，身兼数职，既参与调节与控制，又在联锁保护回路中发挥作用，虽满足设备运行，但仍存在隐患，难以满足人们对安全生产的需求。

因此，如何提供一种水电解制氢设备的安全仪表系统，提高水电解制氢设备在运行中的安全性和可靠性，为水电解制氢设备运行无人值守提供进一步保证，已经成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种水电解制氢设备的安全仪表系统，提高水电解制氢设备在运行中的安全性和可靠性，为水电解制氢设备运行无人值守提供进一步保证。

一种水电解制氢设备的安全仪表系统，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，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。

进一步地，压力变送器P2连接第一气水分离器1002，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；