CN115523419A - 液氢加氢站的bog的回收利用系统及方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种液氢加氢站的BOG的回收利用系统及方法,系统中,自蒸发蒸汽冷却屏模块包括储存低温液氢的液氢储罐、控制BOG释放的第一阀门、利用液氢储罐蒸汽冷却屏、液氢管线蒸汽冷却屏、储存BOG的液氢BOG回收罐、为燃料电池提供稳定氢气源的第二阀门,第二阀门后连接燃料电池热电联产模块的氢燃料电池,通过直流斩波器为蓄电池充电,液氢增压泵将液氢增压后压入空温式汽化器,利用大气热量对液氢进行汽化加热,燃料电池余热调温器利用氢燃料电池的余热对低温氢气进行加热调温,蓄电池为电加热调温器供能,对低温氢气进行加热调温,调温后的高压氢气进入级联式液氢缓冲罐,通过加氢机前第五阀门与液氢混合调温后进入加氢机。
Description
技术领域
本发明属于液氢加氢站技术领域,特别是一种液氢加氢站的 BOG的回收利用系统及方法。
背景技术
由于液氢温度远低于环境温度,因此在储放过程中会有外界热量通过容器壁传入容器内部,引起液氢汽化,产生液氢闪蒸气(BOG),进而导致容器内部压力升高,必须排放BOG以避免液氢储罐承受过高压力。
由于目前保温技术的局限性以及液氢汽化潜热极小的特殊性质,液氢比其他液态低温产品更易汽化,液氢加氢站普遍存BOG大量排放的问题,不仅使BOG及其冷量被浪费,同时也给加氢站带来安全隐患。
BOG对液氢加氢站综合能量利用率有着重要的影响,因此液氢 BOG的高效处理具有深远的应用价值。然而,目前BOG的主要处理方式为再液化回收和加热再压缩回收,由于氢气常压下沸点极低 (20.369K),氢气的再液化和加热再压缩的能耗极大,且BOG本身的冷量被当作“冷负荷”处理,导致目前处理液氢BOG的能量利用率均较低。如现有技术先将BOG的冷量当作冷负荷进行电加热,再对BOG进行压缩回收,增加了电加热器和氢气压缩机两个高能耗设备, BOG处理方式效率极低,且未能利用BOG冷量。因此寻找一种新型高效,低能耗,可靠性高的BOG零排放清洁利用方法已成为必然趋势。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解,因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提出一种液氢加氢站的 BOG的回收利用系统及方法,能够自给自足,极低能耗,高效利用液氢BOG及其冷量。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现,一种液氢加氢站的 BOG的回收利用系统包括自蒸发蒸汽冷却屏模块、燃料电池热电联产模块和分级加注模块,其中,
所述自蒸发蒸汽冷却屏模块包括:
液氢储罐,用于储存常压下的液氢;
液氢储罐蒸汽冷却屏,其连接所述液氢储罐以将BOG冷量转化为保温层的冷源;
第一阀门,其设于所述液氢储罐蒸汽冷却屏以控制来自液氢储罐的BOG流量;
液氢管线,其连通所述液氢储罐;
液氢管线蒸汽冷却屏,其缠绕所述液氢管线且连接所述液氢储罐蒸汽冷却屏以导入BOG;
液氢BOG回收罐,其连通所述液氢管线蒸汽冷却屏以收集所述 BOG;
液氢储罐、第一阀门、液氢储罐蒸汽冷却屏、液氢管线蒸汽冷却屏、液氢BOG回收罐依次连接形成自蒸发蒸汽冷却屏模块;
所述燃料电池热电联产模块包括:
氢燃料电池,其连接所述液氢BOG回收罐;
直流斩波器,其连接所述氢燃料电池;
蓄电池,其连接所述直流斩波器;
燃料电池余热调温器,其连接所述氢燃料电池以利用燃料电池余热对氢气进行加热调温,氢燃料电池和燃料电池余热调温器形成燃料电池余热利用的循环回路;
电加热调温器,其利用电能对氢气进行加热调温使得其出口氢气温度为第一温度,电加热调温器并联所述燃料电池余热调温器,氢燃料电池、直流斩波器、蓄电池、电加热调温器形成燃料电池电能利用的循环回路;
空温式汽化器,其利用大气环境热量对液氢进行汽化加热,空温式汽化器连接所述液氢储罐;
氢燃料电池、直流斩波器、蓄电池、空温式汽化器、燃料电池余热调温器、电加热调温器形成燃料电池热电联产模块;
所述的分级加注模块包括:
级联式氢气缓冲罐,其以逐次加压的方式分多次将不同压强的氢气加注到氢气储罐;
加氢机,其连接所述液氢储罐以将高压氢气注入氢气储罐中且入口氢气维持于第二温度;
级联式氢气缓冲罐、加氢机通过关路依次连接形成分级加注模块。
所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统中,第二阀门设于所述液氢BOG回收罐和氢燃料电池之间,第三阀门设于所述空温式汽化器和燃料电池余热调温器之间,第四阀门设于所述空温式汽化器和电加热调温器之间,第五阀门设于所述空温式汽化器和加氢机之间。
所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统中,所述液氢储罐外壁设有紧贴罐壁的喷淋式聚脂泡沫层和变密度多层绝热保温层,喷淋式聚脂泡沫层和变密度多层绝热保温层之间设有真空夹层,液氢储罐自蒸发蒸汽冷却屏通过缠绕的方式安置在真空夹层中。
所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统中,所述第一温度为 5℃,第二温度为-40℃。
所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统中,氢管线自蒸发蒸汽冷却屏安置于液氢管线外部的真空夹层中且其中的BOG流动方向和液氢流动方向相反。
所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统中,所述空温式汽化器和液氢管线之间设有液氢增压泵,其额定压力为90MPa。
所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统中,所述空温式汽化器出口处氢气的额定温度为-160℃,电加热模式下,只有电加热调温器工作,打开第四阀门,关闭第三阀门,通过调节电加热调温器功率实现调温器出口氢气的额定温度为5℃。
所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统中,余热利用模式下,燃料电池余热调温器和电加热调温器同时工作,通过调节第三阀门和第四阀门的开度实现两个调温器出口氢气的额定温度均为5℃。
所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统中,级联式氢气缓冲罐使用三级压力缓冲,第一级缓冲罐额定压力为45MPa,第二级缓冲罐额定压力为65MPa,第三级缓冲罐额定压力为90Mpa,加注时,先使用第一级缓冲罐,当压力达到40MPa时,启用第二级缓冲罐将加注至60MPa,最后启用三级缓冲罐充至70MPa。
所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统的利用方法包括以下步骤,
电加热模式下,开启第一阀门、第四阀门和第五阀门,关闭第二阀门和第三阀门,自蒸发蒸汽冷却屏模块运行,空温式汽化器工作,氢燃料电池和直流斩波器不运行,蓄电池为电加热调温器供电,燃料电池余热调温器不工作;
系统开始运行,开启第一阀门,BOG在压强差作用下进入液氢储罐自蒸发蒸汽冷却屏和液氢管线自蒸发蒸汽冷却屏,最后进入液氢BOG回收罐,关闭第二阀门和第三阀门,蓄电池放电,开启第四阀门,电加热调温器工作,通过调节电加热的功率调节出口氢气温度恒定在第一温度,通过调节第五阀门开度将加氢机入口氢气温度维持在第二温度;
余热利用模式下,开启第一至第五阀门,自蒸发蒸汽冷却屏模块运行,空温式汽化器工作,氢燃料电池和直流斩波器运行,蓄电池充电,燃料电池余热调温器和电加热调温器同时工作,液氢BOG回收罐为氢燃料电池提供持续氢气,关闭第一阀门,开启第二阀门,燃料电池开始工作,产生的电能通过直流斩波器为蓄电池充能,产生的余热为燃料电池余热调温器提供热能,实现燃料电池热电联产,开启第三阀门和第四阀门,电加热调温器工作,并通过调节两阀门的开度,控制两台调温器入口段流量,调节出口氢气温度,并实现出口氢气温度恒定,通过调节第五阀门开度将加氢机入口氢气温度维持在第二温度。
和现有技术相比,本发明具有以下优点:本发明液氢BOG冷量利用率高。本发明通过液氢储罐蒸汽冷却屏和液氢管线蒸汽冷却屏的双重冷能利用,可以充分利用BOG冷量,液氢管线蒸汽冷却屏使用逆流的结构,进一步利用液氢BOG冷量。系统绝热性能大幅提升。自蒸发蒸汽冷却屏极大地加强了液氢储罐和运输管线的绝热性能,从而降低加氢站系统的总蒸发损失。液氢蒸汽冷却屏使用缠绕式结构,可以提升BOG与管线内液氢的换热面积,采用逆流结构进一步提升传热效率,降低系统漏热量。液氢BOG能量利用率高。本发明将液氢BOG用于燃料电池发电,并充分利用燃料电池工作时的余热,同时利用电能与热能为氢气加热调温提供能量,实现燃料电池热电联产,减少系统外部能源消耗,实现系统内部BOG能量利用。氢气出口温度调控精准。通过燃料电池余热调温器和电加热调温器的协同工作,可以精准调控调温器出口氢气的温度,并在加氢机出口通过两相混合进一步对氢气温度进行精准调控。
附图说明
通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述,本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。显而易见地,下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中:
图1是本发明的一个实施例的系统的结构示意图;
图2是本发明的一个实施例的自蒸发蒸汽冷却屏模块的结构示意图。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。
具体实施方式
下面将参照附图1至图2更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是,在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解,技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式,然所述描述乃以说明书的一般原则为目的,并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
为便于对本发明实施例的理解,下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明,且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
为了更好地理解,如图1至图2所示,一种液氢加氢站的BOG 的回收利用系统包括自蒸发蒸汽冷却屏模块、燃料电池热电联产模块、分级加注模块。
所述的自蒸发蒸汽冷却屏模块包括:
液氢储罐1,用于储存常压下的极低温液氢,
第一阀门2,用于控制液氢储罐内BOG流量,
液氢储罐蒸汽冷却屏3,用于将BOG冷量转化为保温层的冷源,利用低温BOG显热带走热泄漏,降低保温层温度,降低日蒸发率,
液氢管线蒸汽冷却屏4,利用低温BOG剩余冷量降低管线保温层温度,降低管线的热泄漏量,
液氢BOG回收罐5,用于收集BOG,实现燃料电池氢气源持续供给,
第二阀门6,用于实现氢燃料电池稳定氢气源供给,
液氢储罐1、第一阀门2、液氢储罐蒸汽冷却屏3、液氢管线蒸汽冷却屏4、液氢BOG回收罐5通过管路依次连接形成自蒸发蒸汽冷却屏模块;
所述的燃料电池热电联产模块包括:
氢燃料电池7,利用氢气化学能转化为电能和热能的装置,
直流斩波器8,将电压值固定的直流电,转换为电压值可变的直流电源装置,
蓄电池9,用于储存燃料电池产生的电能的装置
空温式汽化器11,利用大气环境热量对液氢进行汽化加热,
燃料电池余热调温器14,利用燃料电池余热对低温氢气进行加热调温,
电加热调温器15,利用电能对低温氢气进行加热调温,
第三阀门12、第四阀门13,其用于调节两个调温器的流量,调节出口氢气温度,
氢燃料电池7、燃料电池余热调温器14形成燃料电池余热利用的循环回路,氢燃料电池7、直流斩波器8、蓄电池9、电加热调温器15形成燃料电池电能利用的循环回路,氢燃料电池7、直流斩波器8、蓄电池9、空温式汽化器11、第三阀门12、第四阀门13、燃料电池余热调温器14、电加热调温器15形成燃料电池热电联产模块;
所述的分级加注模块包括:
第五阀门16,用于调节最终加注温度,
级联式氢气缓冲罐17,以逐次加压的方式,分多次将不同压强的氢气加注到车载氢气储罐,以减少加注时产生的热量,从而提高加注速率,降低加注安全风险,
加氢机18,用于将高压氢气注入车载氢气储罐中的装置,
级联式氢气缓冲罐17、温度调节阀门16、加氢机18通过关路依次连接形成分级加注模块。
液氢管线自蒸发蒸汽冷却屏4安置于液氢管线外部的真空夹层24中并采用BOG流动方向和液氢流动方向相反的结构形式逆流进一步充分利用BOG的冷量,外部通过保温棉23进行包裹。
在一个实施例中,液氢储罐1外壁经由喷淋式聚酯泡沫层19包裹,喷淋式聚酯泡沫层19外包裹第一变密度多层绝热层20,第一变密度多层绝热层20外设有第二变密度多层绝热层21且第一变密度多层绝热层20外设有第二变密度多层绝热层21之间设有真空层,液氢储罐1的顶部经由第一阀门2导出BOG且连通液氢管线蒸汽冷却屏 3,液氢管线蒸汽冷却屏3在真空层中缠绕于第一变密度多层绝热层 20后从第二变密度多层绝热层21导出。优选地,第一变密度多层绝热层20和第二变密度多层绝热层21采用3段式,低温侧使用7层/cm 的低密度的保温层,共10层,有效降低导热形式的热泄漏,中间使用11层/cm的中密度保温层共20层,高温侧使用21层/cm的高密度保温层,共20层,有效降低辐射形式的热泄漏。经计算喷淋式聚酯泡沫19结合第一变密度多层绝热层20和第二变密度多层绝热层21 的等效导热系数仅为10-3W·m-1·K-1,在此基础上自蒸发蒸汽冷却屏3 根据安放位置可再减少30%~50%的热泄漏。
在一个实施例中,液氢增压泵出口的额定压力为90MPa。
在一个实施例中,液氢管线设有管道保温层23且其之间设有管道真空夹层24,在一个实施例中,液氢管线蒸汽冷却屏4穿入上述管道保温层23在管道真空夹层24缠绕液氢管线,然后从管道保温层 23穿出。
在一个实施例中,空温式汽化器11出口处氢气的额定温度为 -160℃,电加热模式下,只有电加热调温器工作,打开第四阀门13,关闭第三阀门12,通过调节电加热调温器15功率实现调温器出口氢气的额定温度为5℃。余热利用模式下,燃料电池余热调温器14和电加热调温器15同时工作,通过调节第三阀门12和第四阀门13的开度实现两个调温器出口氢气的额定温度均为5℃。
在一个实施例中,在加氢机入口前设置第五阀门16,低温液氢在该处与氢气混合,调整加氢时的温度在-40℃左右,避免加注时温度过高,一方面有助于提高加注速率,另一方面可以保护车载液氢储罐,延长使用寿命。
在一个实施例中,分级加注模块中的级联式氢气缓冲罐使用三级压力缓冲,第一级缓冲罐额定压力为45MPa,第二级缓冲罐额定压力为65MPa,第三级缓冲罐额定压力为90MPa。加注时,优先使用第一级缓冲罐,当车载储管压力达到40MPa时,启用第二级缓冲罐将车载储管加注至60MPa,最后启用三级缓冲罐将车载储管充至 70MPa。
在一个实施例中,自蒸发蒸汽冷却屏模块包括储存低温液氢的液氢储罐1、控制BOG释放的第一阀门2、利用BOG冷量增强保温性能的液氢储罐蒸汽冷却屏3、降低管道热泄漏量的液氢管线蒸汽冷却屏4、储存BOG的液氢BOG回收罐5、为燃料电池提供稳定氢气源的第二阀门6,第二阀门6后连接燃料电池热电联产模块的氢燃料电池7,通过直流斩波器8为蓄电池9充电,液氢增压泵10将液氢增压后压入空温式汽化器11,利用大气热量对液氢进行汽化加热,燃料电池余热调温器14利用氢燃料电池7的余热对低温氢气进行加热调温,蓄电池9为电加热调温器15供能,对低温氢气进行加热调温,调温后的高压氢气进入级联式液氢缓冲罐17,通过加氢机前第五阀门16与液氢混合调温后进入加氢机18。
所述的液氢加氢站BOG综合利用系统运行模式,包括燃料电池不工作时的电加热模式,和燃料电池工作时的余热利用模式,具体如下:
所述电加热模式下,
开启第一阀门、第四阀门13和第五阀门16,关闭第二阀门6和第三阀门12,自蒸发蒸汽冷却屏模块运行,氢燃料电池7、直流斩波器8不运行,蓄电池9为电加热调温器14供电,空温式汽化器11工作,燃料电池余热调温器14不工作,仅电加热调温器14工作,
此时,整个系统刚开始运行,开启第一阀门2,BOG在压强差作用下进入液氢储罐自蒸发蒸汽冷却屏3和液氢管线自蒸发蒸汽冷却屏4,最后进入液氢BOG回收罐5,此时液氢BOG回收罐压力低,不能为氢燃料电池7提供持续氢气,关闭第二阀门6和第三阀门12,蓄电池9为电加热调温器14供电,仅使用电加热调温器工作,开启第四阀门13,通过调节调温器的功率调节出口氢气温度,并实现出口氢气温度恒定,通过调节第五阀门16开度将加氢机入口氢气温度维持在-40℃。
所述余热利用模式,
开启全部五个阀门2、6、12、13和16,自蒸发蒸汽冷却屏模块运行,氢燃料电池7、直流斩波器运行8,蓄电池充电9,燃料电池余热调温器14和电加热调温器15同时工作。
此时,液氢BOG回收罐5达到一定压力,可为氢燃料电池7提供持续氢气,关闭第一阀门2,开启第二阀门6,燃料电池开始工作,产生的电能通过直流斩波器8为蓄电池9充能,产生的余热通过热力循环为燃料电池余热调温器14提供热能,实现燃料电池热电联产,电加热调温器工作,开启第三阀门和第四阀门,并通过调节两阀门的开度,控制两台汽化器入口段流量,调节出口氢气温度,并实现出口氢气温度恒定,通过微调第五阀门16开度将加氢机入口氢气温度维持在-40℃。
如图2所示,当电加热模式下,开启第一阀门2,关闭第二阀门 6,此时,整个系统刚开始运行,液氢储罐中的液氢会缓慢蒸发,BOG 在压强差作用下进入储罐自蒸发蒸汽冷却屏3,随后进入管道自蒸发蒸汽冷却屏4,BOG的冷量用于系统保温后进入液氢BOG回收罐5,此时液氢BOG回收罐5压力逐渐升高。
当热利用模式下,此时,液氢BOG回收罐达到一定压力,可为氢燃料电池提供持续氢气,开启第一阀门和第二阀门,向燃料电池提供流量恒定的常温氢气,燃料电池开始工作,产生的电能通过直流斩波器为蓄电池充能,产生的余热为燃料电池余热调温器提供热能,实现燃料电池热电联产。
尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述,但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域,上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的,而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出很多种的形式,这些均属于本发明保护之列。
Claims (10)
1.一种液氢加氢站的BOG的回收利用系统,其特征在于,其包括自蒸发蒸汽冷却屏模块、燃料电池热电联产模块和分级加注模块,其中,
所述自蒸发蒸汽冷却屏模块包括:
液氢储罐,用于储存常压下的液氢;
液氢储罐蒸汽冷却屏,其连接所述液氢储罐以将BOG冷量转化为保温层的冷源;
第一阀门,其设于所述液氢储罐蒸汽冷却屏以控制来自液氢储罐的BOG流量;
液氢管线,其连通所述液氢储罐;
液氢管线蒸汽冷却屏,其缠绕所述液氢管线且连接所述液氢储罐蒸汽冷却屏以导入BOG;
液氢BOG回收罐,其连通所述液氢管线蒸汽冷却屏以收集所述BOG;
液氢储罐、第一阀门、液氢储罐蒸汽冷却屏、液氢管线蒸汽冷却屏、液氢BOG回收罐依次连接形成自蒸发蒸汽冷却屏模块;
所述燃料电池热电联产模块包括:
氢燃料电池,其连接所述液氢BOG回收罐;
直流斩波器,其连接所述氢燃料电池;
蓄电池,其连接所述直流斩波器;
燃料电池余热调温器,其连接所述氢燃料电池以利用燃料电池余热对氢气进行加热调温,氢燃料电池和燃料电池余热调温器形成燃料电池余热利用的循环回路;
电加热调温器,其利用电能对氢气进行加热调温使得其出口氢气温度为第一温度,电加热调温器并联所述燃料电池余热调温器,氢燃料电池、直流斩波器、蓄电池、电加热调温器形成燃料电池电能利用的循环回路;
空温式汽化器,其利用大气环境热量对液氢进行汽化加热,空温式汽化器连接所述液氢储罐;
氢燃料电池、直流斩波器、蓄电池、空温式汽化器、燃料电池余热调温器、电加热调温器形成燃料电池热电联产模块;
所述的分级加注模块包括:
级联式氢气缓冲罐,其以逐次加压的方式分多次将不同压强的氢气加注到氢气储罐;
加氢机,其连接所述液氢储罐以将高压氢气注入氢气储罐中且入口氢气维持于第二温度;
级联式氢气缓冲罐、加氢机通过关路依次连接形成分级加注模块。
2.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统,其特征在于,优选的,第二阀门设于所述液氢BOG回收罐和氢燃料电池之间,第三阀门设于所述空温式汽化器和燃料电池余热调温器之间,第四阀门设于所述空温式汽化器和电加热调温器之间,第五阀门设于所述空温式汽化器和加氢机之间。
3.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统,其特征在于,所述液氢储罐外壁设有紧贴罐壁的喷淋式聚脂泡沫层和变密度多层绝热保温层,喷淋式聚脂泡沫层和变密度多层绝热保温层之间设有真空夹层,液氢储罐自蒸发蒸汽冷却屏通过缠绕的方式安置在真空夹层中。
4.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统,其特征在于,所述第一温度为5℃,第二温度为-40℃。
5.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统,其特征在于,氢管线自蒸发蒸汽冷却屏安置于液氢管线外部的真空夹层中且其中的BOG流动方向和液氢流动方向相反。
6.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统,其特征在于,所述空温式汽化器和液氢管线之间设有液氢增压泵,其额定压力为90MPa。
7.根据权利要求2所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统,其特征在于,所述空温式汽化器出口处氢气的额定温度为-160℃,电加热模式下,只有电加热调温器工作,打开第四阀门,关闭第三阀门,通过调节电加热调温器功率实现调温器出口氢气的额定温度为5℃。
8.根据权利要求2所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统,其特征在于,余热利用模式下,燃料电池余热调温器和电加热调温器同时工作,通过调节第三阀门和第四阀门的开度实现两个调温器出口氢气的额定温度均为5℃。
9.根据权利要求1所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统,其特征在于,级联式氢气缓冲罐使用三级压力缓冲,第一级缓冲罐额定压力为45MPa,第二级缓冲罐额定压力为65MPa,第三级缓冲罐额定压力为90Mpa,加注时,先使用第一级缓冲罐,当压力达到40MPa时,启用第二级缓冲罐将加注至60MPa,最后启用三级缓冲罐充至70MPa。
10.根据权利要求2-9中任一项所述的液氢加氢站的BOG的回收利用系统的利用方法,其特征在于,其包括以下步骤,
电加热模式下,开启第一阀门、第四阀门和第五阀门,关闭第二阀门和第三阀门,自蒸发蒸汽冷却屏模块运行,空温式汽化器工作,氢燃料电池和直流斩波器不运行,蓄电池为电加热调温器供电,燃料电池余热调温器不工作;
系统开始运行,开启第一阀门,BOG在压强差作用下进入液氢储罐自蒸发蒸汽冷却屏和液氢管线自蒸发蒸汽冷却屏,最后进入液氢BOG回收罐,关闭第二阀门和第三阀门,蓄电池放电,开启第四阀门,电加热调温器工作,通过调节电加热的功率调节出口氢气温度恒定在第一温度,通过调节第五阀门开度将加氢机入口氢气温度维持在第二温度;
余热利用模式下,开启第一至第五阀门,自蒸发蒸汽冷却屏模块运行,空温式汽化器工作,氢燃料电池和直流斩波器运行,蓄电池充电,燃料电池余热调温器和电加热调温器同时工作,液氢BOG回收罐为氢燃料电池提供持续氢气,关闭第一阀门,开启第二阀门,燃料电池开始工作,产生的电能通过直流斩波器为蓄电池充能,产生的余热为燃料电池余热调温器提供热能,实现燃料电池热电联产,开启第三阀门和第四阀门,电加热调温器工作,并通过调节两阀门的开度,控制两台调温器入口段流量,调节出口氢气温度,并实现出口氢气温度恒定,通过调节第五阀门开度将加氢机入口氢气温度维持在第二温度。
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