[發(fā)明專利]一種加氫站氣動(dòng)式氫氣壓縮儲(chǔ)氣系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611125137.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN108613012A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周日峰;許光;趙雯晴;張健中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號(hào): F17C5/06
• 分類號(hào): F17C5/06;F17C13/04;F17C13/00;F17C13/02
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 沙莎;袁紅紅

本發(fā)明屬于加氫站儲(chǔ)氣技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種加氫站氣動(dòng)式氫氣壓縮儲(chǔ)氣系統(tǒng)，該裝置包括數(shù)據(jù)終端、空壓機(jī)、與數(shù)據(jù)終端相連接的壓縮機(jī)、與壓縮機(jī)的充氣管線分別連接的高壓氣動(dòng)閥、中壓氣動(dòng)閥、低壓氣動(dòng)閥、與高壓氣動(dòng)閥、中壓氣動(dòng)閥、低壓氣動(dòng)閥分別連接的高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶，與高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶分別連接的高壓充氣管線、中壓充氣管線、低壓充氣管線，高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶均連接有泄放管線，高壓氣動(dòng)閥、中壓氣動(dòng)閥、低壓氣動(dòng)閥的啟停由數(shù)據(jù)終端控制，由空壓機(jī)提供氣源。該技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了加氫站壓縮機(jī)給儲(chǔ)氫系統(tǒng)按高壓、中壓和低壓順序有序高效充氣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于加氫站儲(chǔ)氣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種加氫站氣動(dòng)式氫氣壓縮儲(chǔ)氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氫燃料汽車燃料來源豐富，可從化石燃料直接提取。氫燃料電池工作過程可實(shí)現(xiàn)零排放，且不存在氫氣泄漏問題，與電動(dòng)車鋰電池相比，性能更穩(wěn)定、安全。車載氫氣高壓儲(chǔ)氣罐技術(shù)已經(jīng)成熟，安全性高。氫燃料汽車加注時(shí)間與汽柴油車相當(dāng)，續(xù)航里程能達(dá)到500公里以上，約為電動(dòng)車的兩倍。日英等國(guó)已將氫氣作為未來汽車燃料的主要來源。氫燃料汽車加注需要在氫氣站進(jìn)行，國(guó)內(nèi)需要逐步建立健全的氫氣站分布網(wǎng)絡(luò)。加氫站儲(chǔ)氫系統(tǒng)中壓力最高達(dá)70MPa，一般分高壓、中壓和低壓儲(chǔ)氣瓶組。儲(chǔ)氣瓶組給車瓶充氣時(shí)，首先是低壓儲(chǔ)氣瓶組充氣，然后是中壓充氣，最后是高壓充氣。而在壓縮機(jī)給儲(chǔ)氣瓶組補(bǔ)氣過程中，首先給高壓儲(chǔ)氣瓶補(bǔ)氣，然后給中壓瓶組，最后是低壓瓶組。加氫站儲(chǔ)氣系統(tǒng)是加氫站的重要能耗單元，且直接決定給車瓶充氣的效率。故設(shè)計(jì)合理高效的氫氣壓縮儲(chǔ)氣系統(tǒng)，是加氫站高效運(yùn)行及實(shí)現(xiàn)節(jié)能的有效措施。

發(fā)明內(nèi)容

提出一種加氫站氫氣壓縮儲(chǔ)氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)給儲(chǔ)氫系統(tǒng)按高壓、中壓和低壓順序高效充氣。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種加氫站氣動(dòng)式氫氣壓縮儲(chǔ)氣系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)終端、空壓機(jī)、與所述數(shù)據(jù)終端相連接的壓縮機(jī)、與所述壓縮機(jī)的充氣管線分別連接的高壓氣動(dòng)閥、中壓氣動(dòng)閥、低壓氣動(dòng)閥、與所述高壓氣動(dòng)閥、中壓氣動(dòng)閥、低壓氣動(dòng)閥分別連接的高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶，與所述高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶分別連接的高壓充氣管線、中壓充氣管線、低壓充氣管線，所述高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶均連接有泄放管線，所述高壓氣動(dòng)閥、中壓氣動(dòng)閥、低壓氣動(dòng)閥的啟停由所述數(shù)據(jù)終端控制，由所述空壓機(jī)提供氣源。

數(shù)據(jù)終端能夠檢測(cè)與高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶相連管路中的壓力，并由壓縮機(jī)啟停控制邏輯進(jìn)行判斷，決定是否開啟壓縮機(jī)進(jìn)行補(bǔ)氣或者補(bǔ)氣結(jié)束關(guān)停壓縮機(jī)。數(shù)據(jù)終端檢測(cè)高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶中任何一路的壓力低于相應(yīng)設(shè)定值，壓縮機(jī)均會(huì)啟動(dòng)。

優(yōu)選地，高壓儲(chǔ)氣瓶設(shè)定值680bar，中壓儲(chǔ)氣瓶組設(shè)定值550bar，低壓儲(chǔ)氣瓶組設(shè)定值400bar。

壓縮機(jī)啟動(dòng)后，由數(shù)據(jù)終端控制首先給檢測(cè)到壓力低于設(shè)定值的那一路管線和儲(chǔ)氣瓶充氣，直到這一儲(chǔ)氣瓶的壓力達(dá)到710bar。當(dāng)高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶中任何一路的壓力超過儲(chǔ)氣瓶的壓力安全值時(shí)，泄放管路上的安全泄放裝置自動(dòng)開啟，進(jìn)行泄壓。

數(shù)據(jù)終端依次檢測(cè)高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶、低壓儲(chǔ)氣瓶，若有某路壓力有低于705bar的，壓縮機(jī)會(huì)給該儲(chǔ)氣瓶充氣，當(dāng)該儲(chǔ)氣瓶充滿氣即壓力達(dá)到710bar后，切換到下一管路和儲(chǔ)氣瓶進(jìn)行壓力檢測(cè)判斷和充氣。數(shù)據(jù)終端檢測(cè)到所述高壓儲(chǔ)氣瓶、中壓儲(chǔ)氣瓶和低壓儲(chǔ)氣瓶的壓力都高于705bar，視為儲(chǔ)氣系統(tǒng)已經(jīng)充滿氣，壓縮機(jī)停機(jī)。

本發(fā)明取得的有益效果是：高效有序的實(shí)現(xiàn)加氫站壓縮機(jī)給儲(chǔ)氫系統(tǒng)按高壓、中壓和低壓順序充氣。

附圖說明

圖1是一種加氫站氣動(dòng)式氫氣壓縮儲(chǔ)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。