【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及甲醇制氫，具體涉及一種車載式甲醇制氫系統的開機裝置及開機方法。
技術介紹
1、基于氫能行業的發展需求，氫能源得以廣泛的推廣。氫能源在終端的需求也日益更新，但目前甲醇制氫系統在車載設備上的利用方式還在試驗階段。在甲醇制氫系統中，最為重要的兩個設備為重整反應器和純化系統，其中重整反應器用于進行重整反應，以生成重整混合氣；純化系統用于對重整混合氣進行分離，得到高純度的氫氣以及分離后的混合尾氣。而為了排出甲醇制氫系統中的雜質、檢驗裝置質量以及避免停機時的意外發生，在甲醇制氫系統中會設置開機裝置，以對甲醇制氫系統進行吹掃。
2、專利申請號為cn202311216197.8的現有技術公開了一種甲醇裂解制氫設備開機控制方法、裝置、設備及存儲介質。該現有技術通過對現有的甲醇制氫管路進行改造，使得在開機前的氮氣吹掃由二路變為一路，從而實現對甲醇裂解制氫設備開機工序的遠程控制；同時，其通過導熱油加熱系統對氮氣加熱從而開機前即可對整個設備進行升溫。
3、但該現有技術由于采用導熱油加熱系統，在應用于車載式的終端設備時，存在占地面積大、容易泄露以及維護成本高等難題；無法用于車載式制氫車輛，因此如何設計出甲醇制氫設備體積小型化；氫氣純度滿足氫燃料電池標準；純化系統微型化；車輛啟動時能做到即開即用是目前車載式甲醇制氫裝置的難題。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供一種車載式甲醇制氫系統的開機裝置及開機方法，技術方案如下：
2、一種車載式甲醇制氫
3、優選地，所述加熱裝置包括儲電設備，以及與所述儲電設備電連接的電加熱設備，在重整反應器和純化系統中均設有所述電加熱設備。
4、優選地，所述第一吹掃管線中設有開關閥。
5、優選地，所述吹掃管線還包括第三吹掃管線，所述第三吹掃管線的一端與所述第二吹掃管線連通，所述第三吹掃管線的另一端與甲醇制氫系統中的重整混合氣管線連通。
6、優選地，所述第一吹掃管線中還設有第一單向閥，所述第二吹掃管線中設有第二單向閥，所述第三吹掃管線中設有第三單向閥；所述第一單向閥設于所述安全閥的出口之后。
7、優選地，所述開機裝置還包括循環管線，所述循環管線與所述第一吹掃管線連通；所述循環管線一端設于甲醇水原料管線入口與所述第一單向閥的出口之間，另一端設于氮氣源與所述開關閥的入口之間。
8、優選地，所述第一吹掃管線中還設有第二過濾器和風機，所述第二過濾器與所述氮氣源連通，所述第二過濾器、開關閥、風機、第一單向閥依次串聯于所述第一吹掃管線中。
9、優選地，所述開機裝置還包括有多股流換熱器；所述多股流換熱器用于使甲醇制氫系統中的甲醇水管線與純化氣管線和冷卻尾氣管線進行熱量交換；所述循環管線中還設有安全閥。
10、一種車載式甲醇制氫系統的開機方法，該開機方法采用上述開機裝置，所述開機方法包括以下步驟：
11、s1：打開所述開關閥，使氮氣流入所述第一吹掃管線，同時打開所述儲電設備和所述電加熱設備，對甲醇制氫系統中的重整反應器和純化系統進行預熱；
12、s2：氮氣流入所述第一吹掃管線后經甲醇水原料管線流入甲醇制氫系統，并分別由甲醇制氫系統中的冷卻氣管線和產品氣管線流出甲醇制氫系統，從而完成氮氣對甲醇制氫系統的吹掃；
13、s3：關閉所述開關閥，向所述第二吹掃管線通入氫氣，并經甲醇水原料管線使氫氣流入甲醇系統；
14、s4:開啟甲醇制氫系統中的催化燃燒器，使流入催化燃燒器中的氫氣在所述催化燃燒器中燃燒，得到氫氣燃燒氣；
15、s5:所述氫氣燃燒氣流入甲醇制氫系統中的重整反應器，以對重整反應器進行二次預熱；
16、s6:使所述重整反應器和純化系統升溫至開機溫度，完成開機。
17、優選地，所述電加熱設備的升溫速率為50℃/h，并在升溫至200℃后提高升溫速率。
18、與現有技術相比，本專利技術具備以下有益效果：
19、1)只需在現有的甲醇制氫系統的甲醇水入口接入該開機裝置即可進行開機，無需對現有的甲醇制氫系統進行復雜的改造，即可實現對甲醇制氫系統的清掃和開機，改造成本小且適用性強；
20、2)本專利技術的開機裝置和開機方法，包括吹掃和預熱，在完成氮氣吹掃后，通入氫氣進行置換，置換的同時使氫氣燃燒，為甲醇制氫系統預熱；從而使得吹掃完成即可達到開機條件，無需額外熱源再對甲醇制氫系統加熱；
21、3)該開機裝置具有環保節能、占地面積小、安全性更高等優點。開機時采用電預熱方式，開機后利用系統熱循環為甲醇制氫系統提供熱能，省略了傳統采用導熱油的供熱方式，安全性更高，占地面積更小，更加適用于車載類設備；
22、5)在對應的甲醇制氫系統中采用鈀膜提純系統對氫氣提純，使得提純裝置的面積也更小，更適合車載類設備。
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1.一種車載式甲醇制氫系統的開機裝置，包括氣體吹掃管線和加熱裝置，其特征在于，所述加熱裝置設于重整反應器和純化系統中，以為重整反應器和純化系統提供預熱；所述氣體吹掃管線包括第一吹掃管線和第二吹掃管線，且所述第一吹掃管線和第二吹掃管線均與甲醇制氫系統中的甲醇水原料管線連通；所述第一吹掃管線用于將氮氣通入甲醇制氫系統，以對甲醇制氫系統進行氮氣吹掃；所述第二吹掃管線用于將氫氣通入甲醇制氫系統，以對甲醇制氫系統中的氮氣進行置換。
2.如權利要求1所述的開機裝置，其特征在于，所述加熱裝置包括儲電設備，以及與所述儲電設備電連接的電加熱設備，在重整反應器和純化系統中均設有所述電加熱設備。
3.如權利要求2所述的開機裝置，其特征在于，所述第一吹掃管線中設有開關閥。
4.如權利要求3所述的開機裝置，其特征在于，所述純化系統采用合金膜純化器時，所述開機裝置還包括第一過濾器，所述吹掃管線還包括第三吹掃管線，所述第三吹掃管線的一端與所述第二吹掃管線連通，所述第三吹掃管線的另一端與甲醇制氫系統中的重整混合氣管線連通；所述第一過濾器設于所述第三吹掃管線與重整混合氣管線的匯
5.如權利要求4所述的開機裝置，其特征在于，所述第一吹掃管線中還設有第一單向閥，所述第二吹掃管線中設有第二單向閥，所述第三吹掃管線中設有第三單向閥；所述第一單向閥設于所述安全閥的出口之后。
6.如權利要求5所述的開機裝置，其特征在于，所述開機裝置還包括循環管線，所述循環管線與所述第一吹掃管線連通；所述循環管線一端設于甲醇水原料管線入口與所述第一單向閥的出口之間，另一端設于氮氣源與所述開關閥的入口之間。
7.如權利要求6所述的開機裝置，其特征在于，所述第一吹掃管線中還設有第二過濾器和風機，所述第二過濾器與所述氮氣源連通，所述第二過濾器、開關閥、風機、第一單向閥依次串聯于所述第一吹掃管線中。
8.如權利要求7所述的開機裝置，其特征在于，所述開機裝置還包括有多股流換熱器；所述多股流換熱器用于使甲醇制氫系統中的甲醇水管線與純化氣管線和冷卻尾氣管線進行熱量交換；所述循環管線中還設有安全閥。
9.一種車載式甲醇制氫系統的開機方法，其特征在于，該開機方法基于權利要求3-8中任一項權利要求所述的開機裝置，所述開機方法包括以下步驟：
10.如權利要求9所述的開機方法，其特征在于，所述電加熱設備的升溫速率為50℃/h，并在升溫至200℃后提高升溫速率。
...【技術特征摘要】
1.一種車載式甲醇制氫系統的開機裝置，包括氣體吹掃管線和加熱裝置，其特征在于，所述加熱裝置設于重整反應器和純化系統中，以為重整反應器和純化系統提供預熱；所述氣體吹掃管線包括第一吹掃管線和第二吹掃管線，且所述第一吹掃管線和第二吹掃管線均與甲醇制氫系統中的甲醇水原料管線連通；所述第一吹掃管線用于將氮氣通入甲醇制氫系統，以對甲醇制氫系統進行氮氣吹掃；所述第二吹掃管線用于將氫氣通入甲醇制氫系統，以對甲醇制氫系統中的氮氣進行置換。
2.如權利要求1所述的開機裝置，其特征在于，所述加熱裝置包括儲電設備，以及與所述儲電設備電連接的電加熱設備，在重整反應器和純化系統中均設有所述電加熱設備。
3.如權利要求2所述的開機裝置，其特征在于，所述第一吹掃管線中設有開關閥。
4.如權利要求3所述的開機裝置，其特征在于，所述純化系統采用合金膜純化器時，所述開機裝置還包括第一過濾器，所述吹掃管線還包括第三吹掃管線，所述第三吹掃管線的一端與所述第二吹掃管線連通，所述第三吹掃管線的另一端與甲醇制氫系統中的重整混合氣管線連通；所述第一過濾器設于所述第三吹掃管線與重整混合氣管線的匯入點之前。
5.如權利要求4所述的開機裝置，其特征在于，所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧天洲，徐彬，馬雷，沈洪良，孟凡旭，俞建兵，
申請(專利權)人：浙江本源醇氫科技集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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