[发明专利]充氮控制系统和方法

说明书

本公开涉及一种充氮控制系统和方法，涉及氢气制备领域，该系统包括：控制系统和充氮系统。充氮系统与目标系统连接，控制系统分别与充氮系统和目标系统连接，目标系统包括制氢系统和/或纯化系统。制氢系统用于制备氢气，纯化系统用于对制氢系统输出的氢气进行纯化。控制系统，用于在检测到目标系统对应的控制操作的情况下，控制充氮系统向目标系统输入氮气，以排出或稀释目标系统中的目标气体。本公开中控制系统根据目标系统对应的控制操作，自动控制充氮系统向目标系统输入氮气，能够实现制氢系统和纯化系统充氮过程的自动化控制。

技术领域

本公开涉及氢气制备领域，具体地，涉及一种充氮控制系统和方法。

背景技术

随着社会对低碳生活的大力倡导，水电解制氢设备越来越受到重视，并开始大规模应用。而水电解制氢系统和纯化系统制备的氢气和氧气本身存在危险性，存在着氢气和氧气发生爆燃的风险。通常情况下，制氢系统和纯化系统在开机前、正常停机、连锁停机、紧急停机后进行充氮置换，从而保证系统的安全。目前，通常需要人工控制制氢系统和纯化系统的充氮置换过程，耗时耗人工，自动化程度低。

发明内容

本公开的目的是提供一种充氮控制系统和方法，用于提高制氢系统和纯化系统充氮的自动化程度。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种充氮控制系统，所述系统包括：控制系统和充氮系统；所述充氮系统与目标系统连接，所述控制系统分别与所述充氮系统和所述目标系统连接，所述目标系统包括制氢系统和/或纯化系统；所述制氢系统用于制备氢气，所述纯化系统用于对所述制氢系统输出的氢气进行纯化；

所述控制系统，用于在检测到所述目标系统对应的控制操作的情况下，控制所述充氮系统向所述目标系统输入氮气，以排出或稀释所述目标系统中的目标气体。

可选地，所述控制操作为停机操作，所述控制系统用于：

在检测到所述停机操作的情况下，控制所述目标系统执行泄压操作，以降低所述目标系统的内部压力；

在所述目标系统的内部压力小于或等于第一指定压力的情况下，控制所述目标系统停止执行泄压操作，并控制所述充氮系统向所述目标系统输入氮气，以排出所述目标系统中的目标气体；

在所述目标系统的内部压力大于或等于第二指定压力的情况下，控制所述目标系统执行泄压操作，以降低所述目标系统的内部压力。

可选地，所述控制系统用于：

重复执行所述在所述目标系统的内部压力小于或等于第一指定压力的情况下，控制所述目标系统停止执行泄压操作，控制所述充氮系统向所述目标系统输入氮气，至所述在所述目标系统的内部压力大于或等于第二指定压力的情况下，控制所述目标系统执行泄压操作的步骤，直至达到预设停止条件。

可选地，所述预设停止条件为：重复执行的次数达到预设次数，或者所述目标系统中目标气体的浓度小于预设浓度。

可选地，所述目标系统包括所述制氢系统，所述充氮系统包括第一充氮系统，所述第一充氮系统与所述制氢系统连接；所述制氢系统包括：保压控制阀和第一调节阀，所述第一充氮系统包括第一充氮置换控制阀，所述第一充氮置换控制阀的第一端与氮气的输入口连接，所述第一充氮置换控制阀的第二端与所述制氢系统连接；所述控制操作包括：停机操作，所述控制系统用于：

在检测到所述制氢系统的停机操作的情况下，打开所述保压控制阀和所述第一调节阀，以降低所述制氢系统的内部压力；

在所述制氢系统的内部压力小于或等于第一指定压力的情况下，关闭所述保压控制阀和所述第一调节阀，并打开所述第一充氮置换控制阀，以将氮气输入所述制氢系统；

在所述制氢系统的内部压力大于或等于第二指定压力的情况下，关闭所述第一充氮置换控制阀，并打开所述保压控制阀和所述第一调节阀，以降低所述制氢系统的内部压力。