本发明涉及海上能源，特别涉及一种海上制氢的多级废热回收系统。
背景技术：
1、在全球能源加速清洁低碳转型的进程中，海上风电和氢作为关键能源已受到新能源行业的重点关注。而现存的海上能源回收效率低，回收方式单一，使得海上资源的利用率低，进而导致资源的未充分利用，同时也增加了环境负荷。因此，急需采取措施解决海上电解槽废热回收再利用方面的技术难题，以推动海上风电制氢技术的发展。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供一种海上制氢的多级废热回收系统，可通过多级废热回收系统增加海上制氢电解槽的废热回收率，提高整体能源利用率，为海上平台提供了可持续高效的能源供应。
2、本发明公开了一种海上制氢的多级废热回收系统，包括电解槽、第一工质系统和第二工质系统，其中，电解槽用于电解水生成氢气和氧气；第一工质系统构造为能够借助于来自于电解槽制氢过程中的废热将第一工质转换为超临界工质，从而基于转换后的超临界工质进行机械做功以产生电能；第一工质系统还构造为能够释放具有余热的超临界工质；第二工质系统构造为能够借助于超临界工质的余热将第二工质转换为高压汽态工质，以基于高压汽态工质进行机械做功以产生电能；其中，第二工质为有机工质。本发明中，所谓汽态是特定条件下液体转变而成的形态，本发明系统里面超临界二氧化碳和有机蒸汽都是在特定压力和温度下形成的。
3、进一步地，第一工质系统包括压缩机、热交换器、透平式膨胀机和第一发电机，其中，压缩机用于将第一工质压缩为超临界压力态工质；热交换器设置为能够接收电解槽制氢过程中所释放的废热，并且其与压缩机相连通，以借助于来自于电解槽的低温废热将经超临界压力态工质达到超临界温度，进而形成超临界工质；透平式膨胀机与热交换器连通，以用于超临界工质进入透平式膨胀机做功产生机械能；第一发电机与透平式膨胀机相连接，以用于将透平式膨胀机产生的机械能转换为电能。
4、进一步地，第一工质系统还包括放热单元，其与透平式膨胀机相连通，以接收由透平式膨胀机释放的具有余热的超临界工质；其中，放热单元构造为，能够将具有余热的超临界工质分离为第一路径和第二路径，其中第二路径与第二工质系统相连通，以将部分具有余热的超临界工质输送至第二工质系统。
5、进一步地，第一工质系统还包括次压缩机，第一路径的超临界工质经由次压缩机加压后，与经压缩机处理后的超临界压力态工质汇流至一处。
6、进一步地，第一工质系统还包括连通设置在压缩机和热交换器之间的回热器，经压缩机处理后的超临界压力态工质和经次压缩机加压后的超临界工质在回热器处形成汇流，并且共同经回热器进行加热升温后输向热交换器。
7、进一步地，第二工质系统包括蒸发器、涡轮机和第二发电机，其中，蒸发器构造为能够借助于来自于第二路径的超临界工质的余热将第二工质转换为高压汽态工质；涡轮机与蒸发器连通，以用于高压汽态工质进入涡轮机做功产生机械能；第二发电机与涡轮机相连接，以用于将涡轮机产生的机械能转换为电能。
8、进一步地，第一工质系统还包括冷却器，其与第二工质系统的蒸发器相连通，并且与压缩机相连通；经蒸发器输出的低温超临界工质会由蒸发器传输至冷却器进行冷却，并在由冷却器冷却后传输至压缩机。
9、进一步地，第二工质系统还包括次冷却器，其与涡轮机相连通，高压汽态工质在涡轮机做功后会转换回液态工质，液态工质会由涡轮机传输至次冷却器进行冷却。
10、进一步地，第二工质系统还包括连通设置在次冷却器与蒸发器之间的加压泵，以对经次冷却器处理后的液体工质加压，并将其传输至蒸发器，并借助于来自于第二路径的超临界工质的余热将其转换为高压汽态工质。
11、进一步地，第一工质为二氧化碳，超临界工质为超临界二氧化碳；第二工质为液态水。
12、有益效果：在本发明的海上制氢的多级废热回收系统中，借助于第一工质系统，能够接收来自于电解槽制氢过程中的废热并且借助于该废热进行发电工作，而进一步地，还具有第二工质系统，其能够接收第一工质系统所释放的、具有余热的超临界工质，从而借助于该超临界工质的余热将第二工质转换为高压汽态工质，以基于高压汽态工质进行机械做功而产生电能。这使得本发明形成了多级废热回收系统，从而极大地增加海上制氢电解槽的废热回收率，提高整体能源利用率，为海上平台提供了可持续高效的能源供应。
13、下面结合附图中所示的实施例以及附图标记详细公开本发明的海上制氢的多级废热回收系统。
1.一种海上制氢的多级废热回收系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的海上制氢的多级废热回收系统，其特征在于，所述第一工质系统包括：
3.根据权利要求2所述的海上制氢的多级废热回收系统，其特征在于，所述第一工质系统还包括放热单元，其与所述透平式膨胀机相连通，以接收由透平式膨胀机释放的具有余热的超临界工质；
4.根据权利要求3所述的海上制氢的多级废热回收系统，其特征在于，所述第一工质系统还包括次压缩机，所述第一路径的超临界工质经由次压缩机加压后，与经所述压缩机处理后的超临界压力态工质汇流至一处。
5.根据权利要求4所述的海上制氢的多级废热回收系统，其特征在于，所述第一工质系统还包括连通设置在压缩机和热交换器之间的回热器，经压缩机处理后的超临界压力态工质和经次压缩机加压后的超临界工质在回热器处形成汇流，并且共同经回热器进行加热升温后输向热交换器。
6.根据权利要求5所述的海上制氢的多级废热回收系统，其特征在于，所述第二工质系统包括：
7.根据权利要求6所述的海上制氢的多级废热回收系统，其特征在于，所述第一工质系统还包括冷却器，其与第二工质系统的蒸发器相连通，并且与压缩机相连通；
8.根据权利要求7所述的海上制氢的多级废热回收系统，其特征在于，所述第二工质系统还包括次冷却器，其与所述涡轮机相连通，高压汽态工质在涡轮机做功后会转换回液态工质，液态工质会由涡轮机传输至次冷却器进行冷却。
9.根据权利要求8所述的海上制氢的多级废热回收系统，其特征在于，所述第二工质系统还包括连通设置在次冷却器与蒸发器之间的加压泵，以对经次冷却器处理后的液体工质加压，并将其传输至蒸发器，并借助于来自于第二路径的超临界工质的余热将其转换为高压汽态工质。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的海上制氢的多级废热回收系统，其特征在于，所述第一工质为二氧化碳，所述超临界工质为超临界二氧化碳；所述第二工质为环戊烷。
