一种电解制氢系统的压差调节装置及电解制氢系统的制作方法

本申请涉及电解制氢，尤其涉及一种电解制氢系统的压差调节装置及电解制氢系统。

背景技术：

1、目前主流的工业化水电解制氢设备为碱性水电解槽，在直流电的加持下，电解槽中的水会分别在阴极和阳极分解为1份氢气和1/2份氧气。理想的水电解制氢过程是电解槽为充满碱液的状态，且电解槽内氢侧和氧侧的压力应该相等。然而在实际水电解生产过程中，由于水分解产生的氢气和氧气数量满足2：1的关系，氢、氧两侧会存在压差，在压差的驱动下，氢气、氧气容易穿过隔膜相互混合，导致气体纯度下降甚至造成爆炸等恶性事故的发生。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本申请的目的在于提出一种电解制氢系统的压差调节装置。本申请利用压差作为驱动力驱动活动件以调节氢氧两侧的压差，不需要额外的能源输出，避免了能耗和人力，消除了因氢氧两侧存在压差造成的安全隐患，具有实时调节氢氧两侧压差的特性，灵活度高，且无污染、无碳排放，为国家氢能产业的发展提供了安全保障，也为国家碳达峰碳中和的实现提供了支持。

3、为达到上述目的，本申请提出的一种电解制氢系统的压差调节装置，包括氧侧分离器、氢侧分离器以及连通所述氧侧分离器和所述氢侧分离器的管道，所述管道内设置有用于调节所述氧侧分离器和所述氢侧分离器两侧压差的活动件。

4、进一步地，当活动件为活塞时，所述活塞活动设置于所述管道内。

5、进一步地，还包括控制器，所述管道内位于所述活塞的两侧分别设置有第一接近开关和第二接近开关，所述第一接近开关和所述第二接近开关分别与所述控制器电连接。

6、进一步地，当活动件为气膜时，所述气膜固定设置于所述管道内靠近所述氧侧分离器的1/3位置处。

7、进一步地，所述气膜至少为双层膜结构。

8、一种电解制氢系统，包括上述的电解制氢系统的压差调节装置，还包括电解槽，所述电解槽的两端通过管路分别和所述氢侧分离器和所述氧侧分离器连通。

9、进一步地，所述氢侧分离器和所述电解槽之间还设置有第一回流管路，所述第一回流管路上沿着液体流向依次设置有氢侧过滤器和氢侧冷却器。

10、进一步地，所述氧侧分离器和所述电解槽之间还设置有第二回流管路，所述第二回流管路上沿着液体流向依次设置有所述氧侧过滤器和氧侧冷却器。

11、进一步地，所述氢侧冷却器和所述电解槽之间的第一回流管路上还设置有氢侧泵。

12、进一步地，所述氧侧冷却器和所述电解槽之间的第二回流管路上还设置有氧侧泵。

13、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种电解制氢系统的压差调节装置，其特征在于，包括氧侧分离器、氢侧分离器以及连通所述氧侧分离器和所述氢侧分离器的管道，所述管道内设置有用于调节所述氧侧分离器和所述氢侧分离器两侧压差的活动件。

2.如权利要求1所述的电解制氢系统的压差调节装置，其特征在于，当活动件为活塞时，所述活塞活动设置于所述管道内。

3.如权利要求2所述的电解制氢系统的压差调节装置，其特征在于，还包括控制器，所述管道内位于所述活塞的两侧分别设置有第一接近开关和第二接近开关，所述第一接近开关和所述第二接近开关分别与所述控制器电连接。

4.如权利要求1所述的电解制氢系统的压差调节装置，其特征在于，当活动件为气膜时，所述气膜固定设置于所述管道内靠近所述氧侧分离器的1/3位置处。

5.如权利要求4所述的电解制氢系统的压差调节装置，其特征在于，所述气膜至少为双层膜结构。

6.一种电解制氢系统，其特征在于，包括上述权利要求1-5任一项所述的电解制氢系统的压差调节装置，还包括电解槽，所述电解槽的两端通过管路分别和所述氢侧分离器和所述氧侧分离器连通。

7.如权利要求6所述的电解制氢系统，其特征在于，所述氢侧分离器和所述电解槽之间还设置有第一回流管路，所述第一回流管路上沿着液体流向依次设置有氢侧过滤器和氢侧冷却器。

8.如权利要求6所述的电解制氢系统，其特征在于，所述氧侧分离器和所述电解槽之间还设置有第二回流管路，所述第二回流管路上沿着液体流向依次设置有所述氧侧过滤器和氧侧冷却器。

9.如权利要求7所述的电解制氢系统，其特征在于，所述氢侧冷却器和所述电解槽之间的第一回流管路上还设置有氢侧泵。

10.如权利要求8所述的电解制氢系统，其特征在于，所述氧侧冷却器和所述电解槽之间的第二回流管路上还设置有氧侧泵。

技术总结
本申请提出一种电解制氢系统的压差调节装置及电解制氢系统，包括氧侧分离器、氢侧分离器以及连通所述氧侧分离器和所述氢侧分离器的管道，所述管道内设置有用于调节所述氧侧分离器和所述氢侧分离器两侧压差的活动件，本申请利用压差作为驱动力驱动活动件以调节氢氧两侧的压差，不需要额外的能源输出，避免了能耗和人力，消除了因氢氧两侧存在压差造成的安全隐患，具有实时调节氢氧两侧压差的特性，灵活度高，且无污染、无碳排放，为国家氢能产业的发展提供了安全保障，也为国家碳达峰碳中和的实现提供了支持。

技术研发人员：刘丽萍,王凡,王韬,郭海礁,王金意,任志博,王鹏杰,张畅,余智勇,徐显明,潘龙
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：20210923
技术公布日：2024/1/11