一种框架式氢燃料电池发电系统的制作方法

    技术2025-07-17  14


    本发明属于发电系统,具体地涉及一种框架式氢燃料电池发电系统。


    背景技术:

    1、氢能继光伏、风电等绿电后又一新兴能源,绿氢能实现可再生能源利用、削峰填谷、热电联供等多种功能,带来巨大的节能环保效益,每年可节约千吨标准煤,减少二氧化碳排放约两千吨,氢能是新能源转型中新一代电力系统的重要提供者,对于构建以新能源为主体的新型电力系统,助力实现国家“双碳”的目标具有重要历史意义。由于氢能重要部件燃料电池能将燃料的化学能直接转换为电能,因此,它没有像普通火力发电厂那样的通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化,可避免热交换过程中转换损失,达到市电效率,快速满足国家电网借助大型氢燃料发电站错峰调控的基本需求。

    2、目前采用框架式的氢燃料电池发电系统,其能源利用率低。


    技术实现思路

    1、为了解决现有方法燃料电池能源利用率低的问题,本发明提供一种框架式氢燃料电池发电系统,其可提高能源利用率。

    2、本发明的目的通过以下技术方案来实现:

    3、本发明提供一种框架式氢燃料电池发电系统,包括框架和至少一个设置在所述框架上的燃料电池组件;所述燃料电池组件包括:

    4、双电堆单元;

    5、用于提供氮气和氢气的第一进气端口;

    6、用于提供冷却水的冷却水进水端口;

    7、用于提供去离子水的去离子进水端口;

    8、用于提供空气的第二进气端口;

    9、用于第一进气端口的气体和去离子水实现热能交换的第一换热器;

    10、依次连接在所述第一换热器一出气口与双电堆单元之间的第一电磁阀、比例阀和引射器;

    11、用于对所述双电堆单元输出进行水气分离的水气分离单元;

    12、用于将所述水气分离单元分离出的气体单向输送至所述引射器的单向管路结构;

    13、与所述去离子进水端口连通的膨胀水箱;

    14、用于去离子水与冷却水实现热能交换的第二换热器;

    15、用于将第二换热器输出的去离子水输送至双电堆单元的水泵,所述水泵的出水口通过排气针阀与膨胀水箱连通,所述水泵的出水口通过去离子器与所述第一换热器的一进水口连接且第一换热器对应出水口通过节温器与水泵进水端连通;

    16、所述第二进气端口依次连接设置的过滤网、流量计、空压机、中冷器和加湿器,所述加湿器的一出气口通过三通阀与双电堆单元空气进气端口连接,所述双电堆单元的出气端通过背压阀与加湿器连接,所述加湿器通过第一水分离器与空压机连接,所述中冷器与所述冷却水进水端口之间连接有dcdc单元;

    17、所述框架底部设置有至少4个锁紧脚轮,所述框架有三层,其中,所述空压机、中冷器通过第一支架固定在最下层,所述引射器通过引射器支架固定在最下层;所述双电堆单元通过第二支架固定在中间层;所述dcdc单元固定在最上层。

    18、本发明与现有技术相比,至少具有以下优点和有益效果:

    19、本发明通过系统结构的合理化设计,直接实现了氢气、氧气和去离子水的化学能直接转化为电能,又实现双电堆输出余能的回收利用,有效的提高系统的能源利用率。



    技术特征:

    1.一种框架式氢燃料电池发电系统,包括框架(1)和至少一个设置在所述框架上的燃料电池组件;其特征在于,所述燃料电池组件包括:

    2.根据权利要求1所述的一种框架式氢燃料电池发电系统,其特征在于:所述单向管路结构包括连通管道和设置在连通管道上的单向阀(25)。

    3.根据权利要求1所述的一种框架式氢燃料电池发电系统,其特征在于:所述水气分离单元包括第二水分离器(261)、用于检测第二水分离器中水位的液位传感器(262)、设置在所述第二水分离器出水口上的排水阀(263)、设置在第二水分离器出气口上的排气阀(264),所述第二水分离器出气口与所述引射器(24)输出端之间设置有循环泵(265);

    4.根据权利要求3所述的一种框架式氢燃料电池发电系统,其特征在于:所述引射器(24)输出端连接有排气管道没所述排气管道上设置有安全阀(266)。

    5.根据权利要求1所述的一种框架式氢燃料电池发电系统,其特征在于:所述第二支架底部设置有流利条。


    技术总结
    本发明公开了一种框架式氢燃料电池发电系统,包括框架和至少一个设置在所述框架上的燃料电池组件;燃料电池组件包括:双电堆单元;第一换热器;第一电磁阀、比例阀、引射器、水气分离单元、单向管路结构、膨胀水箱、第二换热器、水泵,所述水泵的出水口通过排气针阀与膨胀水箱连通,所述水泵的出水口通过去离子器与所述第一换热器的一进水口连接且第一换热器对应出水口通过节温器与水泵进水端连通;所述第二进气端口依次连接设置的过滤网、流量计、空压机、中冷器和加湿器。本发明通过系统结构的合理化设计,直接实现了氢气、氧气和去离子水的化学能直接转化为电能,又实现双电堆输出余能的回收利用,有效的提高系统的能源利用率。

    技术研发人员:杨堂锋,李卫军,何述超,王俊伟,周杰
    受保护的技术使用者:云南合原新能源动力科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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