[发明专利]地热在不稳定电源下碱性水电解制氢中的应用系统

说明书

本发明适用于碱性水电解制氢技术领域，提供了地热在不稳定电源下碱性水电解制氢中的应用系统，包括制氢机构和加热机构，加热机构的设置用于保证制氢机构处于工作温度以保证制氢机构的正常运行，通过制氢机构和加热机构的设置，加热机构与地热形成良性的热量交换，对热量进行稳定的储存并且转化再与制氢机构连接，制氢机构在进行制氢作业的时候，需要使得碱液一直处于合适的温度才可以随时进行制氢的作业，加热机构通过源源不断的地热提供能量，可以使得碱液一直保持在合适的温度，为风能、水能等不稳定能源发电制氢提供必要的前提条件。

技术领域

本发明属于碱性水电解制氢相关技术领域，尤其涉及地热在不稳定电源下碱性水电解制氢中的应用系统。

背景技术

化石能源枯竭、生态环境恶化、极端气候频发等问题促使可再生能源被高度重视与大力开发，而可再生能源自身间歇性、波动性等特点造成了大量的“弃水、弃风、弃光”。解决该问题有效的办法是将可再生能源的电力与电解水技术结合，制取高纯度的氢气与氧气，产生的气体直接使用或是转换成电力，提高可再生能源的利用率和占比。

碱性电解水技术较成熟，运行寿命可达15至20年。碱性电解槽以含液态电解质和多孔隔板为结构特征，操作范围从最小负荷％到最大设计容量％。与其他电解槽技术相比，碱性电解水避免了因使用贵重材料而带来的成本负担。

现在的不稳定电源在碱性水电解制氢的过程中，水电解制氢的特点是要保持设备有稳定的工作温度才能保证产气的稳定性及电解系统反应的灵敏性，现有的设备存在以下的不足之处：

现有条件下的由于碱性水电解制氢在停机状态下，碱液温度会降低到常温，在现有的碱性水电解制氢条件下，设备有常温开机到额定工作状态需要半个小时左右的时间，所以传统碱性水制氢装置不能满足不稳定电源条件下的制氢，要使开机即制氢，一个关键问题是设备的碱温一直处于额定工作温度条件下，设备才能达到开机即制氢；

不稳定电源的特点是电力的不稳定性和不连续性，这样的电源特点使得现有技术条件下，电解设备不能正常工作。

基于此，提出一种可以解决上述问题的地热在不稳定电源下碱性水电解制氢中的应用系统。

发明内容

本发明提供地热在不稳定电源下碱性水电解制氢中的应用系统，旨在解决上述背景技术中存在的问题。

本发明是这样实现的，地热在不稳定电源下碱性水电解制氢中的应用系统，包括制氢机构和加热机构，加热机构的设置用于保证制氢机构处于工作温度以保证制氢机构的正常运行。

优选地，所述制氢机构包括循环控制组件，所述循环控制组件包括循环控制阀，所述循环控制阀的一端通过碱液第三连接管路固定连接有碱液进口阀门和碱液对外阀门，通过碱液进口阀门和碱液对外阀门控制碱液的进出，所述碱液进口阀门固定连接有碱液循环泵，所述碱液循环泵上设有碱液调节阀门，所述碱液循环泵还通过碱液第四连接管路与碱液冷却器进口阀门连接，所述碱液冷却器进口阀门固定连接在碱液冷却器上，所述碱液冷却器上还固定设置有碱液冷却器出口阀门。

优选地，所述碱液冷却器出口阀门通过碱液第五连接管路与碱温维持换热器连接，所述碱温维持换热器上还设置有碱液流量计，所述碱温维持换热器还通过第一热水管路、第二热水管路和第三热水管路与加热机构连接，通过加热机构为循环控制组件的作业提供能量，所述第二热水管路与第一热水管路之间还设置有热水循环泵。

优选地，所述碱温维持换热器上设置有碱温维持换热器出口阀门，所述碱温维持换热器还通过碱液第六连接管路与电解槽连接，所述电解槽的上端与电解组件连接，通过电解组件进行电解制氢作业。