[發明專利]一種液氫加氫站冷量回收利用系統及方法

有效

• 申請號: 202110905586.6
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113531388B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 陳麗娟;吳思錄;唐倫江;代豐
• 申請（專利權）人: 液空厚普氫能源裝備有限公司
• 主分類號: F17C5/02
• 分類號: F17C5/02;F17C7/04;F17D1/08;F17D3/01
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 韓雪

1.一種液氫加氫站冷量回收利用系統，包括液氫增壓輸入管線、空溫式氣化器、儲氫組件和輸出端；所述液氫增壓輸入管線與空溫式氣化器連接，所述空溫式氣化器與儲氫組件連接，所述儲氫組件與輸出端連接；其特征在于：所述液氫增壓輸入管線和空溫式氣化器之間并聯設置有換熱管線；所述換熱管線和輸出端之間設置有回收利用管線；所述換熱管線包括入口切斷閥和換熱組件，所述入口切斷閥和換熱組件依次設置在換熱管線上；所述換熱組件包括換熱器本體、冷媒上水管道、冷媒回水管道、冷媒循環泵、冷媒換熱盤管和回收腔；所述冷媒上水管道和冷媒回水管道分別與換熱器本體連通，所述冷媒循環泵設置在冷媒上水管道中，所述冷媒換熱盤管分別與冷媒上水管道、冷媒回水管道連接，冷媒換熱盤管設置于回收腔中；所述回收腔包括備用冷凍水組件、換熱腔體和載冷劑；所述備用冷凍水組件的換熱端和冷媒換熱盤管均設置在換熱腔體中，所述載冷劑設置在換熱腔體中；所述備用冷凍水組件包括蒸發盤管、冷劑循環管道、冷劑膨脹閥、冷劑冷凝器、冷劑壓縮機、冷凝器循環水上水管道和冷凝器循環水回水管道；所述冷劑循環管道、蒸發盤管、冷劑壓縮機和冷劑冷凝器相互連接形成備用循環回路，使冷劑在備用回路中進行運行，使冷劑在蒸發盤管中對載冷劑進行換熱；所述回收利用管線包括載冷劑回水管道、載冷劑上水管道、載冷劑循環泵；所述載冷劑回水管道、載冷劑上水管道分別與輸出端連接，通過載冷劑將輸出端中的高溫氫氣進行預冷；所述載冷劑回水管道和/或載冷劑上水管道與輸出端設置有載冷劑旁通管路，所述載冷劑旁通管路上設置有載冷劑旁通管閥。

2.根據權利要求1所述的一種液氫加氫站冷量回收利用系統，其特征在于：所述液氫增壓輸入管線包括液氫儲罐和液氫增壓泵，液氫增壓泵設置在液氫儲罐之后，液氫增壓泵與空溫式氣化器之間設置有旁路管線，所述旁路管線和換熱管線并聯設置；所述旁路管線上設置有流量調節閥。

3.根據權利要求2所述的一種液氫加氫站冷量回收利用系統，其特征在于：所述冷媒回水管道上設置有第一溫度變送器，所述回收腔中設置有第二溫度變送器；所述冷媒上水管道、冷媒回水管道中均設置有換熱介質。

4.根據權利要求3所述的一種液氫加氫站冷量回收利用系統，其特征在于：所述輸出端包括多個不同輸出壓力的加氫機，每個加氫機相互獨立設置，每個加氫機的進氣端均與回收利用管線串聯設置；所述儲氫組件包括多個順序控制系統，每個順序控制系統分別與其所對應的相同壓力的加氫機連接，所述順序控制系統中均設置有多級儲氫裝置，通過多級儲氫裝置對加氫機進行充裝加注。

5.一種基于權利要求4所述的液氫加氫站冷量回收利用系統的回收利用方法，其特征在于：其具體步驟為：

打開液氫增壓泵，將儲罐中的液氫輸送到換熱管線中對液氫進行換熱，然后再通過換熱空溫式氣化器中進行吸熱氣化；再傳輸到后端的輸出端進行對外加注，將回收的冷量循環利用到對外加注的氣體上進行預冷。

6.根據權利要求5所述的回收利用方法，其特征在于：在上述步驟中，液氫冷量回收利用具體為：啟動冷媒循環泵，換熱介質在換熱器本體和冷媒換熱盤管中建立冷媒循環，啟動載冷劑循環泵建立載冷劑循環，設定旁路流量調節閥的調節冷媒回水目標溫度為不低于-45℃；和/或設置回收腔溫度為-43℃時聯鎖入口切斷閥關閉，旁路流量調節閥打開；

整個系統冷量回收將在全自動的模式下運行，當液氫增壓泵不運行，但有加注需求且備用冷凍水組件中載冷劑溫度大于-33℃時機組啟動自身制冷循環系統進行冷劑循環制冷。