一种分布式绿氢制储一体装置的制作方法

专利2025-05-27  32


本发明属于制氢,特别涉及一种分布式绿氢制储一体装置。


背景技术:

1、制氢目前三大潮流:1:化石制氢.2:电解水制氢.3:工业副氢。化石制氢包括煤制氢和天然气制氢,煤制氢污染大,生产需围绕在煤矿附近以降低成本;天然气制氢会排放二氧化碳,价格受天然气价格影响较大;电解水制氢过程是绿氢,不造成污染,但是需大量耗电,仅适合在西北弃风、弃光限电地区开展,才能把成本降低;而工业副氢来源于钢铁厂、化工厂的灰氢,有特定场景要求。因此,上述制氢方式均存在着固定场站式、占地大审批难,设备和运行维护工作量大,污染或成本高等缺点。

2、因此,一种集成绿色制、供、储,实现氢气的就地生产、就地供应、固态存储的分布式绿氢制储一体装置亟待出现。


技术实现思路

1、本发明提供一种分布式绿氢制储一体装置,用以解决现有技术中的制氢过程有污染、成本高的技术问题。

2、本发明通过下述技术方案实现:一种分布式绿氢制储一体装置,包括

3、绿电发电装置,所述绿电发电装置用于提供绿色电能;

4、电蒸汽发生器,所述电蒸汽发生器用于产出高温水蒸气;

5、水蒸气制氢装置,所述水蒸气制氢装置与电蒸汽发生器连通以将电蒸汽发生器输出的高温水蒸气裂解并产出氢气;

6、固态储氢装置,所述固态储氢装置与水蒸气制氢装置连通以将水蒸气制氢装置输出的氢气固化储存;

7、所述电蒸汽发生器和固态储氢装置均与所述绿电发电装置电连接。

8、为了更好的实现本发明,在上述结构中作进一步的优化,所述电蒸汽发生器包括蒸汽锅炉、水箱和油箱,所述蒸汽锅炉具有燃烧机和炉腔,所述油箱与燃烧机连通,所述水箱通过水泵与炉腔连通,所述炉腔顶部设有水蒸气出口。

9、为了更好的实现本发明,在上述结构中作进一步的优化,所述水蒸气制氢装置包括反应罐,所述反应罐内设有用于裂解水蒸气的裂解剂,所述反应罐的进气口与水蒸气出口连通,所述反应罐的出气口与固态储氢装置连通。

10、为了更好的实现本发明,在上述结构中作进一步的优化,所述反应罐的底部设有出水口,所述出水口通过回流管与所述水箱连通。

11、为了更好的实现本发明,在上述结构中作进一步的优化,所述反应罐的数量为多个,多个所述反应罐串联设置,前一个所述反应罐的出气口与下一个反应罐的进气口连通,最后一个所述反应罐的出气口与固态储氢装置连通。

12、为了更好的实现本发明,在上述结构中作进一步的优化,还包括风冷散热器和水冷凝器,所述风冷散热器和水冷凝器设置在所述反应罐与固态储氢装置之间,最后一个所述反应罐的出气口与所述风冷散热器的入口连通,所述风冷散热器的出口与水冷凝器的入口连通,所述水冷凝器的出口与固态储氢装置连通。

13、为了更好的实现本发明,在上述结构中作进一步的优化,所述水冷凝器通过循环管和循环泵与水箱连通。

14、为了更好的实现本发明,在上述结构中作进一步的优化,所述固态储氢装置包括反应舱和电磁加热炉,所述反应舱与水冷凝器的出口连通,所述电磁加热炉的线圈绕设在反应舱外以加热所述反应舱,所述反应舱内设有金属镁。

15、为了更好的实现本发明,在上述结构中作进一步的优化,还包括中转罐,所述中转罐连通在所述水冷凝器与反应舱之间。

16、为了更好的实现本发明,在上述结构中作进一步的优化,还包括集装箱,所述绿电发电装置、电蒸汽发生器、水蒸气制氢装置和固态储氢装置均安装在所述集装箱内,所述绿电发电装置为微风发电机组或光伏发电机组。

17、本发明相较于现有技术具有以下有益效果:

18、本发明提供的分布式绿氢制储一体装置包括绿电发电装置,绿电发电装置用于提供绿色电能;电蒸汽发生器,电蒸汽发生器用于产出高温水蒸气;水蒸气制氢装置,水蒸气制氢装置与电蒸汽发生器连通以将电蒸汽发生器输出的高温水蒸气裂解并产出氢气;固态储氢装置,固态储氢装置与水蒸气制氢装置连通以将水蒸气制氢装置输出的氢气固化储存,电蒸汽发生器和固态储氢装置均与绿电发电装置电连接,如此设置,以绿电形式驱动电蒸汽发生器产生水蒸气,水蒸气进入水蒸气制氢装置产出绿氢以供终端使用,多余氢气进入固态储氢装置内固态储氢,一台设备实现制氢、供氢、储氢的闭环管理,绿色环保无污染,成本低,便于运行和维护。



技术特征:

1.一种分布式绿氢制储一体装置,其特征在于:包括

2.根据权利要求1所述的一种分布式绿氢制储一体装置,其特征在于:所述电蒸汽发生器(2)包括蒸汽锅炉(21)、水箱(22)和油箱(23),所述蒸汽锅炉(21)具有燃烧机和炉腔,所述油箱(23)与燃烧机连通,所述水箱(22)通过水泵(24)与炉腔连通,所述炉腔顶部设有水蒸气出口(25)。

3.根据权利要求2所述的一种分布式绿氢制储一体装置,其特征在于:所述水蒸气制氢装置(3)包括反应罐(31),所述反应罐(31)内设有用于裂解水蒸气的裂解剂,所述反应罐(31)的进气口(32)与水蒸气出口(25)连通,所述反应罐(31)的出气口(33)与固态储氢装置(4)连通。

4.根据权利要求3所述的一种分布式绿氢制储一体装置,其特征在于:所述反应罐(31)的底部设有出水口(34),所述出水口(34)通过回流管(35)与所述水箱(22)连通。

5.根据权利要求3所述的一种分布式绿氢制储一体装置,其特征在于:所述反应罐(31)的数量为多个,多个所述反应罐(31)串联设置,前一个所述反应罐(31)的出气口(33)与下一个反应罐(31)的进气口(32)连通,最后一个所述反应罐(31)的出气口(33)与固态储氢装置(4)连通。

6.根据权利要求5所述的一种分布式绿氢制储一体装置,其特征在于:还包括风冷散热器(36)和水冷凝器(37),所述风冷散热器(36)和水冷凝器(37)设置在所述反应罐(31)与固态储氢装置(4)之间,最后一个所述反应罐(31)的出气口(33)与所述风冷散热器(36)的入口连通,所述风冷散热器(36)的出口与水冷凝器(37)的入口连通,所述水冷凝器(37)的出口与固态储氢装置(4)连通。

7.根据权利要求6所述的一种分布式绿氢制储一体装置,其特征在于:所述水冷凝器(37)通过循环管(38)和循环泵(39)与水箱(22)连通。

8.根据权利要求6所述的一种分布式绿氢制储一体装置,其特征在于:所述固态储氢装置(4)包括反应舱(41)和电磁加热炉(42),所述反应舱(41)与水冷凝器(37)的出口连通,所述电磁加热炉(42)的线圈绕设在反应舱(41)外以加热所述反应舱(41),所述反应舱(41)内设有金属镁。

9.根据权利要求8所述的一种分布式绿氢制储一体装置,其特征在于:还包括中转罐(6),所述中转罐(6)连通在所述水冷凝器(37)与反应舱(41)之间。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种分布式绿氢制储一体装置,其特征在于:还包括集装箱(5),所述绿电发电装置(1)、电蒸汽发生器(2)、水蒸气制氢装置(3)和固态储氢装置(4)均安装在所述集装箱(5)内,所述绿电发电装置(1)为微风发电机组或光伏发电机组。


技术总结
本发明涉及一种分布式绿氢制储一体装置,属于制氢技术领域,该分布式绿氢制储一体装置包括绿电发电装置,绿电发电装置用于提供绿色电能;电蒸汽发生器,电蒸汽发生器用于产出高温水蒸气;水蒸气制氢装置,水蒸气制氢装置与电蒸汽发生器连通以将电蒸汽发生器输出的高温水蒸气裂解并产出氢气;固态储氢装置,固态储氢装置与水蒸气制氢装置连通以将水蒸气制氢装置输出的氢气固化储存。电蒸汽发生器和固态储氢装置均与绿电发电装置电连接,如此设置,以绿电形式驱动电蒸汽发生器产生水蒸气,水蒸气进入水蒸气制氢装置产出绿氢以供终端使用,多余氢气进入固态储氢装置内固态储氢,一台设备实现制氢、供氢、储氢的闭环管理,绿色环保无污染,成本低。

技术研发人员:马宇慧,张轩语
受保护的技术使用者:无锡市龙能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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