[發明專利]一種混合增壓多級加注加氫裝置

在審

• 申請號: 202011558930.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112483888A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王朝;杜海濱;況開鋒;邱芳;蘇紅艷;馬小紅;陶曉偉
• 申請（專利權）人: 江蘇國富氫能技術裝備股份有限公司;張家港氫云新能源研究院有限公司
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/00;F17D1/07;F17D3/01
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳虹霞;黃春松

本發明公開了一種混合增壓多級加注加氫裝置，包括以下組成單元：高壓卸車撬、高壓壓縮機撬、多級加注高壓蓄能器、70MPa高壓加氫機、低壓卸車撬、低壓壓縮機撬、低壓蓄能器、35MPa低壓加氫機，帶a口、b口、c口、d口四個連接口的第一四通閥、帶e口、f口、g口、h口四個連接口的第二四通閥、以及為高壓壓縮機撬和低壓壓縮機撬進行降溫的冷水機組；各組成單元通過管路系統連接，從而實現35MPa/70MPa混合加注、低壓氫氣多級混合增壓、高壓蓄能器與低壓蓄能器互為備用氫源目的。在不影響原35MPa撬裝式加氫裝置的基礎上進行增壓擴容：將加氫壓力由35MPa提升至70MPa/35MPa混合增壓，將日加氫規模由不超過500kg/d提升至1000kg/d及以上；且本方案所述的增壓擴容結構具有結構簡單，安裝方便，改造工作量小、成本低等優點。

技術領域

本發明涉及加氫裝置，尤其涉及一種混合增壓多級加注加氫裝置。

背景技術

隨著全球溫室效應問題的日益突出以及各國對氫能源開發利用的鼓勵，越來越多的氫燃料電池汽車投入市場。加氫裝置之于燃料電池汽車，猶如加油站之于傳統燃油汽車、充電站之于純電動汽車，是支撐燃料電池汽車產業發展必不可少的基石。

目前我國氫能與燃料電池市場尚處于市場導入階段?受制于我國加氫裝置建站政策及土地供應情況等限制，35MPa撬裝式加氫裝置以其工廠模塊化集成、占地小、建站快的優勢迅速占領市場。據統計截止2020年1月，我國已建成加氫裝置61座，其中95%以上的加氫裝置的加氫壓力為35MPa，65%以上的加氫裝置的日加氫容量為不超過500kg/d。加氫容量偏小導致供不應求，部分燃料電池車無氫可加，加氫壓力偏低導致車載儲氫量不足，氫燃料電池車續航里程競爭力不足，限制了氫燃料電池汽車的商業化推廣。隨著70MPa塑料內膽車載儲氫氣瓶研制技術的發展，目前的35MPa撬裝式加氫裝置的加氫壓力和加氫容量將無法滿足未來大規模70MPa燃料電池汽車的發展需求，因而亟需在不影響原35MPa撬裝式加氫裝置加氫性能的基礎上進行增壓擴容，實現35MPa/70MPa混合增壓加注。

發明內容

本發明所需解決的技術問題是：提供一種在原35MPa撬裝式加氫裝置加氫性能的基礎上進行增壓擴容、從而實現35MPa/70MPa混合加注的混合增壓多級加注加氫裝置。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案是：所述的一種混合增壓多級加注加氫裝置，包括以下組成單元：高壓卸車撬、高壓壓縮機撬、多級加注高壓蓄能器、70MPa高壓加氫機、低壓卸車撬、低壓壓縮機撬、低壓蓄能器、35MPa低壓加氫機，帶a口、b口、c口、d口四個連接口的第一四通閥、帶e口、f口、g口、h口四個連接口的第二四通閥、以及為高壓壓縮機撬和低壓壓縮機撬進行降溫的冷水機組；各組成單元通過管路系統連接，從而實現35MPa/70MPa混合加注、低壓氫氣多級混合增壓、高壓蓄能器與低壓蓄能器互為備用氫源目的。

各組成單元通過管路系統連接的具體連接方式如下：

高壓卸車撬的出口通過第一輸氫管路與高壓壓縮機撬的進口連通，高壓壓縮機撬的出口通過第二輸氫管路與多級加注高壓蓄能器的進口連通，多級加注高壓蓄能器的出口通過第三輸氫管路與70MPa高壓加氫機的進口連通，構成一個單獨的70MPa撬裝式加氫裝置；

低壓卸車撬的出口通過第四輸氫管路與第一四通閥的a口連通，第一四通閥的c口通過第五輸氫管路與低壓壓縮機撬的進口連通，低壓壓縮機撬的出口通過第六輸氫管路與第二四通閥的e口連通，第二四通閥的g口通過第七輸氫管路與低壓蓄能器的進口連通，低壓蓄能器的出口通過第八輸氫管路與35MPa低壓加氫機的進口連通，構成一個單獨的35MPa撬裝式加氫裝置；

在第一輸氫管路上設置有第一分支管路，第一分支管路與第一四通閥的d口連通，在第一分支管路與高壓壓縮機撬的進口之間的第一輸氫管路上設置有第一閥門；第二分支管路的一端與高壓壓縮機撬的出口連通，第二分支管路的另一端與第二四通閥的h口連通；在第三輸氫管路上設置有第三分支管路，第三分支管路與第七輸氫管路連通，在第三分支管路上設置有第二閥門；第四分支管路的一端與第二四通閥的f口連通，第四分支管路的另一端與第八輸氫管路連通。