[發明專利]一種無額外能耗的液氫零排放存儲系統

在審

• 申請號: 202011090913.9
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112097093A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 李艷鋒;李海波;錢繼峰;袁宇良;周銘;董文慶
• 申請（專利權）人: 中船重工鵬力（南京）超低溫技術有限公司;中國船舶集團有限公司
• 主分類號: F17C1/00
• 分類號: F17C1/00;F17C5/02;F17C7/04;H01M8/04014;H01M8/04082;H01M8/04746
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 李德濺

1.一種無額外能耗的液氫零排放存儲系統，包括大型液氫儲罐（1），其特征在于：所述大型液氫儲罐（1）的頂部設有氫氣再液化器（2）且氫氣再液化器（2）通過管道與大型液氫儲罐（1）的內罐連通，大型液氫儲罐（1）內蒸發的液氫自動進入氫氣再液化器2中被冷凝成液體后、重新流回到大型液氫儲罐中（1）；所述大型液氫儲罐（1）通過氫氣管路（6）依次連接空浴式氫氣加熱器（5）和氫燃料電池（4），氫燃料電池（4）通過輸電線路與能夠為氫氣再液化器（2）供電的蓄電池（3）連接，大型液氫儲罐（1）內蒸發的部分氫氣通過空浴式氫氣加熱器（5）加熱至常溫、然后進入氫燃料電池（4）發生電化學反應從而產生電能，所產生的電能儲存在蓄電池（3）中。

2.根據權利要求1所述的無額外能耗的液氫零排放存儲系統，其特征在于：所述的氫氣再液化器（2）包括氫氣冷凝換熱器（21）、防爆制冷機（24）、氦氣管道（25）、氦氣壓縮機（26），氦氣壓縮機（26）采用蓄電池（3）供電且氦氣壓縮機（26）通過氦氣管道（25）與防爆制冷機（24）相連接以提供防爆制冷機（24）所需的循環氦氣，防爆制冷機（24）通過管道與氫氣冷凝換熱器（21）連接以提供冷量，氫氣冷凝換熱器（21）通過管路與大型液氫儲罐（1）的內罐連接。

3.根據權利要求2所述的無額外能耗的液氫零排放存儲系統，其特征在于：所述的氫氣冷凝換熱器（21）采用無氧銅結構并采用螺釘安裝在防爆制冷機（24）的底部。

4.根據權利要求2所述的無額外能耗的液氫零排放存儲系統，其特征在于：所述的氦氣壓縮機（26）采用風冷型變頻壓縮機。

5.根據權利要求2所述的無額外能耗的液氫零排放存儲系統，其特征在于：所述的防爆制冷機（24）采用在20K溫區具有大制冷量的低溫制冷機。

6.根據權利要求2-5任一所述的無額外能耗的液氫零排放存儲系統，其特征在于：所述的氫氣再液化器（2）還包括真空罩（23）和冷屏（22），所述氫氣冷凝換熱器（21）和防爆制冷機（24）的低溫部分的外側設置有冷屏（22）且冷屏（22）、氫氣冷凝換熱器（21）和防爆制冷機（24）的低溫部分安裝在真空罩（23）內。

7.根據權利要求6所述的無額外能耗的液氫零排放存儲系統，其特征在于：所述的冷屏（22）與布置在大型液氫儲罐（1）的內罐周圍的大型液氫儲罐冷屏（15）相連接，大型液氫儲罐冷屏（15）采用蒸發的氫氣冷卻。

8.根據權利要求1或2所述的無額外能耗的液氫零排放存儲系統，其特征在于：所述的大型液氫儲罐（1）和氫氣再液化器（2）共用同一真空環境，或者氫氣再液化器（2）通過低溫液氫輸液管與大型液氫儲罐（1）連接。

9.根據權利要求1所述的無額外能耗的液氫零排放存儲系統，其特征在于：所述的大型液氫儲罐（1）上設有液氫加排閥組（11）和安全排放閥組（12），液氫加排閥組（11）用于大型液氫儲罐（1）內的液氫的加注或者排除；安全排放閥組（12）用于大型液氫儲罐（1）內氫氣的超壓排放。

10.根據權利要求1所述的無額外能耗的液氫零排放存儲系統，其特征在于：所述的液氫零排放存儲系統還包括信號采集控制模塊（8），信號采集控制模塊（8）分別通過線路與大型液氫儲罐（1）上設置的壓力采集裝置（13）和液氫液位計（14）相連接、與氫氣再液化器（2）中的氦氣壓縮機（26）相連接、與蓄電池（3）和氫燃料電池（4）相連接、與氫氣管路（6）上的氫氣流量調節閥（7）相連接。