一种利用差压发电制氢系统的制作方法

本技术涉及利用差压发电制氢系统领域技术，尤其是指一种利用差压发电制氢系统。

背景技术：

1、然气管网上游为了减少上游管路的压力损失，并增加管道的输送能力，通常管道供气压力在10mpa左右，而然气在下游分输站输出的然气压力通常在4mpa左右，现在常用的方式是通过设置调压器进行压力调节，将高压天然气调节为低压输出，造成然气压力能量的大量浪费，不符合目前国家提出的碳减排的大方向，因此需要将这部分差压有效利用起来进行能源的开发利用。

2、目前在天然气领域有一些差压利用的技术，但一般只是发电或者发电加制冰的工艺，在商业模式上稍显单一。

3、后来市面上出现了一种利用天然气差压发电制氢装置，包括有电水解装置、膨胀机和发电机，其通过利用天然气输送管道中的压力差，来驱动膨胀机、发电机组进行发电，发出的电力输送至电解水装置进行制氢，节约了能源的，但是这种天然气差压发电制氢装置存在以下缺陷：

4、这种电解水制氢法是通过对水电解槽中的电解液进行直流电电解，分别在阴极和阳极产生出含液氢气和氧气，而后分两路送往氢分离器和氧分离器进行重力分离，氢气和氧气向上送往用气点，而电解液向下，经回流汇集到循环泵中，再次被压送至电解槽中电解，如此往复生成氢气和氧气，在电解制氢过程中会存在由于用氢设备无法及时使用生成的氢气导致电解制氢系统的压力过大，使得电解制氢系统异常跳停，这种情况严重影响了系统的生产效率。

5、因此，需要研究一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种利用差压发电制氢系统，其利用差压余能进行发电制氢并掺入到天然气管道中进行输送，节约了能源，且在制氢的同时可以在输送管道能继续进行天然气的输送，实现了在电解制氢系统压力过大时，将氢气排放到外界，并且，降低电解制氢内部压力，避免由于压力过大导致电解制氢异常跳停。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

3、一种利用差压发电制氢系统，包括有膨胀机、发电机、预热器、复温器、电解槽、分离器、净化装置、储存罐、断通阀、压力传感器和控制装置；

4、所述膨胀机的输出端分别连接于预热器的输入端和发电机的输入端，所述预热器的一端输出端连接于复温器；所述预热器的另一端输出端连接于净化装置；所述发电机的输出端连接于电解槽的输入端；

5、所述分离器包括有氢分离器和氧分离器，所述电解槽的输出端分别连接于氢分离器和氧分离器，所述氢分离器和氧分离器的输出端分别连接于净化装置的输入端，所述断通阀设置于氢分离器的输出端与净化装置的输入端之间，所述压力传感器设置于氢分离器的输出端与通断阀之间，所述净化装置的输出端连接于储存罐的输入端，所述控制装置分别电连接于断通阀和压力传感器。

6、作为一种优选方案，所述净化装置包括有氢气净化装置和氧气净化装置，所述氢分离器的输出端连接于氢气净化装置的输入端，所述氧分离器的输出端连接于氧气净化装置的输入端。

7、作为一种优选方案，所述断通阀设置于氢分离器的输出端与氢气净化装置的输入端之间，

8、作为一种优选方案，所述储存罐包括有氢气储存罐和氧气储存罐，所述氢气净化装置的输出端连接于氢气储存罐，所述氧分离器的输出端连接于氧气储存罐。

9、作为一种优选方案，所述氢气储存罐和氧气储存罐的一端还分别连接有第一增压机和第二增压机。

10、作为一种优选方案，所述膨胀机为透平膨胀机、转子膨胀机和螺杆膨胀机中的一种。

11、本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过膨胀机、发电机、预热器、复温器、电解槽、分离器、净化装置、储存罐、断通阀、压力传感器和控制装置之间的结构设计与配合，利用差压余能进行发电制氢并掺入到天然气管道中进行输送，节约了能源，且在制氢的同时可以在输送管道能继续进行天然气的输送，尤其是利用控制装置分别电连接于断通阀和压力传感器，如此，实现了在电解制氢系统压力过大时，将氢气排放到外界，以降低电解制氢内部压力，避免由于压力过大导致电解制氢异常跳停。

12、为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

技术特征：

1.一种利用差压发电制氢系统，其特征在于：包括有膨胀机、发电机、预热器、复温器、电解槽、分离器、净化装置、储存罐、断通阀、压力传感器和控制装置；

2.根据权利要求1所述的一种利用差压发电制氢系统，其特征在于：所述净化装置包括有氢气净化装置和氧气净化装置，所述氢分离器的输出端连接于氢气净化装置的输入端，所述氧分离器的输出端连接于氧气净化装置的输入端。

3.根据权利要求2所述的一种利用差压发电制氢系统，其特征在于：所述断通阀设置于氢分离器的输出端与氢气净化装置的输入端之间。

4.根据权利要求2所述的一种利用差压发电制氢系统，其特征在于：所述储存罐包括有氢气储存罐和氧气储存罐，所述氢气净化装置的输出端连接于氢气储存罐，所述氧分离器的输出端连接于氧气储存罐。

5.根据权利要求4所述的一种利用差压发电制氢系统，其特征在于：所述氢气储存罐和氧气储存罐的一端还分别连接有第一增压机和第二增压机。

6.根据权利要求1所述的一种利用差压发电制氢系统，其特征在于：所述膨胀机为透平膨胀机、转子膨胀机和螺杆膨胀机中的一种。

技术总结
本技术公开一种利用差压发电制氢系统，包括有膨胀机、发电机、预热器、复温器、电解槽、分离器、净化装置、储存罐、断通阀、压力传感器和控制装置；所述膨胀机的输出端分别连接于预热器的输入端和发电机的输入端，所述预热器的一端输出端连接于复温器；所述预热器的另一端输出端连接于净化装置；所述发电机的输出端连接于电解槽的输入端；所述控制装置分别电连接于断通阀和压力传感器，利用差压余能进行发电制氢并掺入到天然气管道中进行输送，节约了能源，且在制氢的同时可以在输送管道能继续进行天然气的输送，实现了在电解制氢系统压力过大时，将氢气排放到外界，并且，降低电解制氢内部压力，避免由于压力过大导致电解制氢异常跳停。

技术研发人员：俞正亮,尹晖
受保护的技术使用者：江苏广润新能源科技有限公司
技术研发日：20230625
技术公布日：2024/1/5