一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统的制作方法

技术特征：

1.一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，包括碱性电解水制氢单元（1）、热量回收单元（3）、热量再分配单元（5）、气相处理单元（2）和液相循环单元（4），

所述碱性电解水制氢单元（1）包括电解槽（11）；

所述气相处理单元（2）包括氢气气液分离器（21），氧气气液分离器（22）；

所述电解槽（11）与氢气气液分离器（21）之间连接有氢气采出管段（25），所述电解槽（11）与氧气气液分离器（22）之间连接有氧气采出管段（26），

其特征在于：

所述热量回收单元（3）包括综合换热器（33）、安装于氢气采出管段（25）上的氢气热量回收换热器（31）和安装于氧气采出管段（26）上的氧气热量回收换热器（32）；

所述综合换热器（33）内设有与换热介质接触的储热仓（339），所述储热仓（339）封闭存有储热介质，所述储热介质包括溶解焓变体、相变材料两者中一者或两者，所述溶解焓变体为溶解焓变材料与溶解焓变材料的饱和溶液的混合物；

所述氢气热量回收换热器（31）与氧气热量回收换热器（32）并连；

所述氢气热量回收换热器（31）的冷流出口（335）和氧气热量回收换热器（32）的冷流体出口连接于综合换热器（33）的热流体进口；

所述液相循环单元（4）包括碱液循环管段（41），所述碱液循环管段（41）安装有碱液循环泵（43），且所述碱液循环管段（41）连接气相处理单元（2）液相采出的碱液和电解槽（11）；

所述热量再分配单元（5）包括安装于碱液循环管段（41）上的再分配换热器（51）以及辅助加热器（52），所述再分配换热器（51）位于碱液循环泵（43）下游，再分配换热器（51）冷流体进出口与碱液循环管段（41）连接，再分配换热器（51）的热流体进出口分别连接于综合换热器（33）的冷流体进出口；

所述辅助加热器（52）位于再分配换热器（51）下游。

2.根据权利要求1所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述储热仓（339）位于综合换热器（33）的冷流体流动腔中。

3.根据权利要求1所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述储热仓（339）中为溶解焓变体、相变材料的混合材料。

4.根据权利要求1所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述热量回收单元（3）还包括安装于氢气热量回收换热器（31）与电解槽（11）之间的氢气侧直接预热器（35）、安装于氧气热量回收换热器（32）与电解槽（11）之间的氧气侧直接预热器（36），所述气相处理单元（2）包括输送气相中分离出液相的液相输送管，所述液相输送管的下游分别与氧气侧直接预热器（36）、氢气侧直接预热器（35）连接，所述氧气侧直接预热器（36）、氢气侧直接预热器（35）内气液相直接接触换热，所述氧气侧直接预热器（36）、氢气侧直接预热器（35）还同时连接于碱液循环管段（41）。

5.根据权利要求1所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述液相输送管分为连接氢气气液分离器（21）的氢气侧输送管（27）、连接氧气气液分离器（22）的氧气侧输送管（28）。

6.根据权利要求4所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述氧气侧直接预热器（36）、氢气侧直接预热器（35）为填料塔。

7.根据权利要求1或4或5所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述液相循环单元（4）还包括位于碱液循环泵（43）上游的碱液过滤器（42）。

8.根据权利要求1所述的一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，其特征在于，所述储热仓（339）外设有连接内部的活塞管（3391），所述活塞管（3391）内密封滑动连接有压变活塞（3392）。

技术总结
本申请涉及电解水制氢生产系统领域，具体公开了一种大型碱性电解水制氢装置的综合热管理系统，采用辅助加热器对循环碱液加热，不使用储热桶储存而外的换热介质，减少综合热管理系统工作稳定性的不良影响因素；综合换热器兼具将氢气中回收热量、氧气中回收热量统合和加热再分配换热器所用热流体两个作用，利于综合换热器内储热仓的储热介质工作初期即存储能量，在综合加热器传热温差值减小时，释放能量，缓和温差值导致传热效率降低对循环碱液加热效果的影响，提高综合热管理系统工作稳定性，并减少生产过程中参数错误报警的可能。

技术研发人员：任杰;郭亚卿;鲍连福;杨志祎;李明新
受保护的技术使用者：嘉寓氢能源科技(辽宁)有限公司
技术研发日：2021.03.15
技术公布日：2021.08.06