一种无固定危险源的加氢系统的制作方法

1.本发明涉及加氢系统技术领域，尤其涉及一种无固定危险源的加氢系统。


背景技术：

2.随着国家碳达峰、碳中和工作制定目标的快速推进，碳氢类可燃性气体作为清洁能源被普遍使用。作为未来的终极能源，氢能源可以改善大气环境，减少对石油进口的依赖和减少导致污染的温室效应。氢能源汽车产业技术进步可实现再生能源得利用，绿氢、液氢的使用可以实现在商业中心、数据中心、医院等领域分布式供电/热电联供，在一定程度上促进并保障国家能源安全。
3.由于氢气易燃易爆高压的特性，在加氢车间中氢气爆炸极限为4.0%～75.6%（体积浓度），其无色无味的特性使得泄漏时很难被察觉，需时刻防止临氢设备被氢腐蚀和氢泄漏可能造成的危害。另外在加氢生产、运输和存储过程中都伴有固定危险源（长期或临时生产、使用或存储危险物质，并达到破坏性能量的场所和设施），当危险物品的数量等于或者超过临界量时，如有意外或人为原因泄漏则会给人们的生命财产安全造成重大伤害。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种无固定危险源的加氢系统，将氢气储存到可再填充的氢气存储装置如储氢瓶组集装格、长管车等，级联压缩设备根据需要释放氢气，实现低压加氢作业，避免固定危险源带来的安全隐患，同时还具有减少压力损耗的优点。
5.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种无固定危险源的加氢系统，其特征在于：包括压缩系统、储氢系统、控制系统和加氢系统，所述压缩系统用于对氢气进行增压，压缩系统的输出端与储氢系统的输入端相连通，储氢系统的输出端与加氢系统的输入端相连通，控制系统分别与压缩系统和加氢系统相连通。
6.作为本发明的进一步改进，所述压缩系统包括压缩机、泄压阀和电磁阀，所述电磁阀与压缩机的进气管路相连接，所述泄压阀与压缩机的出气管路相连接。
7.作为本发明的进一步改进，所述储氢系统包括多个并联设置的氢气存储装置和气体检测机构，氢气存储装置与气体检测机构相连通，氢气存储装置上设有控制阀。
8.作为本发明的进一步改进，所述氢气存储装置包括高压存储装置、中压存储装置和低压存储装置。
9.作为本发明的进一步改进，所述高压存储装置内氢气的压力为15mpa~25mpa、中压存储装置内氢气的压力为40mpa~50mpa、低压存储装置内氢气的压力为85mpa~95mpa。
10.作为本发明的进一步改进，所述氢气存储装置包括储氢瓶组集装格、长管车中的任意一种。
11.作为本发明的进一步改进，所述气体检测机构包括温度传感器、压力传感器和容量传感器，用于检测氢气存储装置内氢气的温度、压力、容量参数，并将相关参数传输至控
制系统。
12.作为本发明的进一步改进，所述加氢系统包括加氢装置和冷却装置。
13.作为本发明的进一步改进，所述加氢装置包括加氢枪和加氢机中的任意一种。
14.作为本发明的进一步改进，所述冷却装置包括冷却机组、换热器和冷水球阀。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：将氢气经压缩系统增压后，输送至储氢系统中不同压力范围的氢气存储装置中，根据用气需求将氢气经过冷却系统的冷却后，通过加氢系统对能源车进行加氢。储氢系统内的氢气存储装置为并联设置，可根据实际加氢需求，将氢气存储装置分别设置为高压、中压、低压三个不同的压力等级，以满足不同的加氢要求。本发明实现了在无固定危险源的环境下实现内部加氢，并且减少了氢气在传输过程中的压力损耗，保证氢气在流速和压力稳定的情况下进行加氢作业，大大提高了安全性。
16.【附图说明】图1是本发明的无固定危险源的加氢系统的工艺流程图。
17.【具体实施方式】下面将结合实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1一种无固定危险源的加氢系统，包括压缩系统、储氢系统、控制系统和加氢系统。所述压缩系统包括级联型压缩机、泄压阀和电磁阀，在级联型压缩机的进气管路上设置有电磁阀，用于控制气源的输入，电磁阀与控制系统电连接，在级联型压缩机的出气管路上设置有泄压阀，当出现超压时，泄压阀可以起到自动泄压的作用。压缩系统用于对氢气进行增压，压缩系统中级联型压缩机的出气管路与储氢系统相连通。所述储氢系统包括多个并联设置的氢气存储装置和气体检测机构，所述氢气存储装置具体为储氢瓶组集装格，所述储氢瓶组集装格内设置有低压瓶组、中压瓶组和高压瓶组。通常，低压瓶组内氢气的压力为20mpa、中压瓶组内氢气的压力为45mpa、高压瓶组内氢气的压力为90mpa。所有储氢瓶组上均设置有控制阀，所述控制阀与控制系统相连接。气体检测机构用于检测氢气存储装置内氢气的温度、压力、容量参数，气体检测机构与控制系统相连接，并将相关参数传输至控制系统。加氢系统用于将氢气输送至能源车，所述加氢系统包括加氢装置和冷却装置，所述加氢装置具体为加氢机，加氢机与控制系统相连接，在加氢机的输入端设置有加氢球阀。冷却装置与加氢装置相连接，所述冷却装置包括冷却机组、换热器和冷水球阀。换热器的气路输入端和气路输出端通过气体管路与加氢机相连通，换热器内的循环水通过液体管路与冷却机组的进水端和出水端相连接，在液体管路上设置有冷水球阀。控制系统用于压缩系统的启闭控制和加氢系统的启闭以及氢气输送量的控制。
19.无固定危险源的加氢系统的工作流程，具体包括如此下步骤：s1：压缩系统对输入的氢气进行压缩，然后将氢气输入到储氢系统，并检测低压瓶组、中压瓶组和高压瓶组的压力。
20.s2：判断低压瓶组的压力是否小于5mpa，如果是，则依次执行步骤s3-s5，如果否，则返回步骤s1；判断中压瓶组的压力是否大于等于5mpa且小于16mpa，如果是，则依次执行
步骤s3-s5，如果否，则返回步骤s1；判断高压瓶组的压力是否大于等于16mpa，如果是，则依次执行步骤s3-s5，如果否，则返回步骤s1。
21.s3：开启压缩机，开启控制阀，开启高压瓶组上的的瓶阀，被压缩后的氢气首先输入高压瓶组，检测高压瓶组内的氢气压力，当高压储氢瓶内的氢气压力达到45mpa时，高压瓶组的瓶阀关闭。
22.s4：开启中压瓶组的瓶阀，被压缩后的氢气输入中压瓶组，检测中压瓶组内的氢气压力，当中压瓶组内的氢气压力达到25mpa时，中压瓶组的瓶阀关闭。
23.s5：开启低压瓶组的瓶阀，被压缩后的氢气输入低压瓶组，检测低压瓶组内的氢气压力，当低压瓶组内的氢气压力达到15mpa时，关闭低压瓶组的瓶阀，关闭压缩机，关闭控制阀。
24.s6：压缩氢气由储氢系统输入至换热器内，通过换热器内的循环水将氢气冷却至常温或常温以下的温度，循环水流经冷却机组进行冷却后，回流至换热器。经冷却后的氢气输入加氢机，通过加氢机对氢能源车进行加氢作业。
25.实施例2本实施例与实施例1中绝大部分结构相同，相同之处不再赘述。本实施例与实施例1的不同之处在于所述氢气存储装置具体为长管车，长管车的储存压力一般为20mpa相当于低压存储装置，所述加氢装置为加氢枪。本实施例的系统更有利于移动，可以为临时需要进行加氢作业的能源车进行低压加氢作业。
26.本发明实现了在无固定危险源的环境下实现内部加氢，并且减少了氢气在传输过程中的压力损耗，保证氢气在流速和压力稳定的情况下进行加氢作业，大大提高了安全性。