CN114688449A - 一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法 - Google Patents
一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114688449A CN114688449A CN202210439903.4A CN202210439903A CN114688449A CN 114688449 A CN114688449 A CN 114688449A CN 202210439903 A CN202210439903 A CN 202210439903A CN 114688449 A CN114688449 A CN 114688449A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- unit
- quality
- purification
- pipeline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 354
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 354
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 337
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 99
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims description 21
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 25
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
- F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
- F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/01—Propulsion of the fluid
- F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
- F17C2227/0157—Compressors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/04—Methods for emptying or filling
- F17C2227/044—Methods for emptying or filling by purging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
本发明公开了一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法，涉及加氢站领域，本发明包括通过管道沿氢气流动方向依次连接的氢气源、压缩机组和氢气输出单元，还包括有在线检测单元和氢气纯化单元，在线检测单元通过采样点采集氢气样本并对氢气样本进行质量分析；氢气纯化单元用于纯化氢气中杂质，所述压缩机组和氢气输出单元之间的管道为直通管道，所述氢气纯化单元与直通管道并联，还包括设置在各个连接管道上的阀门。本发明通过增加在线检测单元，实时监控氢气质量杂质，避免有质量问题的氢气进入下游设备和氢气燃料电池车，并且通过在线检测单元控制质量问题的氢气进入氢气纯化单元进行纯化，被污染的氢气净化后可继续使用。
Description
技术领域
本发明涉及加氢站领域，特别是一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法。
背景技术
氢能源是公认的清洁能源，而且氢气热值是常见燃料中最高的，约是石油的3倍和煤炭的4.5倍，因此氢能源汽车在减少空气污染、减少温室气体排放和降低对传统能源的依赖性等方面具有突出的优势，加氢站是给燃料电池汽车提供氢气的燃气站，随着氢能源的发展，加氢站的建设逐步加快。
随着氢能产业的迅速发展，氢气质量检测技术和相关标准的重要性愈发凸显；众所周知，氢气中个别杂质组分对于燃料电池的性能以及寿命有着及其严重的影响，而燃料电池是燃料电池车的核心所在。此外，氢气中的杂质还会损害加氢站的各个关键核心设备，如压缩机、流量计和控制阀等，影响加氢站的稳定可靠运行。因此需要完善氢气质量检测技术，定期并实时检测加氢站的氢气品质，为加氢站的可靠运行，以及燃料电池车辆的性能提供可靠保障。
加氢站氢气的通常通过长管拖车运到站上，并通过压缩机压缩到站上存储和加注；氢气压缩机是加氢站站运行的心脏，也是整站的核心的动设备，也是氢气被污染可能性最大的一个单元。压缩机通常分为三类：液驱压缩机、隔膜压缩机和离子压缩机；对于液驱压缩机，氢气气腔与液压油腔之间通过O型密封圈和中间隔离腔进行隔离，但隔离腔为无油润滑运动，腔体和活塞之间间隙较大，液压油高温挥发的气态油份易通过隔离腔进入氢气内，是氢气被污染可能性最大的一个单元模块；对于隔膜压缩机，靠O型圈和膜片隔离气腔和油腔，膜片破裂后，油会进入下游管道和设备，导致整个下游管路设备被污染；对于离子液压缩机，离子液和氢气直接接触，氢气混入离子液的风险较高。因此，作为氢气污染可能性最大的单元，提出了一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法，对氢气质量进行监测并纯化。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法，通过设置在线检测单元实时检测氢气质量，对不合格的氢气经过氢气纯化单元进行纯化后进行充装和加注，以解决背景技术中氢气易受压缩机污染，导致氢气中含有杂质以及污染下游管路设备的问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明是一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统，包括通过管道沿氢气流动方向依次连接的氢气源、压缩机组和氢气输出单元，还包括有在线检测单元和氢气纯化单元，
在线检测单元用于实时监测氢气质量，在线检测单元在压缩机组输出端以及氢气纯化单元输出端设置采样点，在线检测单元通过采样点采集氢气样本并对氢气样本进行质量分析；
氢气纯化单元用于纯化氢气中杂质，所述压缩机组和氢气输出单元之间的管道为直通管道，所述氢气纯化单元与直通管道并联，所述氢气纯化单元的输入端与压缩机组输出端连接，所述氢气纯化单元的输出端与氢气输出单元的输入端连接，所述压缩机组输出端通过管道分别与直通管道和氢气纯化单元连接；
还包括设置在各个连接管道上的阀门，氢气纯化单元输入端的阀门和直通管道上的阀门均与在线检测单元与控制连接，在线检测单元用于控制阀门开关，以选择氢气经过氢气纯化单元纯化或经过直通管道进入氢气输出单元。
进一步的，所述在线检测单元包括采样点、控制处理器、显示器和报警系统，控制处理器控制采样点采集氢气样本并对氢气样本分析处理，当氢气质量不合格时，显示器显示氢气质量问题，报警系统自动报警，控制处理器控制氢气纯化单元输入端和直通管道上的阀门开关。
进一步的，所述氢气输出单元包括通过管道连接的预冷系统、存储装置和加氢机，所述预冷系统为冷水机组或换热器，所述预冷系统的输入端分别与直通管道输出端和氢气纯化单元输出端连接，所述预冷系统的输出端直接输出氢气至存储装置和\或加氢机，所述存储装置包括若干储氢瓶，所述加氢机将存储装置输出的氢气和\或预冷系统直接输出的氢气加注到氢气燃料电池车。
进一步的，所述氢气源包括氢气管束车以及智能卸气柱，氢气管束车用于提供氢气，智能卸气柱用于卸载氢气管束车上的氢气，氢气管束车的氢气输出端通过管道与智能卸气柱连接，智能卸气柱的输出端通过管道与压缩机组的输入端连接。
进一步的，所述压缩机组设置有1个或者多个压缩机。
一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制方法，包括上述加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统，具体步骤为：
根据压缩机组的压缩机数量在每个压缩机输出端设置采样点SP01、SP02...，在线检测单元的控制处理器控制采样点SP01、SP02...采集氢气样本，并对氢气样本进行分析处理，显示器显示氢气样本分析结果；
若氢气质量合格，显示器显示氢气质量合格，控制处理器控制直通管道上的阀门V01打开和氢气纯化单元输入端的阀门V02关闭，氢气经过直通管道进入氢气输出单元；
若氢气质量不合格时，显示器显示氢气质量问题，报警系统自动报警，控制处理器控制直通管道上的阀门V01关闭，控制处理器控制氢气纯化单元输入端的阀门V02打开，氢气进入氢气纯化单元进行纯化；
在氢气纯化单元输出端设置采样点SPn，控制处理器对氢气纯化单元处理后的氢气进行检测分析，若氢气质量合格，则氢气直接进入氢气输出单元，若氢气质量不合格，则氢气源停止卸载氢气，压缩机组停止工作。
进一步的，通过显示器显示氢气质量情况以及报警系统报警氢气质量不合格时，可以手动控制阀门V02、V01的开关，以控制氢气是否经过氢气纯化单元。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明是一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法，通过增加在线检测单元，实时监控氢气质量杂质，避免有质量问题的氢气进入下游设备和氢气燃料电池车，并且通过在线检测单元控制质量问题的氢气进入氢气纯化单元进行纯化，压缩机可不用停机，不影响加氢站的正常运行，同时被污染的氢气净化后可继续使用。
2、本发明是一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法，可以根据在线检测单元监测的氢气质量情况，手动控制阀门开关对质量问题的氢气进行纯化，还可以手动控制智能卸气柱停止对氢气管束车卸载氢气，以及时对压缩机和氢气纯化单元进行检修。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
图1是本发明的整体结构示意图。
附图标号说明：1-氢气源，11-氢气管束车，12-智能卸气柱，2-压缩机组，3-氢气输出单元，31-预冷系统，32-存储装置，33-加氢机，4-在线检测单元，5-氢气纯化单元，6-直通管道，7-阀门。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
如图1所示，本发明是一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统，包括通过管道沿氢气流动方向依次连接的氢气源1、压缩机组2和氢气输出单元3，还包括有在线检测单元4和氢气纯化单元5，
在线检测单元4用于实时监测氢气质量，在线检测单元4在压缩机组2输出端以及氢气纯化单元3输出端设置采样点，在线检测单元4通过采样点采集氢气样本并对氢气样本进行质量分析；
氢气纯化单元5用于纯化氢气中杂质，所述压缩机组2和氢气输出单元3之间的管道为直通管道6，所述氢气纯化单元5与直通管道6并联，所述氢气纯化单元5的输入端与压缩机组2输出端连接，所述氢气纯化单元5的输出端与氢气输出单元3的输入端连接，所述压缩机组2输出端通过管道分别与直通管道6和氢气纯化单元5连接；
还包括设置在各个连接管道上的阀门7，氢气纯化单元5输入端的阀门7和直通管道6上的阀门7均与在线检测单元4与控制连接，在线检测单元4用于控制阀门7开关，以选择氢气经过氢气纯化单元5纯化或经过直通管道6进入氢气输出单元3。
在现有加氢站氢气卸载加注过程中，氢气易受压缩机污染，导致氢气中含有杂质以及污染下游管路设备。而本发明包括通过管道沿氢气流动方向依次连接的氢气源1、压缩机组2和氢气输出单元3，本发明的在线检测单元4通过在压缩机组2的输出端设置采样点，对氢气样本进行质量分析，判断氢气样本中的杂质类型和含量是否超过标准，氢气中的杂质包括油脂及固体颗粒物等，本实施例中压缩机组2正常运行，氢气中杂质没有超过设定标准，氢气通过直通管道6对进入氢气纯化单元5；如果氢气中杂质超过设定标准，则在线检测单元4控制阀门7开关，使得氢气进入氢气纯化单元5，纯化氢气中杂质，此时，压缩机组2可不用停机，不影响加氢站的正常运行，在氢气纯化单元5输出端同样也设置有采样点，以检测纯化后氢气的中杂质含量，如果检测合格，则氢气直接输出至氢气输出单元3，如果检测不合格，则可以停止氢气源1输送氢气，压缩机组2以及氢气纯化单元5停止工作，对压缩机组2以及氢气纯化单元5进行检修。本发明通过增加在线检测单元4，监控压缩机组2出口氢气质量杂质，避免有质量问题的氢气进入下游氢气输出单元3；当压缩机组2出口氢气杂质超标时，系统可自动切换到氢气纯化单元5，净化氢气超标杂质；压缩机组2可不用停机，不影响加氢站的运行，同时被污染的氢气净化后可继续使用。
实施例二
本实施例是对本发明的进一步说明。
本实施例在实施例一的基础上，在本发明一种优选实施例中，所述在线检测单元4包括采样点、控制处理器、显示器和报警系统，控制处理器控制采样点采集氢气样本并对氢气样本分析处理，当氢气质量不合格时，显示器显示氢气质量问题，报警系统自动报警，控制处理器控制氢气纯化单元5输入端和直通管道6上的阀门7开关。
在本实施例中，控制处理器可选用PLC对采样点采集的氢气样本数据进行处理分析，而分析结果则通过显示器显示出来，同时，氢气质量不合格时，报警系统自动报警，控制处理器根据分析结果可自动控制阀门7开关，通过在线检测单元4实时监测氢气质量，避免有质量问题的氢气进入下游设备和加氢车辆。
实施例三
本实施例是对本发明的进一步说明。
如图1所示，本实施例在上述实施例的基础上，在本发明一种优选实施例中，所述氢气输出单元3包括通过管道连接的预冷系统31、存储装置32和加氢机33，所述预冷系统31为冷水机组或换热器，所述预冷系统31的输入端分别与直通管道6输出端和氢气纯化单元5输出端连接，所述预冷系统31的输出端直接输出氢气至加氢机33加注，或者将大量氢气重装至存储装置32，所述存储装置32包括若干储氢瓶，所述加氢机33将存储装置32输出的氢气或者预冷系统31直接输出的氢气加注到氢气燃料电池车。
经过压缩机组2压缩后的质量合格氢气或者氢气输出单元3纯化后的质量合格氢气直接进入预冷系统31，通过冷水机组对高温氢气降为常温，氢气经过降温后对存储装置32进行充装和加注，存储装置32包括若干个储氢瓶，可存储中压或者高压氢气，或者直接通过加氢机33加注到氢气燃料电池车，储氢瓶中的氢气也可以经过降压等操作后加注到氢气燃料电池车。
实施例四
本实施例是对本发明的进一步说明。
如图1所示，本实施例在上述实施例的基础上，在本发明一种优选实施例中，如图1所示，所述氢气源1包括氢气管束车11以及智能卸气柱12，氢气管束车11用于提供氢气，智能卸气柱12用于卸载氢气管束车11上的氢气，氢气管束车11的氢气输出端通过管道与智能卸气柱12连接，智能卸气柱12的输出端通过管道与压缩机组2的输入端连接。
通过智能卸气柱12对载有高压氢气的氢气管束车11进行卸载氢气，然后通过管道运输到压缩机组2压缩。
实施例五
本实施例是对本发明的进一步说明。
本实施例在上述加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统实施例的基础上，提供一种具体实施方法，具体步骤为：
本实施例的压缩机组2设置了2个压缩机，分别在这两个压缩机输出端设置采样点SP01、SP02，在线检测单元4的控制处理器控制采样点SP01、SP02采集氢气样本，并对氢气样本进行分析处理，显示器显示氢气样本分析结果；
若氢气质量合格，显示器显示氢气质量合格，控制处理器控制直通管道6上的阀门V01打开，氢气纯化单元5输入端的阀门V02关闭，氢气经过直通管道6进入预冷系统31进行预冷；
若氢气质量不合格时，显示器显示氢气质量问题，报警系统自动报警，控制处理器控制直通管道6上的阀门V01关闭，控制处理器控制氢气纯化单元5输入端的阀门V02打开，氢气进入氢气纯化单元5进行纯化；
在氢气纯化单元5输出端设置采样点SPn，控制处理器对氢气纯化单元5处理后的氢气进行检测分析，若氢气质量合格，则氢气直接进入预冷系统31预冷，若氢气质量不合格，则智能卸载柱12停止对氢气管束车11卸载氢气，并且压缩机组2停止工作。
在本方法中的经过质量检测合格的氢气进入预冷系统31后可以将氢气存储到若干储氢瓶中，储氢瓶32可以存储45MPa的氢气，其存储氢气的温度为常温，经过预冷系统31预冷后氢气也可以通过温度和压强设定后通过加氢机33直接加注到氢气燃料电池车，而储氢瓶中的氢气也可以经过温度和压强设定后通过加氢机33加注到氢气燃料电池车。
实施例六
本实施例是对本发明的进一步说明。
本实施例与实施例五的不同之处在于，当显示器显示氢气质量情况以及报警系统报警氢气质量不合格时，可以手动控制阀门V02、V01的开关，以控制氢气是否经过氢气纯化单元5，还可以手动控制氢气管束车11的阀门7是否卸载氢气。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统，包括通过管道沿氢气流动方向依次连接的氢气源(1)、压缩机组(2)和氢气输出单元(3)，其特征在于：还包括有在线检测单元(4)和氢气纯化单元(5)，
在线检测单元(4)用于实时监测氢气质量，在线检测单元(4)在压缩机组(2)输出端以及氢气纯化单元(3)输出端设置采样点，在线检测单元(4)通过采样点采集氢气样本并对氢气样本进行质量分析；
氢气纯化单元(5)用于纯化氢气中杂质，所述压缩机组(2)和氢气输出单元(3)之间的管道为直通管道(6)，所述氢气纯化单元(5)与直通管道(6)并联，所述氢气纯化单元(5)的输入端与压缩机组(2)输出端连接，所述氢气纯化单元(5)的输出端与氢气输出单元(3)的输入端连接，所述压缩机组(2)输出端通过管道分别与直通管道(6)和氢气纯化单元(5)连接；
还包括设置在各个连接管道上的阀门(7)，氢气纯化单元(5)输入端的阀门(7)和直通管道(6)上的阀门(7)均与在线检测单元(4)与控制连接，在线检测单元(4)用于控制阀门(7)开关，以选择氢气经过氢气纯化单元(5)纯化或经过直通管道(6)进入氢气输出单元(3)。
2.根据权利要求1所述的一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统，其特征在于：所述在线检测单元(4)包括采样点、控制处理器、显示器和报警系统，控制处理器控制采样点采集氢气样本并对氢气样本分析处理，当氢气质量不合格时，显示器显示氢气质量问题，报警系统自动报警，控制处理器控制氢气纯化单元(5)输入端和直通管道(6)上的阀门(7)开关。
3.根据权利要求2所述的一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统，其特征在于：所述氢气输出单元(3)包括通过管道连接的预冷系统(31)、存储装置(32)和加氢机(33)，所述预冷系统(31)为冷水机组或换热器，所述预冷系统(31)的输入端分别与直通管道(6)输出端和氢气纯化单元(5)输出端连接，所述预冷系统(31)的输出端直接输出氢气至存储装置(32)和\或加氢机(33)，所述存储装置(32)包括若干储氢瓶，所述加氢机(33)将存储装置(32)输出的氢气和\或预冷系统(31)直接输出的氢气加注到氢气燃料电池车。
4.根据权利要求2所述的一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统，其特征在于：所述氢气源(1)包括氢气管束车(11)以及智能卸气柱(12)，氢气管束车(11)用于提供氢气，智能卸气柱(12)用于卸载氢气管束车(11)上的氢气，氢气管束车(11)的氢气输出端通过管道与智能卸气柱(12)连接，智能卸气柱(12)的输出端通过管道与压缩机组(2)的输入端连接。
5.根据权利要求2所述的一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统，其特征在于：所述压缩机组(2)设置有1个或者多个压缩机。
6.一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制方法，包括权利要求2-5任一权利要求所述的加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统，其特征在于，具体步骤为：
根据压缩机组(2)的压缩机数量在每个压缩机输出端设置采样点SP01、SP02...，在线检测单元(4)的控制处理器控制采样点SP01、SP02...采集氢气样本，并对氢气样本进行分析处理，显示器显示氢气样本分析结果；
若氢气质量合格，显示器显示氢气质量合格，控制处理器控制直通管道(6)上的阀门V01打开和氢气纯化单元(5)输入端的阀门V02关闭，氢气经过直通管道(6)进入氢气输出单元(3)；
若氢气质量不合格时，显示器显示氢气质量问题，报警系统自动报警，控制处理器控制直通管道(6)上的阀门V01关闭，控制处理器控制氢气纯化单元(5)输入端的阀门V02打开，氢气进入氢气纯化单元(5)进行纯化；
在氢气纯化单元(5)输出端设置采样点SPn，控制处理器对氢气纯化单元(5)处理后的氢气进行检测分析，若氢气质量合格，则氢气直接进入氢气输出单元(3)，若氢气质量不合格，则氢气源(1)停止卸载氢气，压缩机组(2)停止工作。
7.根据权利要求6所述的一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制方法，其特征在于：通过显示器显示氢气质量情况以及报警系统报警氢气质量不合格时，可以手动控制阀门V02、V01的开关，以控制氢气是否经过氢气纯化单元(5)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210439903.4A CN114688449A (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210439903.4A CN114688449A (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114688449A true CN114688449A (zh) | 2022-07-01 |
Family
ID=82145213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210439903.4A Pending CN114688449A (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114688449A (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002054798A (ja) * | 2000-08-11 | 2002-02-20 | Honda Motor Co Ltd | 水素吸蔵合金式水素貯蔵タンクに水素ガスを充填する装置及び方法 |
| JP2003130291A (ja) * | 2001-10-25 | 2003-05-08 | Honda Motor Co Ltd | 水素充填装置 |
| JP2011117481A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Iwatani Internatl Corp | 高圧水素試験設備や高圧水素充填設備での充填制御方法およびその装置 |
| KR20120011682A (ko) * | 2010-07-29 | 2012-02-08 | 지에스칼텍스 주식회사 | 수소스테이션의 수소품질 관리 시스템 및 그 방법 |
| US20150090364A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Uchicago Argonne, Llc | Enhanced methods for operating refueling station tube-trailers to reduce refueling cost |
| JP2016183074A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | Ｊｘエネルギー株式会社 | 水素充填設備、及び、水素充填設備での品質管理方法 |
| CN209943985U (zh) * | 2019-06-13 | 2020-01-14 | 北京海珀尔氢能科技有限公司 | 撬装式加氢站 |
| CN112539337A (zh) * | 2019-09-20 | 2021-03-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 高压管束车供氢加氢站设备选型方法 |
| CN213900710U (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-06 | 河南氢枫能源技术有限公司 | 一种带有氢气检测分析功能的卸气柜 |
| CN214621908U (zh) * | 2021-02-26 | 2021-11-05 | 上海氢枫能源技术有限公司 | 加氢站内氢气自动取样检测装置 |
| CN113677928A (zh) * | 2019-03-28 | 2021-11-19 | 引能仕株式会社 | 氢气供给装置和氢气供给方法 |
| CN215259195U (zh) * | 2021-05-28 | 2021-12-21 | 上海氢枫能源技术有限公司 | 一种加氢站低压氢气转储系统 |
-
2022
- 2022-04-25 CN CN202210439903.4A patent/CN114688449A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002054798A (ja) * | 2000-08-11 | 2002-02-20 | Honda Motor Co Ltd | 水素吸蔵合金式水素貯蔵タンクに水素ガスを充填する装置及び方法 |
| JP2003130291A (ja) * | 2001-10-25 | 2003-05-08 | Honda Motor Co Ltd | 水素充填装置 |
| JP2011117481A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Iwatani Internatl Corp | 高圧水素試験設備や高圧水素充填設備での充填制御方法およびその装置 |
| KR20120011682A (ko) * | 2010-07-29 | 2012-02-08 | 지에스칼텍스 주식회사 | 수소스테이션의 수소품질 관리 시스템 및 그 방법 |
| US20150090364A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Uchicago Argonne, Llc | Enhanced methods for operating refueling station tube-trailers to reduce refueling cost |
| JP2016183074A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | Ｊｘエネルギー株式会社 | 水素充填設備、及び、水素充填設備での品質管理方法 |
| CN113677928A (zh) * | 2019-03-28 | 2021-11-19 | 引能仕株式会社 | 氢气供给装置和氢气供给方法 |
| CN209943985U (zh) * | 2019-06-13 | 2020-01-14 | 北京海珀尔氢能科技有限公司 | 撬装式加氢站 |
| CN112539337A (zh) * | 2019-09-20 | 2021-03-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 高压管束车供氢加氢站设备选型方法 |
| CN214621908U (zh) * | 2021-02-26 | 2021-11-05 | 上海氢枫能源技术有限公司 | 加氢站内氢气自动取样检测装置 |
| CN215259195U (zh) * | 2021-05-28 | 2021-12-21 | 上海氢枫能源技术有限公司 | 一种加氢站低压氢气转储系统 |
| CN213900710U (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-06 | 河南氢枫能源技术有限公司 | 一种带有氢气检测分析功能的卸气柜 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111609306B (zh) | 一种安全可靠的多功能氢气卸放系统 | |
| CN108458984A (zh) | 基于光电传感原理的气体绝缘设备在线气体监测控制系统 | |
| CN202421160U (zh) | 分析六氟化硫气体成分的环保型实时检测装置 | |
| CN112624065B (zh) | 一种集成了多种功能的具有安全冗余的船用氮气制备装置及其控制方法 | |
| CN111380688B (zh) | 一种集装箱式氢燃料电池发动机实验室 | |
| CN102520121B (zh) | 分析六氟化硫气体成分的环保型实时检测装置及其方法 | |
| CN112557621A (zh) | 一种瓦斯气体成分监测及报警装置 | |
| CN112755734A (zh) | 一种船用氮气信息化制备装置及其控制方法 | |
| CN208140579U (zh) | 基于光电传感原理的气体绝缘设备在线气体监测控制系统 | |
| CN114688449A (zh) | 一种加氢站氢气质量在线检测纯化控制系统及方法 | |
| CN110954656A (zh) | 一种sf6开关气体检测回充装置 | |
| CN202814724U (zh) | 空调系统试验装置 | |
| CN108693132A (zh) | 一种基于光电传感原理的综合气体分析仪及其使用方法 | |
| CN109346749B (zh) | 一种燃料电池电堆尾气检测模块 | |
| CN219083512U (zh) | 一种中小型深冷制氮设备用仪电一体控制柜 | |
| CN103487525A (zh) | 一种液体冷剂取样和组分分析系统 | |
| CN208297505U (zh) | 一种用于汽轮机中润滑油油质的在线监控系统 | |
| CN104569203B (zh) | 一种基于色谱分析的氨气监测报警与切换系统及方法 | |
| CN114517889B (zh) | 一种用于实现氢气质量在线检测的控制方法及加氢系统 | |
| CN216572314U (zh) | 一种加油站三次油气回收系统 | |
| CN212586067U (zh) | 一种干熄焦循环气体分析仪取样装置 | |
| CN214287463U (zh) | 一种船用氮气信息化制备装置 | |
| CN109224846B (zh) | 一种高纯氮气净化装置 | |
| CN114962996B (zh) | 一种加氢站氢气质量在线检测控制系统 | |
| CN220542568U (zh) | 一种气态杂质移动检测车辆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220701 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |