[發明專利]一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的系統及方法在審
| 申請號： | 202110535648.9 | 申請日： | 2021-05-17 |
| 公開（公告）號： | CN113137783A | 公開（公告）日： | 2021-07-20 |
| 發明（設計）人： | 任志博;王金意;張暢;王鵬杰 | 申請（專利權）人： | 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;四川華能氫能科技有限公司;華能集團技術創新中心有限公司 |
| 主分類號： | F25B30/06 | 分類號： | F25B30/06;F25B15/04;F25B15/06;C25B1/04;C25B9/67 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 李鵬威 |
| 地址： | 102209 北京市昌平區北七*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 利用 回收 電解水 余熱 系統 方法 | ||
1.一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的系統，其特征在于，包括電解水制氫單元和熱泵單元，所述電解水制氫單元用于電解水制氫氣、氧氣，并產生熱量；所述熱泵單元用于回收所述電解水制氫單位的電解水制氫余熱，并向對外供熱設備提供熱源。
2.根據權利要求1所述的一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的系統，其特征在于，所述電解水制氫單元產生的高溫電解液作為所述熱泵單元的高溫熱源，所述電解水制氫單元產生的高溫氫氣和高溫氧氣作為所述熱泵單元的低溫熱源。
3.根據權利要求1所述的一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的系統，其特征在于，所述電解水制氫單元包括電解槽(1)、氣液分離系統(2)和循環泵(3)，所述熱泵單元包括發生器(4)、冷凝器(5)、吸收器(6)和蒸發器(7)；
所述電解槽(1)電解液出口與氣液分離系統(2)電解液入口連接，氣液分離系統(2)電解液出口與發生器(4)高溫熱源入口連接，發生器(4)高溫熱源出口與循環泵(3)入口連接，循環泵(3)出口與電解槽(1)電解液入口連接；氣液分離系統(2)高溫氫氣出口和高溫氧氣出口與蒸發器(6)低溫熱源入口連接；
所述發生器(4)的制冷劑出口與冷凝器(5)制冷劑入口連接，冷凝器(5)制冷劑出口與蒸發器(6)制冷劑入口連接，蒸發器(6)制冷劑出口與吸收器(7)制冷劑入口連接；吸收器(7)稀溶液出口與發生器(4)稀溶液入口連接，發生器(4)濃溶液出口與吸收器(7)濃溶液入口連接，吸收器(7)設置的循環水入口，吸收器(7)循環水出口與冷凝器(5)循環水入口連接，冷凝器(5)循環水出口連接對外供熱設備。
4.根據權利要求3所述的一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的系統，其特征在于，所述對外供熱設備的回水連接至吸收器(7)循環水入口。
5.根據權利要求3所述的一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的系統，其特征在于，所述電解槽(1)為堿性電解槽或固體聚合物電解槽。
6.根據權利要求5所述的一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的系統，其特征在于，所述電解液為KOH堿性溶液或純水。
7.根據權利要求3所述的一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的系統，其特征在于，所述制冷劑為溴化鋰溶液或氨水溶液。
8.一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的方法，采用權利要求1-7任一項所述的一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的系統，其特征在于，水通過電解水制氫單元制氫氣、氧氣，并產生熱量，然后熱泵單元回收電解水制氫單元的制氫余熱，并向對外供熱設備提供熱源。
9.根據權利要求8所述的一種利用熱泵回收電解水制氫余熱的方法，其特征在于，所述電解水制氫單元包括電解槽(1)、氣液分離系統(2)和循環泵(3)，所述熱泵單元包括發生器(4)、冷凝器(5)、吸收器(6)和蒸發器(7)；
所述電解槽(1)電解液出口與氣液分離系統(2)電解液入口連接，氣液分離系統(2)電解液出口與發生器(4)高溫熱源入口連接，發生器(4)高溫熱源出口與循環泵(3)入口連接，循環泵(3)出口與電解槽(1)電解液入口連接；氣液分離系統(2)高溫氫氣出口和高溫氧氣出口與蒸發器(6)低溫熱源入口連接；
所述發生器(4)的制冷劑出口與冷凝器(5)制冷劑入口連接，冷凝器(5)制冷劑出口與蒸發器(6)制冷劑入口連接，蒸發器(6)制冷劑出口與吸收器(7)制冷劑入口連接；吸收器(7)稀溶液出口與發生器(4)稀溶液入口連接，發生器(4)濃溶液出口與吸收器(7)濃溶液入口連接，吸收器(7)設置的循環水入口，吸收器(7)循環水出口與冷凝器(5)循環水入口連接，冷凝器(5)循環水出口連接對外供熱設備；
具體包括以下步驟：
電解制氫單元內電解槽(1)中水在直流電作用下分解生產氫氣和氧氣并釋放熱量，電解液中的水被逐漸消耗，溫度升高；氣體產物隨電解液一起進入氣液分離系統(2)進行氣液分離，得到的高溫電解液通入發生器(4)為熱泵單元提供高溫熱源，經冷卻降溫后的電解液由循環泵(3)重新泵入電解槽(1)完成電解液循環；氣液分離得到的高溫氫氣和高溫氧氣通入蒸發器(6)為熱泵單元提供低溫熱源，經冷卻降溫后的氫氣和氧氣進入后續氣體處理單元；
熱泵單元內循環水先通入吸收器(7)，由蒸發器(6)中蒸發的制冷劑蒸汽加熱進行一次升溫；一次升溫后的循環水通入冷凝器(5)，由發生器(4)中蒸發的制冷劑蒸汽加熱進行二次升溫；二次升溫后的循環水提供給對外供熱設備。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;四川華能氫能科技有限公司;華能集團技術創新中心有限公司，未經中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;四川華能氫能科技有限公司;華能集團技術創新中心有限公司許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.17sss.com.cn/pat/books/202110535648.9/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
