[发明专利]一种碱性电解槽系统及其控制方法、高压蒸汽发生器

说明书

本发明提供了一种碱性电解槽系统及其控制方法、高压蒸汽发生器，该碱性电解槽系统包括：碱性电解槽电堆、包裹所述碱性电解槽电堆的电磁加热线圈、以及与所述电磁加热线圈连接的变频控制单元；其中，所述变频控制单元用于提供高频交流电压，所述高频交流电压施加在所述电磁加热线圈的两端，以对所述碱性电解槽电堆进行加热。也就是说该碱性电解槽系统在碱性电解槽电堆上包裹电磁加热线圈，并设置变频控制单元，通过高频交流电压快速变化方向导致的磁场内部产生的磁力线切割金属极板时产生无数小涡流，进而使碱性电解槽电堆双极板及内部电解质溶液达到快速均匀加热的效果。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，更具体地说，涉及一种碱性电解槽系统及其控制方法、高压蒸汽发生器，尤其涉及一种快速均匀加热启动的联产蒸汽的碱性电解槽系统。

背景技术

氢气可实现跨季广域的运输和储存，是未来可再生能源大规模融入电力系统场景下的重要储能介质；电解水制氢技术中以碱性电解水制氢技术最为成熟，发展前景广阔。

碱性电解槽一般工作在80℃以上，冷启动时需要通过给电解槽施加直流电压，运行时各个小室平均电压为1.8～2.2V，而理论水分解电压为1.23V。超出理论水分解电压部分的电压损耗将以热能的形式释放，加热电解槽和电解槽中的电解质，温度将缓慢上升；此过程中由于温度较低，电解电流密度和相应的产气量都较低，而由于溶解氢和溶解氧的存在，产品气纯度也很低，一般直接释放到大气中不予利用；因此这种传统的升温启动方式造成了电力和资源的双重浪费。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种碱性电解槽系统及其控制方法、高压蒸汽发生器，技术方案如下：

一种碱性电解槽系统，所述碱性电解槽系统包括：碱性电解槽电堆、包裹所述碱性电解槽电堆的电磁加热线圈、以及与所述电磁加热线圈连接的变频控制单元；

其中，所述变频控制单元用于提供高频交流电压，所述高频交流电压施加在所述电磁加热线圈的两端，以对所述碱性电解槽电堆进行加热。

优选的，在上述碱性电解槽系统中，所述碱性电解槽电堆包括阳极接口和阴极接口；

所述碱性电解槽系统还包括：整流器；

所述整流器的一端与所述阳极接口连接，所述整流器的另一端与所述阴极接口连接。

优选的，在上述碱性电解槽系统中，所述碱性电解槽电堆包括碱液入口和碱液出口；

所述碱性电解槽系统还包括：位于所述碱液出口处的温度传感器。

优选的，在上述碱性电解槽系统中，所述温度传感器与所述变频控制单元连接。

优选的，在上述碱性电解槽系统中，所述碱性电解槽系统还包括：碱液储罐、三通阀和碱液循环泵；

所述碱液储罐与所述三通阀的第一端连接，所述三通阀的第二端通过所述碱液循环泵与所述碱液入口连接。

优选的，在上述碱性电解槽系统中，所述碱性电解槽系统还包括：纯水储罐；

所述纯水储罐与所述三通阀的第三端连接。

优选的，在上述碱性电解槽系统中，所述碱液出口通过所述温度传感器连接在所述三通阀的第二端与所述碱液循环泵的连接通路上。

优选的，在上述碱性电解槽系统中，所述碱性电解槽电堆包括氢气出口和氧气出口；

所述碱性电解槽系统还包括：位于所述氢气出口处的第一气液分离器，以及位于所述氧气出口处的第二气液分离器。

一种碱性电解槽系统的控制方法，所述控制方法应用于上述任一项所述的碱性电解槽系统，所述控制方法包括：