1.本技术涉及无机化合物的种氢制作电解生产技术领域，尤其涉及一种氢气梯级利用系统。气梯
背景技术：
2.钢铁生产采用氢气作为冷轧工序高炉的用系还原性保护气体，通常钢铁企业通过焦炉煤气变压吸附技术(psa)制取氢气，种氢制作这种氢气制取方式需要同时消耗焦炉煤气，气梯以及电能、用系工业水等二次能源，种氢制作不利于低碳排放。气梯生产结束，用系将高炉尾气直接对空排。种氢制作大型钢铁企业每月的气梯消耗氢气约为30万nm3，高炉尾气中氢气含量约为90％，用系造成能源浪费。种氢制作
技术实现要素：
3.为了降低制备和排放氢气造成的气梯能源损耗和环境污染，本技术提供一种氢气梯级利用系统，用系包括罩式炉和高炉，还包括
4.清洁能源发电装置，所述清洁能源发电装置通过清洁能源进行发电，制备清洁电能；
5.电解液制氢装置，所述电解液制氢装置的输入端与所述清洁能源发电装置的输出端连接，接收所述清洁电能，制取第一氢气；
6.气网传送装置，所述气网传送装置的第一输入端连接所述电解液制氢装置的第一输出端，所述气网传送装置的输出端连接所述罩式炉的输入端所述气网传送装置接收并传送所述第一氢气供所述罩式炉使用；
7.尾气回收装置，所述尾气回收装置的第一输入端与所述高炉的输出端连接，所述尾气回收装置净化所述罩式炉输出的尾气，得到第二氢气；
8.所述尾气回收装置的第一输出端与所述高炉的输入端连接，将所述第二氢气输入所述高炉。
9.进一步，所述清洁能源发电装置包括太阳能发电装置和/或氢能发电装置。
10.进一步，所述氢能发电装置的输入端与所述尾气回收装置的第二输出端连接，接收所述第二氢气制取氢能。
11.进一步，所述氢能发电装置的输入端与所述尾气回收装置的第二输出端之间连接有储氢罐，所述储氢罐存储所述第二氢气，将所述第二氢气提供给所述氢能发电装置。
12.进一步，所述储氢罐内设有气体传感器，所述气体传感器监测所述储氢罐内气体含量。
13.进一步，所述清洁能源发电装置内设有安全监测模块，所述安全监测模块监测所述清洁能源发电装置的运行参数，当检测到的所述运行参数异于设定参数阈值，发出告警。
14.进一步，所述电解液制氢装置包括输入电源和电解池，所述输入电源与所述电解池连接，对所述电解池内电解液进行电解。
15.进一步，所述电解液包括氢氧化钠或海水。
16.进一步，所述电解液制氢装置制取氧气，所述气网传送装置的第二输入端与所述
电解液制氢装置的第二输出端连接，接收所述氧气供所述氢气梯级利用系统使用。
17.进一步，所述气网传送装置还包含加压模块，所述加压模块对所述气网传送装置内氢气和氧气加压后传送。
18.有益效果：
19.本技术用清洁能源替代焦炉煤气，电能、工业水等二次能源作为制备氢气的能量来源，消除因使用焦炉煤气，以及电能、工业水等二次能源带来的能源浪费和环境污染；通过电解液制氢装置制取第一氢气，电解后的电解质可以循环利用，节约生产成本；通过气网传送装置接收并传送第一氢气供高炉使用，通过尾气回收装置净化高炉输出的尾气，得到第二氢气，用第二氢气替代高炉内部分的焦炭和喷吹煤，节约能源的同时避免对环境造成污染，提高企业经济效益。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本技术实施例1提供的一种氢气梯级利用系统结构示意图；
22.图2是本技术实施例2提供的一种氢气梯级利用系统结构示意图；
23.图3是本技术实施例3提供的一种氢气梯级利用系统结构示意图；
24.图4是本技术实施例4提供的一种氢气梯级利用系统结构示意图；
25.图5是本技术实施例5提供的一种氢气梯级利用系统结构示意图。
26.附图标记：清洁能源发电装置-100，安全监测模块-101，太阳能发电装置-110，太阳能发电装置的输出端-111，氢能发电装置-120，氢能发电装置的输入端-121，储氢罐-122，气体传感器-123，电解液制氢装置-200，输入电源-210，电解池-220，输入电源的输入端-211，输入电源的输出端-212，电解液制氢装置的第一输出端-201，电解液制氢装置的第二输出端-202，气网传送装置-300，气网传送装置的第一输入端-301，气网传送装置的第二输入端-302，气网传送装置的输出端-303，尾气回收装置-400，尾气回收装置的第一输入端-401，尾气回收装置的第一输出端-402，尾气回收装置的第二输入端-403，尾气回收装置的第二输出端-404，罩式炉-500，罩式炉的输入端-501，罩式炉的输出端-502，高炉-600，高炉的输入端-601。
具体实施方式
27.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
28.实施例1
29.结合附图1，实施例1提供一种氢气梯级利用系统，包括：
30.太阳能发电装置110
31.唐山地区年太阳总辐射量为5200mj/m2，属于太阳能资源丰富的ⅱ类区域，在厂区的厂房屋顶安装太阳能发电装置110，太阳能发电装置110由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池组组成。采集太阳能进行光伏发电，用太阳能取代焦炉煤气，以及电能、工业水等二
次能源作为制备氢气的能量来源，降低了由传统方式制备氢气带来的能源损耗和环境污染。
32.电解液制氢装置200
33.电解液制氢装置200包括输入电源210和电解池220，输入电源的输入端211与太阳能发电装置的输出端111连接，接收由太阳能发电装置110输出的电能；输入电源的输出端212与电解池220连接，电解液制氢装置200对电解池220内电解液电解，制取第一氢气；
34.在电解水时，由于纯水的电离度很小，导电能力低，属于典型的弱电解质，所以需要加入电解质，以增加溶液的导电能力，使水能够顺利地电解成为氢气和氧气，实施例1采用氢氧化钠作为电解质；
35.在充满电解液的电解池220中通入直流电，通电后，水分子在电极上发生电化学反应，电解池220阴极产生氢气，阳极产生氧气，氢气进入氢水分离器。氢气进入氢水分离器除湿后，调节氢水分离器上稳压阀的额定压力在0.02～0.45mpa，由电解液制氢装置的第一输出端201输出；
36.电解池220的产氢压力控制在0.45mpa左右，当产氢压力达到设定值时，切断输入电源210；当产氢压力下降，低于设定值时输入电源210恢复供电。
37.气网传送装置300
38.在罩式炉500对钢铁进行轧制退火过程中，为防止钢铁氧化，需要在罩式炉500内充入保护气，由于氢气的还原性，通常将氢气作为罩式炉500内的保护气使用；气网传送装置300的第一输入端301与电解液制氢装置的第一输出端201连接，气网传送装置的输出端303连接罩式炉的输入端501，气网传送装置300接收第一氢气，并将第一氢气传送给罩式炉500。
39.尾气回收装置400
40.尾气回收装置400的第一输入端401与罩式炉的输出端502连接，尾气回收装置400接收罩式炉500输出的尾气，通过加压分离出第二氢气，并对第二氢气进行回收；
41.尾气回收装置400的第一输出端402与高炉的输入端601，即高炉600风口连接，通过高炉600风口将第二氢气送入高炉600，由于从罩式炉500排出的氢气带有高温，同时氢气自身具有还原性，用第二氢气替代高炉600内部分的焦炭和喷吹煤，从而降低高炉600的碳排放量和能用损耗。
42.实施例1利用厂区屋顶的闲置空间安装太阳能发电装置110，用太阳能替代焦炉煤气，电能、工业水等二次能源作为制备氢气的能量来源，消除因使用焦炉煤气，以及电能、工业水等二次能源带来的能源浪费和环境污染；通过电解液制氢装置200制取第一氢气，电解后的电解质可以循环利用，节约生产成本；通过气网传送装置300接收并传送第一氢气供罩式炉500使用，通过尾气回收装置400回收并净化罩式炉500输出的尾气，得到第二氢气；用第二氢气替代高炉600内部分的焦炭和喷吹煤，节约能源的同时避免对环境造成污染。
43.实施例2
44.结合附图2，与实施例1的不同之处在于，当日照不足时，通过设置在厂房闲置区的氢能发电装置120进行发电。氢能发电装置的输入端121与尾气回收装置的第二输出端404连接，接收第二氢气，通过氢能发电，为厂区各生产线供电。
45.实施例3
46.结合附图3，与实施例1和实施例2的不同之处在于，为了便于控制第二氢气的使用量，在氢能发电装置的输入端121与尾气回收装置的第二输出端404之间连接储氢罐122，储氢罐122存储所述尾气回收装置400输出的第二氢气提供给所述氢能发电装置120，用于制备氢能。储氢罐122内设有气体传感器123，所述气体传感器123监测并显示所述储氢罐122内气体含量。当气体传感器123检测到储氢罐122内氢气含量高于设定阈值时，停止接收第二氢气。
47.实施例3通过多余的第二氢气发电，为厂区各生产线提供绿色电源。
48.实施例4
49.结合附图4，与实施例1-3的不同之处在于，实施例4使用的清洁能源发电装置100内设有安全监测模块101，所述安全监测模块101监测太阳能发电装置110和/或氢能发电装置120的运行参数，当检测到的所述运行参数异于设定参数阈值，发出告警，从而保证厂区发电过程的安全性。
50.实施例5
51.结合附图5，电解液制氢装置200在制取氢气的同时也会得到氧气，与实施例1-4的不同之处在于，实施例5中，气网传送装置的第二输入端302与电解液制氢装置的第二输出端202连接，收集氧气供所述氢气梯级利用系统使用；
52.气网传送装置300内设有加压模块，加压模块对进入期望传送装置的氢气和氧气加压后传送，提高对系统供氢和供氧的效率。
53.以上所述的仅是本技术的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本技术结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本技术的保护范围，这些都不会影响本技术实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。