[發(fā)明專利]一種檢測氫氣泄露的報警系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010549697.3
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111915850A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐占伯;吳江;劉晉輝;劉坤;管曉宏
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G08B21/16
• 分類號: G08B21/16;G01M3/26;G01M3/20;G01K13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明公開了一種檢測氫氣泄露的報警系統(tǒng)與方法，該系統(tǒng)包括：制氫設(shè)備，用于制備氫氣；氫氣壓縮設(shè)備，用于將制氫設(shè)備所制備氫氣壓縮存儲于高壓儲氫設(shè)備中；高壓儲氫設(shè)備，用于存儲氫氣壓縮設(shè)備壓縮后的氫氣，在用氫設(shè)備需要用氫時向用氫設(shè)備輸送氫氣；用氫設(shè)備，用于使用氫氣；氫氣安全檢測設(shè)備，用于檢測氫氣泄露情況，并發(fā)檢測信息傳輸給信息處理與報警裝置；信息處理與報警裝置，用于對檢測信息進(jìn)行處理，判斷是否進(jìn)行報警。本發(fā)明可以簡單、快速、有效的對氫氣泄露的位置進(jìn)行定位，方便及時的將報警信息向外報送，降低氫氣泄露聚集到達(dá)到爆炸極限的可能性，可以有效防止重大事故的發(fā)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氫能源設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種氫氣泄露報警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著氫能制備、儲運(yùn)技術(shù)以及燃料電池技術(shù)的飛速發(fā)展，氫能源已經(jīng)越來越多的被使用在發(fā)電、交通、儲能三大領(lǐng)域。在發(fā)電領(lǐng)域，燃料電池因具備清潔環(huán)保、效率高和無間斷發(fā)電的優(yōu)點，在固定式發(fā)電和家用熱電聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域迅猛發(fā)展。在交通領(lǐng)域，氫燃料電池車因無污染、高效率、載重高、加氫快和續(xù)航長的優(yōu)點，已經(jīng)在中重卡汽車領(lǐng)域有明顯競爭優(yōu)勢，成為傳統(tǒng)中重卡汽車的最佳替代者。

在儲能領(lǐng)域，氫能具有能量密度高、規(guī)模適應(yīng)性強(qiáng)、環(huán)境友好、可跨季度存儲的優(yōu)點，正在結(jié)合光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電重塑能源格局。氫能源在被廣泛使用的同時，氫能的安全問題不容忽視。

氫氣無色無味，兼具易燃易爆的特性，無法通過嗅覺或者眼睛發(fā)現(xiàn)空氣中的氫氣。氫氣相較于其他常規(guī)能源有著更寬的著火范圍、更低的著火能、更容易泄露、更快的火焰?zhèn)鞑ニ俣纫约案菀妆ā０蠢碚撚嬎悖瑲錃獗O限是4.0％～75.6％體積濃度。當(dāng)氫氣達(dá)到爆炸極限，最低引爆能量僅為0.02MJ，極其容易燃爆。

在實際使用中，氫氣通常通過燃料管線、閥門、高壓儲罐上的一些微小裂縫泄露，現(xiàn)有技術(shù)尚無能夠?qū)嵤z測氫氣泄露濃度的有效手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種檢測氫氣泄露的報警系統(tǒng)及方法，能夠在氫氣泄露濃度未達(dá)到爆炸極限前發(fā)出警報，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種檢測氫氣泄露的報警系統(tǒng)，包括：

制氫設(shè)備，用于制備氫氣；

氫氣壓縮設(shè)備，用于將制氫設(shè)備所制備氫氣壓縮存儲于高壓儲氫設(shè)備中；

高壓儲氫設(shè)備，用于存儲氫氣壓縮設(shè)備壓縮后的氫氣，在用氫設(shè)備需要用氫時向用氫設(shè)備輸送氫氣；

用氫設(shè)備，用于使用氫氣；

氫氣安全檢測設(shè)備，用于檢測氫氣泄露情況，并發(fā)檢測信息傳輸給信息處理與報警裝置；

信息處理與報警裝置，用于對檢測信息進(jìn)行處理，判斷是否進(jìn)行報警。

進(jìn)一步的，制氫設(shè)備為光伏電解水制氫設(shè)備、風(fēng)電電解水制氫設(shè)備、天然氣重整制氫設(shè)備、石化資源制氫設(shè)備、化工原料制氫設(shè)備、生物質(zhì)制氫設(shè)備、光化學(xué)制氫設(shè)備的一種或多種組合。

進(jìn)一步的，氫氣壓縮設(shè)備為活塞式壓縮機(jī)、膜式壓縮機(jī)、回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)、螺旋式壓縮機(jī)、渦輪式壓縮機(jī)的一種或多種組合。

進(jìn)一步的，高壓儲氫設(shè)備為高壓儲氫罐或高壓儲氫氣瓶。

進(jìn)一步的，用氫設(shè)備為燃料電池、氫氣內(nèi)燃機(jī)的一種或組合。

進(jìn)一步的，制氫設(shè)備、氫氣壓縮設(shè)備、高壓儲氫設(shè)備和用氫設(shè)備設(shè)置于同一設(shè)備間中。

進(jìn)一步的，制氫設(shè)備、氫氣壓縮設(shè)備、高壓儲氫設(shè)備和用氫設(shè)備之間依次通過第一管路、第二管路、和第三管路串聯(lián)；