[发明专利]一种制氢系统热待机控制方法及制氢系统

说明书

本发明公开了一种制氢系统热待机控制方法及制氢系统，为现有制氢系统增加热待机功能，以在制氢系统短时无功率输入时，使制氢系统处于热待机状态，以避免排放氢气、维持槽温，进而提高制氢装置的利用率，将适用于传统稳定制氢的制氢系统与波动的可再生能源发电相适应。

技术领域

本发明涉及水电解制氢技术领域，特别涉及一种制氢系统热待机控制方法及制氢系统。

背景技术

现有制氢装置的缺点是，不具备热待机功能，当电解槽无功率输入时，制氢装置进入停机模式，停机时，制氢装置内的大量氢气和氧气排放到大气中，将系统压力降至0.2MPa，电解液散热设备将槽温降至50℃及以下。

泄压排放了氢气，造成了氢气浪费；槽温下降造成制氢装置再次开机时，无法快速运行至满载，需要很长时间(通常1h及以上)才能将槽温升至工作温度，此后，电解槽的运行功率才能达到额定功率。

当制氢系统与光伏、风电等可再生能源相结合后，由于可再生能源功率的波动性，制氢装置的功率输入也会存在波动，甚至频繁启停。开停机期间制氢装置泄压、降温等能量损失大，并且制氢装置作为化工装置，在开停机期间安全风险大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种制氢系统热待机控制方法及制氢系统，通过热待机短时间保持待机状态，减少能量损失、降低系统安全风险。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种制氢系统热待机控制方法，包括步骤：

在收到热待机指令时，控制制氢系统进入热待机模式；

判断制氢电源是否处于关闭状态，若是，则执行热待机策略；所述热待机策略包括：降低电解液循环流量、避免排放氢气和/或维持电解液温度。

优选地，所述降低电解液循环流量包括步骤：

使电解液循环流量降低至最低流量；降低电解液循环流量、避免排放氢气和/或维持电解液温度；

运行预设时间后，关闭循环泵，停止电解液循环。

优选地，所述使电解液循环流量降低至最低流量，包括：

调节循环泵变频器或循环泵出口阀门开度，使电解液循环流量降低至最低流量；

和/或，所述预设时间为0.5～1.0h。

优选地，所述避免排放氢气包括步骤：

关闭氧侧气液分离器气体出口的第一阀和氢侧气液分离器气体出口的第二阀；

实时监测氢侧气液分离器和氢侧气液分离器的液位差，并根据所述液位差调节第一阀和第二阀的开度，维持氧侧气液分离器和氢侧气液分离器的液位保持平衡；

当氧侧气液分离器和氢侧气液分离器的液位平衡时，关闭第一阀和第二阀。

优选地，根据所述液位差调节第一阀和第二阀的开度，维持氧侧气液分离器和氢侧气液分离器的液位保持平衡，包括：

当氧侧气液分离器高于氢侧气液分离器时，打开第二阀，排放氢气；当氧侧气液分离器低于氢侧气液分离器液位时，打开第一阀，排放氧气。

优选地，所述维持电解液温度包括步骤：

切断去往电解液散热设备的电解液流量，将全部电解液通过电解液加热设备返回电解槽；

实时监测电解槽槽温，当电解槽槽温低于热待机温度下限阈值时，启动循环泵和电解液加热设备；当电解槽槽温超过热待机温度上限阈值时，停止电解液加热设备和循环泵。

优选地，所述切断去往电解液散热设备的电解液流量，将全部电解液通过电解液加热设备返回电解槽，包括：