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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水电解制氢控制,具体涉及一种电解系统热管理方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、可再生能源制氢技术是未来绿氢制备的主要途径,在这其中电解槽是核心技术,目前主流的电解槽有碱性电解槽和质子交换膜电解槽两种,碱性电解槽由于成本低、制氢规模大是当前工程中使用的主要电解槽,碱性电解槽单台规模为1000nm3/h。质子交换膜电解槽的占地面积小、能耗低、响应速度快,质子交换膜电解槽单台规模为500nm3/h。单台电解槽难以满足大规模工业制氢的需求,为此在工程项目中,需要使用多台电解槽。
2、目前对于包含多台电解槽的制氢系统,对电解槽的热管理往往是分开管理的,即一台设备对应一个独立的电解液循环系统与热管理系统,没有对系统整体的热量进行有效的整体利用。在传统运行方式中,电解槽框架之间独立运行,没有热量交换,电解槽工作时出口温度与入口温度存在一定的温度差,独立的电解槽热管理模式对于这段温度区间的热量没有有效利用。尤其是碱性电解槽的冷启动速度较慢,需要1至2小时,这导致整个规模化制氢系统的整体响应速度较慢,电能不能充分利用,导致整个系统效率较低。
技术实现思路
1、因此,本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中多个电解槽的热量不能集中收集利用导致电解槽启动速度慢的问题,从而提供一种电解系统热管理方法、装置、设备及存储介质。
2、为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
3、本专利技术提供一种电解系统热管理方法,应用于电解系统包括至少两个电解
4、本专利技术提供的电解系统热管理方法,每个电解槽的出口均与一个电解液储罐连接,全部电解槽中的电解液可以汇总到电解液储罐后由电解液储罐集中分配,即电解液储罐能够收集每个电解槽中的热量后集中分配,实现对整个电解系统热量的整体利用,提高系统整体能量的利用率,降低系统整体结构的复杂度。
5、本专利技术提供的电解系统热管理方法,电解液储罐收集正在工作的电解槽中循环的热电解液,依次与停机的且内部电解液温度较低的电解槽进行电解液交换,提高每个停机状态的电解槽内部的温度并对其进行保温,从而减少停机电解槽下次启动的时间,进而提高系统的的响应速度。由于电解系统是利用工作中电解槽中电解液的余热对停机电解槽进行加热,因此降低了系统保温所需的能量,系统的整体功耗较低。
6、在一种可选的实施方式中,电解系统热管理方法还包括:当电解槽的入口温度小于预设保温阈值及电解液储罐内的温度时,判定电解槽满足预设保温条件。
7、在一种可选的实施方式中,依次控制与目标电解槽所连接的电解液循环泵开启,使得目标电解槽的状态切换为保温状态的过程,包括:在全部处于停机状态且满足预设保温条件的目标电解槽中,筛选出入口温度最高的目标电解槽,并将其设置为保温状态;开启与该目标电解槽连接的电解液循环泵后,返回“筛选出入口温度最高的目标电解槽”的步骤,直至电解液储罐内的温度小于或等于处于开机状态且具有最高入口温度的电解槽的入口温度。
8、在一种可选的实施方式中,开启该电解槽对应的电解液循环泵后,还包括:当每个与目标电解槽连接的电解液循环泵全部开启时,返回“实时获取并比对每个电解槽的入口温度及电解液储罐内的温度”的步骤。
9、在一种可选的实施方式中,依次控制处于保温状态的目标电解槽所连接的电解液循环泵关闭的过程,包括:在处于保温状态的目标电解槽中,筛选出入口温度最低的目标电解槽,并关闭与该目标电解槽连接的电解液循环泵;将该目标电解槽设置为停机状态后,返回“筛选出入口温度最低的目标电解槽”的步骤,直至电解液储罐内的温度大于全部处于开机状态的电解槽的入口温度。
10、本专利技术提供的电解系统热管理方法,当电解液储罐温度过低时,通过依次关闭与温度最低的目标电解槽连接的电解液循环泵,降低电解液储罐中热量流失的速度。
11、在一种可选的实施方式中,将该目标电解槽设置为停机状态后,还包括:当电解液储罐内的温度大于全部处于开机状态的电解槽的入口温度时,返回“实时获取并比对每个电解槽的入口温度及电解液储罐内的温度”的步骤。
12、在一种可选的实施方式中,任意一个与处于保温状态的目标电解槽连接的电解液循环泵的流量,与电解液储罐内的温度及该目标电解槽的入口温度之间的差值成正比。
13、本专利技术提供的电解系统热管理方法,通过增加电解液循环泵的流量,增大流入目标电解槽中热电解液的流量,提高目标电解槽内电解液温度升高的效率。
14、在一种可选的实施方式中,电解槽包括碱性电解槽或质子交换膜电解槽中的一种或多种。
15、第二方面,本专利技术提供一种电解系统热管理装置,包括:获取模块,用于在电解系统开始运行后,获取每个电解槽的开机状态、停机状态;温度检测模块,用于实时检测每个电解槽的入口温度及电解液储罐内的温度;启泵模块,用于当判定电解液储罐内的温度大于全部处于开机状态的电解槽的入口温度时,依次控制与目标电解槽所连接的电解液循环泵开启,使得目标电解槽的状态切换为保温状态,并且使得目标电解槽与电解液储罐之间进行电解液交换,其中,目标电解槽处于停机状态,并且目标电解槽满足预设保温条件;停泵模块,当判定电解液储罐内的温度小于或等于处于开机状态且具有最高入口温度的电解槽的入口温度时,依次控制处于保温状态的目标电解槽所连接的电解液循环泵关闭。
16、第三方面,本专利技术提供一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行第一方面的电解系统热管理方法。
17、第四方面,本专利技术提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行第一方面的电解系统热管理方法。
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1.一种电解系统热管理方法,其特征在于,应用于电解系统包括至少两个电解槽的情况,每个电解槽的出口均与电解液储罐的入口连接,每个电解槽的入口分别通过一个电解液循环泵与电解液储罐的出口连接,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的电解系统热管理方法,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求2所述的电解系统热管理方法,其特征在于,所述依次控制与目标电解槽所连接的电解液循环泵开启,使得目标电解槽的状态切换为保温状态的过程,包括:
4.根据权利要求3所述的电解系统热管理方法,其特征在于,所述开启该电解槽对应的电解液循环泵后,还包括:
5.根据权利要求2所述的电解系统热管理方法,其特征在于,所述依次控制处于保温状态的目标电解槽所连接的电解液循环泵关闭的过程,包括:
6.根据权利要求5所述的电解系统热管理方法,其特征在于,所述将该目标电解槽设置为停机状态后,还包括:
7.根据权利要求1所述的电解系统热管理方法,其特征在于,
8.根据权利要求1所述的电解系统热管理方法,其特征在于,
9.一种电解系统热管
10.一种计算机设备,其特征在于,包括:
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的电解系统热管理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电解系统热管理方法,其特征在于,应用于电解系统包括至少两个电解槽的情况,每个电解槽的出口均与电解液储罐的入口连接,每个电解槽的入口分别通过一个电解液循环泵与电解液储罐的出口连接,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的电解系统热管理方法,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求2所述的电解系统热管理方法,其特征在于,所述依次控制与目标电解槽所连接的电解液循环泵开启,使得目标电解槽的状态切换为保温状态的过程,包括:
4.根据权利要求3所述的电解系统热管理方法,其特征在于,所述开启该电解槽对应的电解液循环泵后,还包括:
5.根据权利要求2所述的电解系统热管理方法,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈志超,李晶,赵雄,赵汪,朱小毅,杨定华,刘笑驰,
申请(专利权)人:中国长江三峡集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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