本申請涉及電解槽，尤其涉及一種電解槽系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、堿性水電解槽由于建設(shè)成本低、單臺容量大，便于產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的優(yōu)點(diǎn)，是目前電解水制氫的主流設(shè)備。但由于堿性水電解制氫系統(tǒng)產(chǎn)氫調(diào)整負(fù)荷范圍一般為30％～100％，在此范圍內(nèi)，其氣體純度通常滿足規(guī)范要求。但當(dāng)電解槽負(fù)荷范圍在0％～30％時(shí)，氣體純度下降，表現(xiàn)為氧氣中的氫含量急劇上升，極易發(fā)生爆炸事故。為避免事故發(fā)生，堿性水電解槽運(yùn)行存在0％～30％的運(yùn)行“死區(qū)”。這樣限制了堿性電解槽的應(yīng)用場景，尤其是對于光伏和風(fēng)力發(fā)電制氫條件下，電力供應(yīng)波動大，一旦低于30％的產(chǎn)氫負(fù)荷，氧中氫將超標(biāo)使得電解槽聯(lián)鎖停機(jī)，電解槽若不停機(jī)會存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N電解槽系統(tǒng)，其能夠通過供氣組件向陽極室內(nèi)供入稀釋氣，以降低陽極室內(nèi)氣體的含氫比例，從而達(dá)到低負(fù)荷狀態(tài)下安全運(yùn)行目的。
2、本申請實(shí)施例提供了一種電解槽系統(tǒng)，包括：
3、電解槽單元，其包括槽體和設(shè)于槽體內(nèi)的極板和隔膜，所述隔膜用于將所述槽體分隔成陽極室和陰極室，所述極板的正極側(cè)位于所述陽極室內(nèi)，所述極板的負(fù)極側(cè)位于所述陰極室內(nèi)，所述電解槽單元為多個，多個所述電解槽單元依次串聯(lián)連接；
4、供氣組件，其與各個所述電解槽單元的陽極室的靠下部分分別連通，所述供氣組件用于在所述陽極室內(nèi)產(chǎn)生的氧氣量低于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，向各個所述陽極室內(nèi)供入稀釋氣，所述稀釋氣用于降低所述陽極室內(nèi)氣體的含氫比例。
5、在一些實(shí)施例中，所述供氣組件包括供氣管道，所述供氣管道插入所述陽極室內(nèi)的部分上設(shè)有多個排氣孔。
6、在一些實(shí)施例中，所述供氣組件還包括設(shè)于所述供氣管道上的第一閥門，所述電解槽系統(tǒng)還包括與所述第一閥門電連接的控制組件，所述控制組件用于在所述陽極室內(nèi)產(chǎn)生的氧氣量低于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制所述第一閥門打開以向所述陽極室內(nèi)供入稀釋氣。
7、在一些實(shí)施例中，所述電解槽系統(tǒng)還包括與所述控制組件電連接的供電組件，所述控制組件用于接收所述供電組件的供電信息，并在所述供電信息的供電值低于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制所述第一閥門打開以向所述陽極室內(nèi)供入稀釋氣。
8、在一些實(shí)施例中，所述電解槽系統(tǒng)還包括與所述電解槽單元的氧氣出口連通的氧中氫檢測器，所述氧中氫檢測器用于檢測所述陽極室排出的氣體中的氫氣比例。
9、在一些實(shí)施例中，所述氧中氫檢測器與所述控制組件電連接，所述控制組件還用于接收所述氧中氫檢測器的檢測值，并在所述檢測值超過第三預(yù)設(shè)閾值時(shí)控制所述第一閥門打開。
10、在一些實(shí)施例中，所述電解槽系統(tǒng)還包括設(shè)于所述氧中氫檢測器下游的壓力調(diào)節(jié)閥，所述壓力調(diào)節(jié)閥用于在充入稀釋氣后釋放所述電解槽系統(tǒng)內(nèi)氣體的增量，以維持管道壓力的穩(wěn)定。
11、在一些實(shí)施例中，所述壓力調(diào)節(jié)閥與所述控制組件電連接，所述控制組件用于控制所述第一閥門打開后，向所述壓力調(diào)節(jié)閥發(fā)送使其開度增加的控制指令。
12、在一些實(shí)施例中，所述供氣管道內(nèi)的稀釋氣至少包括以下中的一種或多種氣體：氮?dú)?、空氣、純氧及惰性氣體。
13、在一些實(shí)施例中，所述電解槽系統(tǒng)還包括氣體處理組件，所述氧中氫檢測器通過所述氣體處理組件與所述電解槽單元的氧氣出口連通，所述氣體處理組件包括依次連接的氧分離器、氧洗滌塔、冷卻器以及氣水分離器，所述氧分離器與所述電解槽單元的氧氣出口連通，所述氣水分離器與所述氧中氫檢測器連通。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請實(shí)施例的有益效果在于：本申請通過在各個電解槽單元的陽極室的靠下部分分別連通供氣組件，實(shí)現(xiàn)在陽極室內(nèi)產(chǎn)生的氧氣量低于第一預(yù)設(shè)閾值，即電解槽系統(tǒng)處于低產(chǎn)氣負(fù)荷時(shí)，通過供氣組件向陽極室內(nèi)供入稀釋氣，以降低陽極室內(nèi)氣體的含氫比例，從而達(dá)到低負(fù)荷狀態(tài)下安全運(yùn)行目的，避免因含氫比例過高導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，并且上述供氣組件供入的稀釋氣能夠直接進(jìn)入陽極室的靠下部分，實(shí)現(xiàn)稀釋氣直接參與陽極室內(nèi)的氣泡融合過程，使得稀釋氣在電解液中與產(chǎn)生的氧氣充分融合，以進(jìn)一步提高低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行的安全性。
1.一種電解槽系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽系統(tǒng)，其特征在于，所述供氣組件包括供氣管道，所述供氣管道插入所述陽極室內(nèi)的部分上設(shè)有多個供氣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解槽系統(tǒng)，其特征在于，所述供氣組件還包括設(shè)于所述供氣管道上的第一閥門，所述電解槽系統(tǒng)還包括與所述第一閥門氣、電連接的控制組件，所述控制組件用于在所述陽極室內(nèi)產(chǎn)生的氧氣量低于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制所述第一閥門打開以向所述陽極室內(nèi)供入稀釋氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電解槽系統(tǒng)，其特征在于，所述電解槽系統(tǒng)還包括與所述控制組件電連接的供電組件，所述控制組件用于接收所述供電組件的供電信息，并在所述供電信息的供電值低于第二預(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制所述第一閥門打開以向所述陽極室內(nèi)供入稀釋氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電解槽系統(tǒng)，其特征在于，所述電解槽系統(tǒng)還包括與所述電解槽單元的氧氣出口連通的氧中氫檢測器，所述氧中氫檢測器用于檢測所述陽極室排出的氣體中的氫氣比例。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解槽系統(tǒng)，其特征在于，所述氧中氫檢測器與所述控制組件電連接，所述控制組件還用于接收所述氧中氫檢測器的檢測值，并在所述檢測值超過第三預(yù)設(shè)閾值時(shí)控制所述第一閥門打開。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解槽系統(tǒng)，其特征在于，所述電解槽系統(tǒng)還包括設(shè)于所述氧中氫檢測器下游的壓力調(diào)節(jié)閥，所述壓力調(diào)節(jié)閥用于在充入稀釋氣后釋放所述電解槽系統(tǒng)內(nèi)氣體的增量，以維持管道壓力的穩(wěn)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解槽系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力調(diào)節(jié)閥與所述控制組件電連接，所述控制組件用于控制所述第一閥門打開后，向所述壓力調(diào)節(jié)閥發(fā)送使其開度增加的控制指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解槽系統(tǒng)，其特征在于，所述供氣管道內(nèi)的稀釋氣至少包括以下中的一種或多種氣體：氮?dú)?、空氣、純氧及惰性氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解槽系統(tǒng)，其特征在于，所述電解槽系統(tǒng)還包括氣體處理組件，所述氧中氫檢測器通過所述氣體處理組件與所述電解槽單元的氧氣出口連通，所述氣體處理組件包括依次連接的氧分離器、氧洗滌塔、冷卻器以及氣水分離器，所述氧分離器與所述電解槽單元的氧氣出口連通，所述氣水分離器與所述氧中氫檢測器連通。