System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多路径变参数储供氢系统及储供氢方法技术方案_技高网

一种多路径变参数储供氢系统及储供氢方法技术方案

技术编号:43701228 阅读:10 留言:0更新日期:2024-12-18 21:15
本发明专利技术涉及技术领域,尤其涉及一种多路径变参数储供氢系统及储供氢方法,系统包括:低压储气单元、一级增压单元、中压储气单元、二级增压单元、高压储气单元、减压单元、顺序控制单元、高压用氢出口及低压用氢出口;本发明专利技术减压单元设有按照气路顺次连接的减压阀组、先导式减压阀、节流减压装置,低压用氢出口与节流减压装置出气端连通;低压储气单元的输出端与先导式减压阀的进气管道连通,中压储气单元的输出端与减压阀组进气端连通,通过阀门控制,实现短周期储能时低压储气单元的氢气向低压用氢设备(燃料电池)供氢,长周期储能时中压储气单元的氢气向低压用氢设备(燃料电池)供氢,同时减少了储氢空间和储氢能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,尤其涉及一种多路径变参数储供氢系统及储供氢方法


技术介绍

1、氢能作为清洁能源具有可长期储存、且用途较广、应用工况多样等特点。高压储氢是指在高压下,将氢气压缩,以高密度气态形式储存,具有吸放氢速率快等优点,高压气态储氢是一种已经商业化的储氢技术,已形成0-10mpa、20mpa、45mpa、98mpa等压力等级系列产品,是发展最成熟、最常用的储氢技术,综合能源系统中储供氢系统往往采用一制多用,即供氢系统需要满足不同压力下供氢需要。

2、具体地,现有技术中一种常见应用形式为储供氢系统同时满足高压供氢(>35mpa)和低压氢燃料电池供氢(<1.6mpa)要求,并满足可再生能源制氢波动性输入要求,两种使用场景供氢压力要求差异较大(相差数倍,甚至一个数量级),其中,高压供氢(>35mpa)用于对加氢站供氢;且储供氢系统输入、输出端波动较大。

3、在一制多用储供氢系统中,一方面,当不同压力参数且波动的各个子系统通过同一套储供氢系统连接在一起工作时,压力、流量甚至气体成分都会有所不同,如配置不合理,会对前端或后端的工艺设备造成供氢不足、排气不畅、压力波动超过设备最佳运行工况甚至停机等影响;另一方面,高压用氢端压力、流量的快速变化对储气单元压力的波动影响,会在低压区产生一定波动;除此之外,申请人还发现:制氢和高压加氢同时进行时,减压阀后的压力随着阀前压力的变化,有一定范围的波动,储罐的氢气压力会快速波动,此时燃料电池供氢气路的压力就会随之波动,虽然氢气压力在燃料电池供氢可接受范围,但压力的变化速率过快会使燃料电池因氢气压力波动发生停机故障。因而,现有技术需要一种同时满足高压和低压稳定供氢的储供氢系统。


技术实现思路

1、鉴于上述的分析,本专利技术旨在提供一种多路径变参数储供氢系统及储供氢方法,用以解决现有技术问题中的至少一个。

2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的:

3、本专利技术提供了一种多路径变参数储供氢系统,包括:低压储气单元、一级增压单元、中压储气单元、二级增压单元、高压储气单元、减压单元、高压用氢出口、低压用氢出口和顺序控制单元;

4、减压单元包括减压阀组、先导式减压阀和节流减压装置;

5、所述低压储气单元的进气端经过管道与制氢设备连通,低压储气单元的输出端经过管道与先导式减压阀的进气端以及一级增压单元的进气端连通;

6、所述一级增压单元的输出端经过管道与所述中压储气单元的输入端连通;

7、所述减压阀组的出气端经过管道与所述先导式减压阀的进气端连通,所述减压阀组的进气端经过管道与所述中压储气单元的输出端连通;所述节流减压装置的进气端经过管道与所述先导式减压阀的出气端连通,节流减压装置的出气端经过管道与低压用氢出口连通;

8、所述中压储气单元的输出端还与所述二级增压单元的输入端、减压阀组的进气端连通;

9、所述二级增压单元的输出端经过管道与所述高压用氢出口、所述高压储气单元的输入端通过顺序控制单元连通;

10、所述中压储气单元的输出端、所述高压储气单元的输出端还与所述高压用氢出口通过顺序控制单元连通;

11、所述顺序控制单元包含多个阀门回路控制,能够用于调整多个管路间连通状态变化。

12、优选地,所述中压储气单元的输出端还与所述高压用氢出口通过顺序控制单元连通。

13、优选地,所述中压储气单元并联设有多个,每个中压储气单元设有独立通断的阀门。

14、优选地,所述高压储气单元的输出端通过顺序控制单元与所述高压用氢出口连通。

15、优选地,所述高压储气单元并联设有多个,每个高压储气单元设有独立通断的阀门。

16、优选地,所述高压用氢出口前设有二级增压供气路径、高压储气单元供气路径与中压储气单元供气路径。

17、优选地,所述低压储气单元、一级增压单元、中压储气单元、二级增压单元、高压储气单元、减压单元设有放空阀和与放空阀连通的放空管路;所述放空管路由放空阀至排气总管延伸方向高度逐渐升高。

18、优选地,低压用氢出口连接的低压用氢设备设置有单独的放空管路,放空或排气管路与低压用氢设备排气阀连接,所述排气阀和与排气管路连接处设有气液分离器。

19、优选地,所述减压阀组、输氢管道、先导式减压阀、节流减压装置按照气路顺次连接,低压用氢出口经过管道与节流减压装置出气端连通;低压用氢出口前设有低压储气单元供气路径与中压储气单元供气路径。

20、一种多路径变参数储供氢方法,使用上述的多路径变参数储供氢系统。

21、与现有技术相比,本专利技术至少可实现如下有益效果之一:

22、(1)本专利技术采用中压储气单元、高压储气单元及二级增压单元对高压用氢设备的多路供氢方式,并通过顺序控制,依次通过中压储气单元、高压储气单元和二级增压单元向高压用氢设备(例如加氢机)供氢,与通过高压储气单元和增压单元直接供氢的方式相比,减少了一部分增压单元能量消耗,并有助于和减少增压单元启停次数从而延长增压单元使用寿命。

23、(2)本专利技术减压单元采用减压阀组、先导式减压阀、节流减压装置多级减压方式,有助于降低低压用氢设备(例如燃料电池)进气口压力波动,减少制氢过程且多设备用氢波动工况下对低压气路进气压力的影响:增加先导式减压阀后,节流减压装置前气体压力波动范围更小,气体压力波动最大幅值更小,低压用氢设备(例如燃料电池)前气体压力波动范围更小,低压用氢设备(例如燃料电池)前气体压力波动最大幅值更小。

24、(3)本专利技术减压单元中减压阀组、先导式减压阀、节流减压装置按照气路顺次连接,低压用氢出口与节流减压装置出气端连通;低压储气单元的输出端与先导式减压阀的进气管道连通,中压储气单元的输出端与减压阀组进气端连通,通过阀门控制,可以实现短周期储能时采用低压储气单元的氢气向低压用氢设备(燃料电池)供氢,长周期储能时采用中压储气单元的氢气向低压用氢设备(燃料电池)供氢,与通过单一储气压力供氢方式相比,可在减少储氢空间的同时减少储氢能耗。

25、(4)本专利技术采用两级增压单元和三级储气单元:大大减少压缩能耗,降低成本,并实现稳定供氢;可以根据高压、低压气路不同工况下的压力要求,合理供气。

26、(5)本专利技术减压单元采用减压阀组、先导式减压阀、节流减压装置三级减压稳压方式,有助于降低燃料电池进气口压力波动,减少制氢过程波动性可再生能源制氢且多设备用氢波动工况下对低压气路进气压力的影响。

27、本专利技术中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

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【技术保护点】

1.一种多路径变参数储供氢系统,其特征在于,包括:低压储气单元、一级增压单元、中压储气单元、二级增压单元、高压储气单元、减压单元、高压用氢出口、低压用氢出口和顺序控制单元;

2.根据权利要求1所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述中压储气单元的输出端还与所述高压用氢出口通过顺序控制单元连通。

3.根据权利要求2所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述中压储气单元并联设有多个,每个中压储气单元设有独立通断的阀门。

4.根据权利要求1所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述高压储气单元的输出端通过顺序控制单元与所述高压用氢出口连通。

5.根据权利要求4所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述高压储气单元并联设有多个,每个高压储气单元设有独立通断的阀门。

6.根据权利要求1所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述高压用氢出口前设有二级增压供气路径、高压储气单元供气路径与中压储气单元供气路径。

7.根据权利要求1所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述低压储气单元、一级增压单元、中压储气单元、二级增压单元、高压储气单元、减压单元设有放空阀和与放空阀连通的放空管路;所述放空管路由放空阀至排气总管延伸方向高度逐渐升高。

8.根据权利要求7所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,低压用氢出口连接的低压用氢设备设置有单独的放空管路,放空或排气管路与低压用氢设备排气阀连接,所述排气阀和与排气管路连接处设有气液分离器。

9.根据权利要求1所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述减压阀组、输氢管道、先导式减压阀、节流减压装置按照气路顺次连接,低压用氢出口经过管道与节流减压装置出气端连通;低压用氢出口前设有低压储气单元供气路径与中压储气单元供气路径。

10.一种多路径变参数储供氢方法,其特征在于,使用权利要求1-9任一项所述的多路径变参数储供氢系统。

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【技术特征摘要】

1.一种多路径变参数储供氢系统,其特征在于,包括:低压储气单元、一级增压单元、中压储气单元、二级增压单元、高压储气单元、减压单元、高压用氢出口、低压用氢出口和顺序控制单元;

2.根据权利要求1所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述中压储气单元的输出端还与所述高压用氢出口通过顺序控制单元连通。

3.根据权利要求2所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述中压储气单元并联设有多个,每个中压储气单元设有独立通断的阀门。

4.根据权利要求1所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述高压储气单元的输出端通过顺序控制单元与所述高压用氢出口连通。

5.根据权利要求4所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述高压储气单元并联设有多个,每个高压储气单元设有独立通断的阀门。

6.根据权利要求1所述的多路径变参数储供氢系统,其特征在于,所述高压用氢出口前设有二级增压供气路径、高压储气单...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵霞蒋焱于金辉李功洲牛天钰隋文正杨慧刘治川
申请(专利权)人:中国电子工程设计院股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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