[發明專利]水電解供氫加氫站設備選型方法

有效

• 申請號: 201910895128.1
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN112539340B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 劉歡;甄永乾;丁莉麗;劉全楨
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化安全工程研究院有限公司
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/02;C25B1/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷;劉依云

1.水電解供氫加氫站設備選型方法，所述水電解供氫加氫站的設備包括：電解水系統、氫氣壓縮機、儲氫系統和加氫機，所述電解水系統由若干個電解水裝置組成，其特征在于，所述選型方法包括以下步驟：

S1：確定以下基本參數：1)加氫站日加氫量m；

2)判斷加氫時間是否集中，判斷方法如下：

如果車輛加氫時間集中在某幾個固定時間段，則為集中，加氫站日工作時間T按照10小時計；否則為分散，加氫站日工作時間按16小時計；

3)確定加氫站每小時加氫量m_T，計算公式為：其中，m為加氫站日加氫量，T為加氫運行時間；

4)確定停機敏感性大小，若用戶主要為公交車輛，則停機敏感性大，否則停機敏感性小；

5)氫氣加注壓力等級P；

S2：確定電解水裝置的數量n；

式中[]為向上取整數運算符；

式中，V₁為每臺電解水裝置每小時的產氫量；V_H為電解水系統每小時的產氫量；

式中，m為加氫站日加注量，t為電解水系統每天平均運行時間；

S3：確定氫氣壓縮機的排量和數量；

當N≤25kW時，若停機敏感性大，則選擇兩臺排量為V_T的氫氣壓縮機；若停機敏感性小，則選擇一臺排量為V_T的氫氣壓縮機；

當25kW＜N≤60kW時，若停機敏感性大，則選擇三臺排量為V_T/2的氫氣壓縮機；若停機敏感性小，則選擇兩臺排量為V_T/2的氫氣壓縮機；

當N＞60kW時，若停機敏感性大，則選擇三臺排量為V_T/2的氫氣壓縮機；若停機敏感性小，則選擇兩臺排量為V_T/2的氫氣壓縮機；

其中，V_T為單位小時內壓縮氫氣體積，

N為氫氣壓縮機功率，

Ps為氫氣壓縮機進氣絕對壓力，單位為Pa；P_d為氫氣壓縮機排氣絕對壓力，單位為Pa；V_T為單位小時內壓縮氫氣體積，單位為m³/s；

S4：根據氫氣加注壓力等級P，設置儲氫系統的壓力系統以及各級壓力系統的儲氫量比例，方法如下：

1)如果氫氣加注壓力等級為70MPa，則設置低壓、中壓、高壓三級儲氫系統，且低壓、中壓、高壓三級儲氫系統的儲氫量比例為1～3:1～2:1；

2)如果氫氣加注壓力等級為35MPa和70MPa，則設置低壓、中壓、高壓三級儲氫系統，且低壓、中壓、高壓三級儲氫系統的儲氫量比例為1～3:1～2:1；

3)如果氫氣加注壓力等級為35MPa，則設置低壓、中壓兩級儲氫系統，且低壓、中壓兩級儲氫系統的儲氫量比例為1～2:1；

S5：根據儲氫系統壓力等級P、儲氫量比例和加氫站日加氫量m確定儲氫系統，方法如下：

1)若加氫站日加氫量m≤500kg且氫氣加注壓力等級為35MPa時，則設置2個低壓儲氫設備和1個中壓儲氫設備；

2)若加氫站日加氫量m≤500kg且氫氣加注壓力等級為70MPa時，則設置2個低壓儲氫設備、1個中壓儲氫設備和1個高壓儲氫設備；

3)若加氫站日加氫量500kg＜m＜1000kg且氫氣加注壓力等級為35MPa時，則設置4個低壓儲氫設備和3個中壓儲氫設備；

4)若加氫站日加氫量500kg＜m＜1000kg且氫氣加注壓力等級為70MPa時，則設置4個低壓儲氫設備、2個中壓儲氫設備和1個高壓儲氫設備；

S6：確定加氫機的數量

式中[]為向上取整數運算符，式中m₁為氫氣加注壓力等級P為35MPa下的加氫量，m₂為氫氣加注壓力等級P為70MPa下的加氫量，計算得到數值即為加氫機數量。