CN206232821U - 一种简易型的风电制氢装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种简易型的风电制氢装置，包括简易型风力发电机组、储能分配装置、风电制氢装置；所述的风电制氢装置上设有电解水电解槽，所述的电解水电解槽，左侧设有阳极电极、中间设有隔板、右侧设有阴极电极，阳极电极上安装一个椭球形氢侧分离器，氢侧分离器左端接一个氢侧压力平衡器，氢侧压力平衡器的下端安装一个矩形的氢侧平衡箱，氢侧平衡箱的下端安装一个储氢罐，完成风电机电解水制氢、制氧，存储高效、优质、便捷的氢气。本实用新型结构简单、风电制氢与储氢方便，克服风力发电制氢与储氢的难题，能够产生很好的经济效益和社会效益。

Description

一种简易型的风电制氢装置
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术、风电制氢技术、风电储氢技术，具体涉及风电制氢的装置，更具体的说，涉及一种简易型的风电制氢装置。
背景技术
氢作为一种清洁能源，具有能量密度高、容量大、寿命长、便于存储和运输等特点，因而成为风电规模化综合开发利用、储存的优选方案之一。风电通过电解水制氢储能，不仅可以将氢能作为清洁和高能的燃料融入现有的燃气供应网络，实现电力到燃料电池等高效清洁技术快速发展的背景。
随着人类社会的快速发展，可再生能源高效、清洁发电技术得到了世界各国的高度重视。风电作为可再生能源的主要利用形式，其快速、规模化发展使得电网消纳的困难凸显。为使风力发电得到更为广泛的发展，急需解决两大难题：一、由于风资源的随机性、间歇性及无规律性，导致风电电能品质差，且高渗透率对电网冲击较大，很多情况下被迫弃风；二、风电电能存储较难，传统的电化学储能、电磁储能及物理储能技术无法满足能量大量存储和未来纯绿色能源发展需求，且运行成本较高。
因此，采用简易型的风力发电机组进行电解水制氢、储氢，传统的风力发电机组进行电解水制氢、储氢的控制***存在以下缺点：
（一）、传统的风力发电机组进行电解水制氢、储氢的控制***没有采用组合式结构，其组成结构不包括简易型风力发电机组、储能分配装置、风电制氢装置，其组合结构比较复杂、操作不便；
（二）、传统的风力发电机组进行电解水制氢、储氢的控制***没有采用储能分配装置，风电制氢的控制效果不佳，也同时存在诸多安全隐患，其费时费力、效率低下；
（三）、传统的风力发电机组进行电解水制氢、储氢的控制***没有采用氢侧分离器、氢侧压力平衡器、，不能实现风电制氢控制的智能化控制，不能节省了人力，生产效率较低，更不能够产生很好的经济效益和社会效益。
发明内容
本实用新型是为了克服上述不足，给出了一种简易型的风电制氢装置。
本发明的技术方案如下：
一种简易型的风电制氢装置，包括简易型风力发电机组、储能分配装置、风电制氢装置；所述的风电制氢装置上设有电解水电解槽，所述的电解水电解槽，左侧设有阳极电极、中间设有隔板、右侧设有阴极电极，阳极电极上安装一个椭球形氢侧分离器，氢侧分离器左端接一个氢侧压力平衡器，氢侧压力平衡器的下端安装一个矩形的氢侧平衡箱，氢侧平衡箱的下端安装一个储氢罐，所述的储氢罐上带有密封盖、储氢阀，用于存储风电电解水得到氢气；所述的阴极电极上安装一个椭球形氧侧分离器，氧侧分离器右端接一个氧侧洗涤器，氧侧洗涤器的下端安装一个矩形的氧侧压力平衡器，氧侧压力平衡器的下端安装一个储氧罐，所述的储氧罐上带有密封盖、储氧阀、三通的连接头，所述的三通的连接头，一端连接氧侧水封槽，另一端连接补水器，补水器上安装一个过滤器，所述的电解水电解槽，左下端安装挡火器，完成风电机电解水制氢、制氧，存储高效、优质、便捷的氢气。
所述的简易型风力发电机组上安装叶片，叶片右端安装一个变速装置。
进一步地，所述的变速装置为蜗轮-蜗杆三级变送器。
进一步地，所述的变速装置的右端安装一个发电机，完成风电制氢的风力发电。
进一步地，所述的储能分配装置包括DC -DC装置、AC- AC装置、蓄电池、电量监控装置、风力发电控制器、市电装置。
所述的DC -DC装置、AC- AC装置串联在一起，所述的AC- AC装置，一端与风电制氢装置相接，另一端与市电装置相接。
进一步地，所述的蓄电池，安装在储能分配装置的左侧。
进一步地，所述的电量监控装置，安装在储能分配装置的中间位置。
所述的风力发电控制器，安装在储能分配装置的右侧，用于控制风力发电的电量。
本实用新型发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：
（1）、本发明采用的一种简易型的风电制氢装置的组合式结构，包括简易型风力发电机组、储能分配装置、风电制氢装置；所述的风电制氢装置上设有电解水电解槽，所述的电解水电解槽，左侧设有阳极电极、中间设有隔板、右侧设有阴极电极，阳极电极上安装一个椭球形氢侧分离器，氢侧分离器左端接一个氢侧压力平衡器，氢侧压力平衡器的下端安装一个矩形的氢侧平衡箱，氢侧平衡箱的下端安装一个储氢罐，所述的储氢罐上带有密封盖、储氢阀，用于存储风电电解水得到氢气；所述的阴极电极上安装一个椭球形氧侧分离器，氧侧分离器右端接一个氧侧洗涤器，氧侧洗涤器的下端安装一个矩形的氧侧压力平衡器，氧侧压力平衡器的下端安装一个储氧罐，所述的储氧罐上带有密封盖、储氧阀、三通的连接头，所述的三通的连接头，一端连接氧侧水封槽，另一端连接补水器，补水器上安装一个过滤器，所述的电解水电解槽，左下端安装挡火器，完成风电机电解水制氢、制氧，存储高效、优质、便捷的氢气。本发明结构简单、风电制氢与储氢方便；
（2）、本发明采用的风电制氢装置上设有电解水电解槽，所述的电解水电解槽，左侧设有阳极电极、中间设有隔板、右侧设有阴极电极，阳极电极上安装一个椭球形氢侧分离器，氢侧分离器左端接一个氢侧压力平衡器，氢侧压力平衡器的下端安装一个矩形的氢侧平衡箱，氢侧平衡箱的下端安装一个储氢罐，所述的储氢罐上带有密封盖、储氢阀，用于存储风电电解水得到氢气；所述的阴极电极上安装一个椭球形氧侧分离器，氧侧分离器右端接一个氧侧洗涤器，氧侧洗涤器的下端安装一个矩形的氧侧压力平衡器，氧侧压力平衡器的下端安装一个储氧罐，所述的储氧罐上带有密封盖、储氧阀、三通的连接头，所述的三通的连接头，一端连接氧侧水封槽，另一端连接补水器，补水器上安装一个过滤器，所述的电解水电解槽，左下端安装挡火器，完成风电机电解水制氢、制氧，存储高效、优质、便捷的氢气；
（3）、本发明采用的简易型风力发电机组上安装叶片，叶片右端安装一个变速装置；所述的变速装置为蜗轮-蜗杆三级变送器；所述的变速装置的右端安装一个发电机，完成风电制氢的风力发电；
（4）、本发明采用的储能分配装置包括DC -DC装置、AC- AC装置、蓄电池、电量监控装置、风力发电控制器、市电装置；所述的DC -DC装置、AC- AC装置串联在一起，所述的AC-AC装置，一端与风电制氢装置相接，另一端与市电装置相接；所述的蓄电池，安装在储能分配装置的左侧；所述的电量监控装置，安装在储能分配装置的中间位置；所述的风力发电控制器，安装在储能分配装置的右侧，用于控制风力发电的电量。
除了以上这些，本发明结构简单、风电制氢与储氢方便，克服风力发电制氢与储氢的难题，能够产生很好的经济效益和社会效益。
本实用新型的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其它优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
图1为本实用新型发明的一种简易型的风电制氢装置的结构示意图。
图中的标注：1、简易型风力发电机组，2、叶片，3、变速装置，4、发电机，5、储能分配装置，6、风电制氢装置，7、电解水电解槽，8、阳极电极，9、储氢罐，10、氢侧平衡箱，11、氢侧压力平衡器，12、氢侧洗涤器，13、氢侧分离器，14、隔板，15、氧侧分离器，16、阴极电极， 17、氧侧洗涤器，18、氧侧压力平衡器，19、储氧罐，20、氧侧水封槽，21、补水器，22、过滤器，23、挡火器。
图2为本实用新型发明的一种简易型的风电制氢装置实现简易型风力发电机的制氢、储氢的过程流程图。
具体实施方式
实施实例
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明及其实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，一种简易型的风电制氢装置，包括简易型风力发电机组1、储能分配装置5、风电制氢装置6；所述的风电制氢装置6上设有电解水电解槽7，所述的电解水电解槽7，左侧设有阳极电极8、中间设有隔板14、右侧设有阴极电极16，阳极电极8上安装一个椭球形氢侧分离器13，氢侧分离器13左端接一个氢侧压力平衡器11，氢侧压力平衡器11的下端安装一个矩形的氢侧平衡箱10，氢侧平衡箱10的下端安装一个储氢罐9，所述的储氢罐9上带有密封盖、储氢阀，用于存储风电电解水得到氢气；所述的阴极电极16上安装一个椭球形氧侧分离器15，氧侧分离器15右端接一个氧侧洗涤器17，氧侧洗涤器17的下端安装一个矩形的氧侧压力平衡器18，氧侧压力平衡器18的下端安装一个储氧罐19，所述的储氧罐19上带有密封盖、储氧阀、三通的连接头，所述的三通的连接头，一端连接氧侧水封槽20，另一端连接补水器21，补水器21上安装一个过滤器22，所述的电解水电解槽7，左下端安装挡火器23，完成风电机电解水制氢、制氧，存储高效、优质、便捷的氢气。
又，本发明采用的一种简易型的风电制氢装置的组合式结构，包括简易型风力发电机组、储能分配装置、风电制氢装置；所述的风电制氢装置上设有电解水电解槽，所述的电解水电解槽，左侧设有阳极电极、中间设有隔板、右侧设有阴极电极，阳极电极上安装一个椭球形氢侧分离器，氢侧分离器左端接一个氢侧压力平衡器，氢侧压力平衡器的下端安装一个矩形的氢侧平衡箱，氢侧平衡箱的下端安装一个储氢罐，所述的储氢罐上带有密封盖、储氢阀，用于存储风电电解水得到氢气；所述的阴极电极上安装一个椭球形氧侧分离器，氧侧分离器右端接一个氧侧洗涤器，氧侧洗涤器的下端安装一个矩形的氧侧压力平衡器，氧侧压力平衡器的下端安装一个储氧罐，所述的储氧罐上带有密封盖、储氧阀、三通的连接头，所述的三通的连接头，一端连接氧侧水封槽，另一端连接补水器，补水器上安装一个过滤器，所述的电解水电解槽，左下端安装挡火器，完成风电机电解水制氢、制氧，存储高效、优质、便捷的氢气。本发明结构简单、风电制氢与储氢方便，是本发明一个显著特点。
又，本发明采用的风电制氢装置上设有电解水电解槽，所述的电解水电解槽，左侧设有阳极电极、中间设有隔板、右侧设有阴极电极，阳极电极上安装一个椭球形氢侧分离器，氢侧分离器左端接一个氢侧压力平衡器，氢侧压力平衡器的下端安装一个矩形的氢侧平衡箱，氢侧平衡箱的下端安装一个储氢罐，所述的储氢罐上带有密封盖、储氢阀，用于存储风电电解水得到氢气；所述的阴极电极上安装一个椭球形氧侧分离器，氧侧分离器右端接一个氧侧洗涤器，氧侧洗涤器的下端安装一个矩形的氧侧压力平衡器，氧侧压力平衡器的下端安装一个储氧罐，所述的储氧罐上带有密封盖、储氧阀、三通的连接头，所述的三通的连接头，一端连接氧侧水封槽，另一端连接补水器，补水器上安装一个过滤器，所述的电解水电解槽，左下端安装挡火器，完成风电机电解水制氢、制氧，存储高效、优质、便捷的氢气，又是本发明一个显著特点。
进一步作为优选的实施方式，风电制氢及储氢的过程为：
首先，电解水电解槽7的隔板14电解出来的氢气汇集于总管；
其次，经过氢侧分离器13、氢侧压力平衡器11、氢侧压力平衡器11；
最后，再经两级冷却后，存入储氢罐9储氢已备后用。
所述的简易型风力发电机组1上安装叶片2，叶片2右端安装一个变速装置3。
进一步作为优选的实施方式，所述的变速装置3为蜗轮-蜗杆三级变送器。
进一步作为优选的实施方式，所述的变速装置3的右端安装一个发电机4，完成风电制氢的风力发电。
又，本发明采用的简易型风力发电机组上安装叶片，叶片右端安装一个变速装置；所述的变速装置为蜗轮-蜗杆三级变送器；所述的变速装置的右端安装一个发电机，完成风电制氢的风力发电，又是本发明一个显著特点。
所述的储能分配装置5包括DC -DC装置、AC- AC装置、蓄电池、电量监控装置、风力发电控制器、市电装置。
进一步作为优选的实施方式，所述的DC -DC装置、AC- AC装置串联在一起，所述的AC- AC装置，一端与风电制氢装置6相接，另一端与市电装置相接。
进一步作为优选的实施方式，所述的蓄电池，安装在储能分配装置5的左侧。
进一步作为优选的实施方式，所述的电量监控装置，安装在储能分配装置5的中间位置。
进一步作为优选的实施方式，所述的风力发电控制器，安装在储能分配装置5的右侧，用于控制风力发电的电量。
又，本发明采用的储能分配装置包括DC -DC装置、AC- AC装置、蓄电池、电量监控装置、风力发电控制器、市电装置；所述的DC -DC装置、AC- AC装置串联在一起，所述的AC-AC装置，一端与风电制氢装置相接，另一端与市电装置相接；所述的蓄电池，安装在储能分配装置的左侧；所述的电量监控装置，安装在储能分配装置的中间位置；所述的风力发电控制器，安装在储能分配装置的右侧，用于控制风力发电的电量，又是本发明一个显著特点。
实施实例2
一种简易型的风电制氢装置实现简易型风力发电机的制氢、储氢的过程，如图2所示，包括一种简易型的风电制氢装置，准备；简易型风力发电机组工作；储能分配装置工作；风电制氢装置工作；判断是否完成简易型风力发电的制氢；储氢罐储存氢气；完成简易型风力发电机的制氢、储氢等以下几个步骤；
步骤一：一种简易型的风电制氢装置，准备；
步骤二：简易型风力发电机组工作；具体包括以下几个步骤：
Step1：叶片转动；
Step2：变速装置工作；
Step3：发电机工作。
步骤三：储能分配装置工作，具体包括以下几个步骤：
Step1：DC -DC装置工作；
Step2：AC- AC装置工作；
Step3：蓄电池供电；
Step4：电量监控装置工作；
Step5：风力发电控制器工作；
Step6：市电装置工作。
步骤四：风电制氢装置工作；
步骤五：判断是否完成简易型风力发电的制氢；
情况一：如果没有完成简易型风力发电的制氢，返回步骤二，简易型风力发电机组工作；
情况二：如果完成简易型风力发电的制氢，执行步骤六，储氢罐储存氢气。
步骤六：储氢罐储存氢气；
步骤七：完成简易型风力发电机的制氢、储氢。
本发明显著的特点：
1）、本发明采用的一种简易型的风电制氢装置的组合式结构，包括简易型风力发电机组、储能分配装置、风电制氢装置；所述的风电制氢装置上设有电解水电解槽，所述的电解水电解槽，左侧设有阳极电极、中间设有隔板、右侧设有阴极电极，阳极电极上安装一个椭球形氢侧分离器，氢侧分离器左端接一个氢侧压力平衡器，氢侧压力平衡器的下端安装一个矩形的氢侧平衡箱，氢侧平衡箱的下端安装一个储氢罐，所述的储氢罐上带有密封盖、储氢阀，用于存储风电电解水得到氢气；所述的阴极电极上安装一个椭球形氧侧分离器，氧侧分离器右端接一个氧侧洗涤器，氧侧洗涤器的下端安装一个矩形的氧侧压力平衡器，氧侧压力平衡器的下端安装一个储氧罐，所述的储氧罐上带有密封盖、储氧阀、三通的连接头，所述的三通的连接头，一端连接氧侧水封槽，另一端连接补水器，补水器上安装一个过滤器，所述的电解水电解槽，左下端安装挡火器，完成风电机电解水制氢、制氧，存储高效、优质、便捷的氢气。本发明结构简单、风电制氢与储氢方便。
2）、本发明采用的风电制氢装置上设有电解水电解槽，所述的电解水电解槽，左侧设有阳极电极、中间设有隔板、右侧设有阴极电极，阳极电极上安装一个椭球形氢侧分离器，氢侧分离器左端接一个氢侧压力平衡器，氢侧压力平衡器的下端安装一个矩形的氢侧平衡箱，氢侧平衡箱的下端安装一个储氢罐，所述的储氢罐上带有密封盖、储氢阀，用于存储风电电解水得到氢气；所述的阴极电极上安装一个椭球形氧侧分离器，氧侧分离器右端接一个氧侧洗涤器，氧侧洗涤器的下端安装一个矩形的氧侧压力平衡器，氧侧压力平衡器的下端安装一个储氧罐，所述的储氧罐上带有密封盖、储氧阀、三通的连接头，所述的三通的连接头，一端连接氧侧水封槽，另一端连接补水器，补水器上安装一个过滤器，所述的电解水电解槽，左下端安装挡火器，完成风电机电解水制氢、制氧，存储高效、优质、便捷的氢气。
3）、本发明采用的简易型风力发电机组上安装叶片，叶片右端安装一个变速装置；所述的变速装置为蜗轮-蜗杆三级变送器；所述的变速装置的右端安装一个发电机，完成风电制氢的风力发电。
4）、本发明采用的储能分配装置包括DC -DC装置、AC- AC装置、蓄电池、电量监控装置、风力发电控制器、市电装置；所述的DC -DC装置、AC- AC装置串联在一起，所述的AC-AC装置，一端与风电制氢装置相接，另一端与市电装置相接；所述的蓄电池，安装在储能分配装置的左侧；所述的电量监控装置，安装在储能分配装置的中间位置；所述的风力发电控制器，安装在储能分配装置的右侧，用于控制风力发电的电量。
5）、本发明结构简单、风电制氢与储氢方便，克服风力发电制氢与储氢的难题，能够产生很好的经济效益和社会效益。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡等同替换或等效变换变形的技术方案，均在本发明要求保护范围。本发明的是实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些是实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的是实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
本发明未详细说明部分为本领域工程技术人员公知的技术。

Claims (3)

1.一种简易型的风电制氢装置，其特征在于：包括简易型风力发电机组(1)、储能分配装置(5)、风电制氢装置(6)；所述的风电制氢装置(6)上设有电解水电解槽(7)，所述的电解水电解槽(7)，左侧设有阳极电极(8)、中间设有隔板(14)、右侧设有阴极电极(16)，阳极电极(8)上安装一个椭球形氢侧分离器(13)，氢侧分离器(13)左端接一个氢侧压力平衡器(11)，氢侧压力平衡器(11)的下端安装一个矩形的氢侧平衡箱(10)，氢侧平衡箱(10)的下端安装一个储氢罐(9)，所述的储氢罐(9)上带有密封盖、储氢阀，用于存储风电电解水得到氢气；所述的阴极电极(16)上安装一个椭球形氧侧分离器(15)，氧侧分离器(15)右端接一个氧侧洗涤器(17)，氧侧洗涤器(17)的下端安装一个矩形的氧侧压力平衡器(18)，氧侧压力平衡器(18)的下端安装一个储氧罐(19)，所述的储氧罐(19)上带有密封盖、储氧阀、三通的连接头，所述的三通的连接头，一端连接氧侧水封槽(20)，另一端连接补水器(21)，补水器(21)上安装一个过滤器(22)，所述的电解水电解槽(7)，左下端安装挡火器(23)，完成风电机电解水制氢、制氧。
2.如权利要求1所述的一种简易型的风电制氢装置，其特征在于：
所述的简易型风力发电机组(1)上安装叶片(2)，叶片(2)右端安装一个变速装置(3)；
所述的变速装置(3)为蜗轮-蜗杆三级变送器；
所述的变速装置(3)的右端安装一个发电机(4)，完成风电制氢的风力发电。
3.如权利要求1所述的一种简易型的风电制氢装置，其特征在于：
所述的储能分配装置(5)包括DC-DC装置、AC-AC装置、蓄电池、电量监控装置、风力发电控制器、市电装置；
所述的DC-DC装置、AC-AC装置串联在一起，所述的AC-AC装置，一端与风电制氢装置(6)相接，另一端与市电装置相接；
所述的蓄电池，安装在储能分配装置(5)的左侧；
所述的电量监控装置，安装在储能分配装置(5)的中间位置；
所述的风力发电控制器，安装在储能分配装置(5)的右侧，用于控制风力发电的电量。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111926342A (zh) * 2020-08-13 2020-11-13 四川帝威能源技术有限公司 一种新能源智能变流制氢装置

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