集中式氢储能电站制造技术

技术编号:44361361 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-25 09:43
本技术公开了一种集中式氢储能电站,主要包括电解单元、氢气收集总罐、混合气体罐、氢气分装罐室、氧气分装罐室和发电仓室;每个电解槽的排气管接入到对应气体分离器的进气接管上,所有气体分离器的氢气排管集中接入氢气收集总罐,氢气收集总罐再连接氢气分装罐室;所有气体分离器的出气管集中接入混合气体罐;氢气分装罐和氧气分装罐连接发电仓供气发电。本技术中,每个电解单元之间相互不干扰,每个气体分离器可以将混合的气体分离出大部分氢气,以便后面压缩分离效率更高;将氢气和氧气封装到多个氢气分装罐和氧气分装罐内,即使部分异常也不影响整体发电。因此,本技术氢气分离效率较高、燃烧发电效率较高且安全性高。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于氢储能电站,尤其涉及一种集中式氢储能电站。


技术介绍

1、氢储能电站对电网能够起到削峰填谷、调频作用,能够降低负荷高峰,填补负荷低谷,减小电网负荷峰谷差,使发电、用电趋于平衡,实现能源的高效利用性,为光伏、风电发展提供更广阔的发展空间。氢储能电站可以利用废弃的光伏、风电来制备氢气,通过氢能转电能接入电网侧,参与到电网调峰辅助服务中。目前对于氢储能技术的研究主要围绕制氢、储氢单体功能模块为主,大规模(例如百兆瓦级)氢储能电站的建设对氢气的需求量大,因此,安全性将会至关重要。在电解槽电解后的气体中混有的水汽会影响氢气的使用,需要分离,而氢气与氧气混合物也是需要分离的,混合气体直接排入到发电仓燃烧发电不易燃,需要分离出氢气,再通入空气或氧气与氢气混合点燃,根据比例调节,能最佳实现燃烧发电。对于电解混合的氢气和氧气若直接通过压缩分离,很难彻底分离,不纯的氢气对燃烧发电效率会有影响。最重要的是,在大型的氢储能电站内的氢气存放会有安全隐患,需要设计保护措施以防止出现大规模爆炸的发生。


技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题是提供一种氢气分离效率较高、燃烧发电效率较高且安全性高的集中式氢储能电站。

2、为解决上述技术问题,本技术采用以下技术方案:

3、集中式氢储能电站,主要包括电解单元、氢气收集总罐、混合气体罐、氢气分装罐室、氧气分装罐室和发电仓室;电解单元有两个以上,每个电解单元连接一个气体分离器;每个电解单元有两个以上电解槽,每个电解槽的排气管接入到对应气体分离器的进气接管上,所有气体分离器的氢气排管集中接入氢气收集总罐,氢气收集总罐再连接氢气分装罐室;所有气体分离器的出气管集中接入混合气体罐,混合气体罐经压缩机分别连接氢气收集总罐和氧气分装罐室;氢气分装罐室、氧气分装罐室和发电仓室内分别有两个以上氢气分装罐、氧气分装罐和发电仓,氢气分装罐和氧气分装罐连接发电仓供气发电。

4、氢气分装罐室和氧气分装罐室内的氢气分装罐和氧气分装罐一一对应设有编号,对应编号的氢气分装罐和氧气分装罐将给发电仓室内对应的发电仓供气发电。

5、氢气分装罐室为密封室,密封室内填充惰性气体。

6、气体分离器主要由盒体及其内设置的负压室、分离室、冷凝液室构成,盒体左侧设有多根插入到分离室且带电磁阀的进气接管、盒体右侧设有从分离室出来的出气管;盒体内在靠近顶部位置设有一块分子分离板,分子分离板上方为负压室、下方为分离室,分离室下方设有冷凝液室;负压室经负压泵连接氢气排管接入氢气收集总罐。

7、分子分离板上有成矩阵分布的分子细孔。

8、负压室由隔板分隔出多个负压小室,每个负压小室上均通过一个负压泵连接氢气排管。

9、分离室内在分子分离板下表面等间距分布设置冷凝板,分离室底部等间距分布设置匹配的折流板,折流板插入到相邻冷凝板之间。

10、冷凝板包括阻挡板和防侧流三角条柱;阻挡板前侧面等间距设置多个防侧流三角条柱,防侧流三角条柱两侧面设有侧流条孔;防侧流三角条柱内与阻挡板之间设有贯穿条孔,侧流条孔与贯穿条孔前端相通。

11、分离室底壁上均匀设有通入到冷凝液室的漏液孔,冷凝液室底部设有带电磁阀的排液管。

12、针对目前氢储能电站存在的问题,专利技术人设计了一种集中式氢储能电站,主要包括电解单元、氢气收集总罐、混合气体罐、氢气分装罐室、氧气分装罐室和发电仓室;电解单元有两个以上,每个电解单元连接一个气体分离器;每个电解单元有两个以上电解槽,每个电解槽的排气管接入到对应气体分离器的进气接管上,所有气体分离器的氢气排管集中接入氢气收集总罐,氢气收集总罐再连接氢气分装罐室;所有气体分离器的出气管集中接入混合气体罐,混合气体罐经压缩机分别连接氢气收集总罐和氧气分装罐室;氢气分装罐室、氧气分装罐室和发电仓室内分别有两个以上氢气分装罐、氧气分装罐和发电仓,氢气分装罐和氧气分装罐连接发电仓供气发电。本技术中,设计多个电解单元,保证每个电解单元之间相互不干扰,电解产生气体不受到某个电解单元异常的影响,每个气体分离器可以将电解混合的气体分离出水汽并分离出大部分氢气,以便后面压缩分离效率更高;将氢气和氧气封装到多个氢气分装罐和氧气分装罐内,对发电仓室内每个发电仓对应供气燃烧发电,即使部分罐体供气异常以及个别发电仓异常也不影响整个发电仓室的发电,而且,分装气体安全性更高,不易大规模出现爆炸事故。因此,本技术克服了传统氢储能电站分离氢气效率不高,燃烧发电效率低,氢气存放安全性不高等问题,适合广泛推广使用。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集中式氢储能电站,其特征在于主要包括电解单元、氢气收集总罐、混合气体罐、氢气分装罐室、氧气分装罐室和发电仓室;所述电解单元有两个以上,每个电解单元连接一个气体分离器;所述每个电解单元有两个以上电解槽,每个电解槽的排气管接入到对应气体分离器的进气接管上,所有气体分离器的氢气排管集中接入氢气收集总罐,氢气收集总罐再连接氢气分装罐室;所有气体分离器的出气管集中接入混合气体罐,混合气体罐经压缩机分别连接氢气收集总罐和氧气分装罐室;所述氢气分装罐室、氧气分装罐室和发电仓室内分别有两个以上氢气分装罐、氧气分装罐和发电仓,氢气分装罐和氧气分装罐连接发电仓供气发电。

2.根据权利要求1所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述氢气分装罐室和氧气分装罐室内的氢气分装罐和氧气分装罐一一对应设有编号,对应编号的氢气分装罐和氧气分装罐将给发电仓室内对应的发电仓供气发电。

3.根据权利要求1所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述氢气分装罐室为密封室,密封室内填充惰性气体。

4.根据权利要求1所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述气体分离器主要由盒体及其内设置的负压室、分离室、冷凝液室构成,盒体左侧设有多根插入到分离室且带电磁阀的进气接管、盒体右侧设有从分离室出来的出气管;所述盒体内在靠近顶部位置设有一块分子分离板,分子分离板上方为负压室、下方为分离室,分离室下方设有冷凝液室;所述负压室经负压泵连接氢气排管接入氢气收集总罐。

5.根据权利要求4所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述分子分离板上有成矩阵分布的分子细孔。

6.根据权利要求4所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述负压室由隔板分隔出多个负压小室,每个负压小室上均通过一个负压泵连接氢气排管。

7.根据权利要求4所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述分离室内在分子分离板下表面等间距分布设置冷凝板,分离室底部等间距分布设置匹配的折流板,折流板插入到相邻冷凝板之间。

8.根据权利要求7所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述冷凝板包括阻挡板和防侧流三角条柱;所述阻挡板前侧面等间距设置多个防侧流三角条柱,防侧流三角条柱两侧面设有侧流条孔;所述防侧流三角条柱内与阻挡板之间设有贯穿条孔,侧流条孔与贯穿条孔前端相通。

9.根据权利要求8所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述分离室底壁上均匀设有通入到冷凝液室的漏液孔,冷凝液室底部设有带电磁阀的排液管。

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【技术特征摘要】

1.一种集中式氢储能电站,其特征在于主要包括电解单元、氢气收集总罐、混合气体罐、氢气分装罐室、氧气分装罐室和发电仓室;所述电解单元有两个以上,每个电解单元连接一个气体分离器;所述每个电解单元有两个以上电解槽,每个电解槽的排气管接入到对应气体分离器的进气接管上,所有气体分离器的氢气排管集中接入氢气收集总罐,氢气收集总罐再连接氢气分装罐室;所有气体分离器的出气管集中接入混合气体罐,混合气体罐经压缩机分别连接氢气收集总罐和氧气分装罐室;所述氢气分装罐室、氧气分装罐室和发电仓室内分别有两个以上氢气分装罐、氧气分装罐和发电仓,氢气分装罐和氧气分装罐连接发电仓供气发电。

2.根据权利要求1所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述氢气分装罐室和氧气分装罐室内的氢气分装罐和氧气分装罐一一对应设有编号,对应编号的氢气分装罐和氧气分装罐将给发电仓室内对应的发电仓供气发电。

3.根据权利要求1所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述氢气分装罐室为密封室,密封室内填充惰性气体。

4.根据权利要求1所述的集中式氢储能电站,其特征在于:所述气体分离器主要由盒体及其内设置的负压室、分离室、冷凝液室构成,盒体左侧设有多根插入到分离室且带电...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈源洋
申请(专利权)人:中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司
类型:新型
国别省市:

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