[發明專利]一種CNG和HCNG的混合加氣裝置及加氣方法

有效

• 申請號: 201410776502.3
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104456067A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 馬凡華;張明俊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/02;F17C13/00;F17D1/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

技術領域

本發明涉及一種加氣裝置及加氣方法，特別是關于一種CNG(壓縮天然氣)和HCNG(壓縮天然氣摻氫氣)的混合加氣裝置及加氣方法。

背景技術

HCNG是由以甲烷(CH4)為主要成份的天然氣和純度大于99％的氫氣混合的氣體燃料，其混合比例是在天然氣中加入能量百分比為5％～20％(體積百分比為15％～60％)的氫氣。氫氣的燃燒速度高，天然氣摻氫氣可提高混合氣的燃燒速度，提高熱效率，少量氫氣可以拓寬混合氣的可燃混合比例，實現稀薄燃燒。使用HCNG代替CNG作為汽車能源可大大減少汽車尾氣污染，隨著國際油價不斷創新高，以及大氣污染減排的壓力，HCNG汽車的使用前景將越來越好。

目前，CNG汽車的廣泛使用使得CNG汽車加氣站數量不斷增加，但CNG汽車加氣站裝置功能單一，只能滿足CNG汽車，而隨著HCNG發動機和汽車技術日趨成熟，能夠為HCNG汽車加注HCNG的加氣裝置的需求越來越大。因此，一種能夠同時滿足HCNG汽車和CNG汽車的加氣裝置使得HCNG汽車用戶加氣方便，可大大促進HCNG作為一種新型替代能源的使用和推廣。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種同時滿足HCNG汽車和CNG汽車加氣需求的CNG和HCNG的高壓混合加氣裝置及加氣方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種CNG和HCNG的混合加氣裝置，其特征在于：它包括前置處理系統、混合升壓系統和加注存儲系統；所述前置處理系統經所述混合升壓系統與所述加注存儲系統連接；所述前置處理系統包括管束運CNG拖車、管束運氫氣拖車、CNG卸氣柱、氫氣卸氣柱、CNG凈化器和氫氣凈化器；所述CNG卸氣柱的快速接頭連接于所述管束運CNG拖車上，所述CNG卸氣柱的出氣口與所述CNG凈化器的進氣口通過氣體管道連接；所述CNG凈化器的出氣口與所述混合升壓系統連接；所述氫氣卸氣柱的快速接頭連接于所述管束運氫氣拖車上，所述氫氣卸氣柱的出氣口與所述氫氣凈化器的進氣口通過氣體管道連接；所述氫氣凈化器的出氣口與所述混合升壓系統連接；所述混合升壓系統包括CNG專用活塞壓縮機組、氫氣專用隔膜壓縮機組和高壓混合裝置；所述CNG專用活塞壓縮機組的進氣口通過氣體管道與所述CNG凈化器的出氣口連接，所述CNG專用活塞壓縮機組的出氣口與所述高壓混合裝置的CNG進氣管路連接；所述氫氣專用隔膜壓縮機組的進氣口通過氣體管道與所述氫氣凈化器的出氣口連接，所述氫氣專用隔膜壓縮機組的出氣口與所述高壓混合裝置的氫氣進氣管路連接；所述高壓混合裝置的HCNG出氣管路與所述加注存儲系統連接。

所述加注存儲系統包括第一順序控制盤、第二順序控制盤、固定式CNG存儲瓶組、固定式HCNG存儲瓶組、CNG加氣機和HCNG加氣機，所述固定式CNG存儲瓶組包括CNG高壓存儲瓶組和CNG低壓存儲瓶組，所述固定式HCNG存儲瓶組包括HCNG高壓存儲瓶組和HCNG低壓存儲瓶組；所述第一順序控制盤中的進氣孔通過氣體管道與所述CNG專用活塞壓縮機組的出氣口連接；所述第一順序控制盤上的第一高壓出氣孔與所述固定式CNG存儲瓶組中的所述CNG高壓存儲瓶組進氣孔通過氣體管道連接，所述第一順序控制盤上的第二高壓出氣孔和所述CNG加氣機的CNG高壓進氣孔通過氣體管道連接，所述第一順序控制盤上的第一低壓出氣孔與所述固定式CNG存儲瓶組中的所述CNG低壓存儲瓶組進氣孔通過氣體管道連接，所述第一順序控制盤上的第二低壓出氣孔和所述CNG加氣機的CNG低壓進氣孔通過氣體管道連接；所述第二順序控制盤中的進氣孔與所述高壓混合裝置的HCNG出氣管路連接；所述第二順序控制盤上的第一高壓出氣孔與所述固定式HCNG存儲瓶組中的所述HCNG高壓存儲瓶組的進氣孔通過氣體管道連接，所述第二順序控制盤上的第二高壓出氣孔和所述HCNG加氣機的HCNG高壓進氣孔通過氣體管道連接，所述第二順序控制盤上的第一低壓出氣孔與所述固定式HCNG存儲瓶組中的所述HCNG低壓存儲瓶組的進氣孔通過氣體管道連接，所述第二順序控制盤上的第二低壓出氣孔和所述HCNG加氣機的HCNG低壓進氣孔通過氣體管道連接。

所述第一順序控制盤和所述第二順序控制盤上均設置有高壓控制閥和低壓控制閥。