[发明专利]一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统

权利要求书

1.一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，包括碱性电解水制氢单元（1）、热量回收单元（3）、热量再分配单元（5）、气相处理单元（2）和液相循环单元（4），

所述碱性电解水制氢单元（1）包括电解槽（11）；

所述气相处理单元（2）包括氢气气液分离器（21），氧气气液分离器（22）；

所述电解槽（11）与氢气气液分离器（21）之间连接有氢气采出管段（25），所述电解槽（11）与氧气气液分离器（22）之间连接有氧气采出管段（26），

其特征在于：

所述热量回收单元（3）包括综合换热器（33）、安装于氢气采出管段（25）上的氢气热量回收换热器（31）和安装于氧气采出管段（26）上的氧气热量回收换热器（32）；

所述综合换热器（33）内设有与换热介质接触的储热仓（339），所述储热仓（339）封闭存有储热介质，所述储热介质包括溶解焓体、相变材料两者中一者或两者，所述溶解焓体为溶解焓材料与溶解焓材料的饱和溶液的混合物；

所述氢气热量回收换热器（31）与氧气热量回收换热器（32）并连；

所述氢气热量回收换热器（31）的冷流出口（335）和氧气热量回收换热器（32）的冷流体出口连接于综合换热器（33）的热流体进口；

所述液相循环单元（4）包括碱液循环管段（41），所述碱液循环管段（41）安装有碱液循环泵（43），且所述碱液循环管段（41）连接气相处理单元（2）液相采出的碱液和电解槽（11）；

所述热量再分配单元（5）包括安装于碱液循环管段（41）上的再分配换热器（51）以及辅助加热器（52），所述再分配换热器（51）位于碱液循环泵（43）下游，再分配换热器（51）冷流体进出口与碱液循环管段（41）连接，再分配换热器（51）的热流体进出口分别连接于综合换热器（33）的冷流体进出口；

所述辅助加热器（52）位于再分配换热器（51）下游；

所述热量回收单元（3）还包括安装于氢气热量回收换热器（31）与电解槽（11）之间的氢气侧直接预热器（35）、安装于氧气热量回收换热器（32）与电解槽（11）之间的氧气侧直接预热器（36），所述气相处理单元（2）包括输送气相中分离出液相的液相输送管，所述液相输送管的下游分别与氧气侧直接预热器（36）、氢气侧直接预热器（35）连接，所述氧气侧直接预热器（36）、氢气侧直接预热器（35）内气液相直接接触换热，所述氧气侧直接预热器（36）、氢气侧直接预热器（35）还同时连接于碱液循环管段（41）。

2.根据权利要求1所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述储热仓（339）位于综合换热器（33）的冷流体流动腔中。

3.根据权利要求1所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述储热仓（339）中为溶解焓体、相变材料的混合材料。

4.根据权利要求1所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述液相输送管分为连接氢气气液分离器（21）的氢气侧输送管（27）、连接氧气气液分离器（22）的氧气侧输送管（28）。

5.根据权利要求1所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述氧气侧直接预热器（36）、氢气侧直接预热器（35）为填料塔。

6.根据权利要求1或4所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述液相循环单元（4）还包括位于碱液循环泵（43）上游的碱液过滤器（42）。

7.根据权利要求1所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述储热仓（339）外设有连接内部的活塞管（3391），所述活塞管（3391）内密封滑动连接有压变活塞（3392）。