[发明专利]一种多台套水电解制氢装置及其控制系统和控制方法

说明书

本发明提供了一种多台套水电解制氢装置及其控制系统和控制方法，通过将多台套电解槽与一个气液分离器连接进行气液处理，相比与现有技术，提高了氢气产能的情况下最大化减小了整套装置的占地面积、制造成本和运行成本。本发明提供的一种多台套水电解制氢装置及其控制系统和控制方法，操作简单，可根据实际产氢量控制单个电解槽运行或多个电解槽并用，控制系统同时具备手动和自动控制两种方式，能够满足不同场景下的控制需求。

技术领域

本发明涉及水电解制氢设备领域，具体涉及一种多台套水电解制氢装置及其控制系统和控制方法。

背景技术

目前，水电解制氢系统的工艺主体包括电解槽、气液处理器等设备。其中，电解槽由许多个电解小室组装而成。电解槽的产气量是由工作电流和电解小室数决定的，在工作电流一定的情况下，电解小室数越多，电解槽产气量就越大。随着市场需求的日益扩大，水电解制氢系统的产量需求逐渐向大型化发展，但受限于电解槽零件的技术性能，单台套电解槽体还不具备满足大型化产量需求的能力，因此，目前一般采用多台套水电解制氢装置并用实现产量规模化。但多台套水电解制氢装置并用导致整套装置中电解小室数增多，造成电解槽过长，电解槽中间部位下沉等问题，电解槽过长还会导致整套装置的占地面积过大，不利于现场施工，且现有技术中每一个电解槽需要与相应的气液分离器进行连接，导致制造成本和运行成本也随之大幅度增加。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种多台套水电解制氢装置及其控制系统和控制方法，通过将多台套电解槽与单台气液处理器进行连接，最大限度的减少气液处理器的使用，降低制造成本和占地面积。通过控制系统实现单台电解槽运行或者多台电解槽并用，满足不同用氢量的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种多台套水电解制氢装置，包括多个电解槽和一个气液分离器。

其中，每一个电解槽上设置氢气和碱液出口、氧气和碱液出口以及碱液进口。

选用的电解槽为串联电解槽或者并联电解槽。

气液分离器上设置有氢气和碱液进口、氧气和碱液进口以及碱液出口。

进一步的，氢气和碱液出口、氧气和碱液出口、碱液进口、氢气和碱液进口、氧气和碱液进口以及碱液出口均连接有管路。

进一步的，多台套水电解制氢装置的管路设置包括氢气与碱液管路、氧气与碱液管路和碱液管路。

其中，氢气与碱液管路包括氢气和碱液进口以及氢气和碱液出口，通过三通将氢气和碱液进口以及氢气和碱液出口上连接的管路联通。

氧气与碱液管路包括氧气和碱液进口以及氧气和碱液出口，通过三通将氧气和碱液进口以及氧气和碱液出口上连接的管路联通。

碱液管路包括碱液出口和碱液进口，通过三通将碱液出口和碱液进口上连接的管路联通。

进一步的，氢气和碱液管路、氧气和碱液管路以及碱液管路的三通上，分别连接有第一引出管路。

氢气和碱液管路的第一引出管路通过三通与第二电解槽上的氢气和碱液出口上的管路联通，氧气和碱液管路的第一引出管路通过三通与第二电解槽上的氧气和碱液出口上的管路联通，碱液管路的第一引出管路通过三通与第二电解槽上的碱液进口联通。

进一步的，在氢气和碱液管路、氧气和碱液管路以及碱液管路的第一引出管路的三通上，分别连接有第二引出管路。

氢气和碱液管路的第二引出管路通过三通与第三电解槽上的氢气和碱液出口上的管路联通，氧气和碱液管路的第二引出管路通过三通与第三电解槽上的氧气和碱液出口上的管路联通，碱液管路的第二引出管路通过三通与第三电解槽上的碱液进口联通。

在氢气和碱液管路、氧气和碱液管路以及碱液管路的第N-2引出管路的三通上，分别连接有第N-1引出管路。