CN214306460U - 35MPa加氢站多级加注系统组成结构 - Google Patents

35MPa加氢站多级加注系统组成结构 Download PDF

Info

Publication number
CN214306460U
CN214306460U CN202023144265.9U CN202023144265U CN214306460U CN 214306460 U CN214306460 U CN 214306460U CN 202023144265 U CN202023144265 U CN 202023144265U CN 214306460 U CN214306460 U CN 214306460U
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogen storage
hydrogen
storage tank
pressure
35mpa
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.)
Active
Application number
CN202023144265.9U
Other languages
English (en)
Inventor
唐硕
侯桂萍
林海涛
孔令浩
黄清鲁
张旭阳
李晓波
王建国
马明燕
纪明磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Huanqiu Contracting and Engineering Corp
Original Assignee
China Huanqiu Contracting and Engineering Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Huanqiu Contracting and Engineering Corp filed Critical China Huanqiu Contracting and Engineering Corp
Priority to CN202023144265.9U priority Critical patent/CN214306460U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN214306460U publication Critical patent/CN214306460U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本实用新型提供一种35MPa加氢站多级加注系统组成结构，是在氢气压缩机下游连接有至少三个储氢罐，每个所述储氢罐的压力等级的上下极限值之差不超过储氢罐的设计压力的20％，且所述至少三个储氢罐的压力等级呈阶梯状依次相接或者部分重叠地相接，使所述至少三个储氢罐的总体压力等级至少涵盖15‑45MPa；每个所述储氢罐设有一个入口控制阀与一个压力传感器，所述压力传感器以及相应的入口控制阀连接至PLC控制系统。本实用新型减小了储氢罐的壁厚，提高设备使用寿命和安全性，降低了设备制造难度和成本，优化了加氢站工艺流程，能够降低加氢站设备投资，并优化装置能耗。

Description

35MPa加氢站多级加注系统组成结构
技术领域
本实用新型涉及一种可以降低设备投资及制造难度的加氢站多级加注系统结构。
背景技术
氢能是未来能源发展的重要领域，也是各大能源公司的必争之地。加氢站是为燃料电池汽车及其他氢能利用装置提供氢源的重要基础设施。
近年来，全球范围内加氢站建设取得快速发展。目前全球加氢站数量排名前三的国家分别为日本、德国和美国。其中日本加氢站数量最多，有108座；德国位居其次，为76座；美国排名第三，有61座。我国氢能产业目前也处于飞速发展阶段，截止2019年10月，我国国内各地建成和在建的加氢站共有68座，其中建成加氢站35座，在建33座。其中加注压力以35MPa为主，逐步向70MPa过渡，且随着规模化应用，加氢技术将不断集成化、管理网络化、设备智能化。但就现有情况来看，我国在加氢站工艺技术、设备制造上与国外相比还有较大差距。
加氢站通常包括氢气压缩机，储氢罐，加氢机及相应程序控制等。
如图1所示，现有35MPa加氢站通常使用长管拖车站外供氢，长管拖车的氢气经过卸气柱卸车后一部分经45MPa氢气压缩机增压至45MPa后储存于储氢罐组；另一部分直接作为35MPa加氢机的低级气源。其中，储氢罐组通常设置2台，例如图1中所述的储氢罐一、储氢罐二。
现有35MPa加氢站系统的运行模式有：
1)站上有车来加注时，长管拖车、储氢罐按照压力由低至高依次给车加气；
2)当达到条件时氢气压缩机将长管拖车的氢气依次增压至储氢罐组中。
3)站内没有车辆加注且储氢罐不满时，氢气压缩机依次将储氢罐增压。
4)站内没有车辆加注且储氢罐满时，氢气压缩机不工作。
其中，氢气加注过程为分级加注，长管拖车通过卸气柱先加注，然后储氢罐中的一台再加注，经注气后压力降低，再由储氢罐中压力较高的一台再加注。储氢罐组的设计压力为50MPa，操作中通常在15～45MPa之间操作，压差变化大，为疲劳设备，一方面对设备本质安全要求较高，同时为高压固定钢带缠绕式容器，筒体较厚，设计与制造工艺非常复杂，设备造价高，其仅为一种典型的构造型式，其他比如还有多层包扎型式的。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于，提供一种35MPa加氢站多级加注系统组成结构，解决现有35MPa加氢站中储氢罐的设计与制造工艺复杂、设备造价高的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其特征在于：
在氢气压缩机下游连接有至少三个储氢罐，每个所述储氢罐的压力等级的上下极限值之差不超过储氢罐的设计压力的20％，且所述至少三个储氢罐的压力等级呈阶梯状依次相接或者部分重叠地相接，使所述至少三个储氢罐的总体压力等级至少涵盖15-45MPa；
每个所述储氢罐与所述氢气压缩机之间设有一个入口控制阀，每个所述储氢罐内设有一个压力传感器，所述压力传感器以及相应的入口控制阀连接至PLC控制系统，所述PLC控制系统能够依据压力传感器传递的信号来控制所述入口控制阀的启闭。
所述的35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其中：所述储氢罐的设计压力为50-60MPa。
所述的35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其中：具有三个储氢罐，所述三个储氢罐的压力等级分别为45-35MPa，35-25MPa，25-15MPa。
所述的35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其中：还包括能够与长管拖车相接的卸气柱，所述氢气压缩机连接在所述卸气柱的下游。
所述的35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其中：所述卸气柱的下游还有一部分氢气作为低压力等级气源。
所述的35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其中：所述至少三个储氢罐的下游连接至加氢机，所述加氢机用于向待加注车辆提供中压氢气。
与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于：本实用新型减小了储氢罐的壁厚，降低了设备制造难度和成本，优化了加氢站工艺流程，能够降低加氢站设备投资，并优化装置能耗。
附图说明
图1是现有35MPa加氢站的结构示意图；
图2是本实用新型提供的35MPa加氢站的结构示意图。
附图标记说明：PT-压力传感器；D-入口控制阀。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型提供一种35MPa加氢站多级加注系统组成结构，长管拖车供应的氢气经过卸气柱后，一部分氢气经过氢气压缩机的压缩至45MPa后进入三个储氢罐(以储氢罐一、储氢罐二、储氢罐三为例)中储存，作为中压力等级气源，所述三个储氢罐的下游连接至加氢机，通过所述加氢机向待加注车辆提供中压氢气；卸气柱另一部分下游氢气连接至所述加氢机，作为低压力等级气源。
其中，所述三个储氢罐分为三个不同的压力等级，优选情况下可分别为45-35MPa，35-25MPa，25-15MPa，由于每个储氢罐的压力变化范围均未超过储氢罐设计压力50MPa的20％，因此不属于疲劳设备，可不按疲劳设备进行设计。
为了便于控制，每个所述储氢罐与所述氢气压缩机之间设有一个入口控制阀D，每个所述储氢罐内设有一个压力传感器PT，所述压力传感器PT以及相应的入口控制阀D连接至PLC控制系统，所述PLC控制系统能够依据压力传感器PT传递的信号来控制所述入口控制阀D的启闭。
当所对应储氢罐中的压力低于设定充压最低压力时，PLC控制系统传送信号至对应储氢罐的入口控制阀D，使其打开而对储氢罐进行充压；当充压到该储氢罐的设定充压最高压力时，PLC控制系统传送信号至对应的入口控制阀D，使其关闭而对储氢罐停止充压，以保证所述储氢罐内的压力始终维持在对应的压力等级内。
现有技术中的储氢罐采用的形式为钢带错绕式，且设计压力较高，压差变化范围大，缠绕钢带层数多，壁厚较厚，设备制造工艺复杂，成本高(其仅为一种典型的构造型式，其他比如还有多层包扎型式的)。而采用本实用新型的三个储氢罐方案，每个储氢罐的体积变为原一个储氢罐的容量的3/4(例如由原来进入两台6.7m3的储氢罐改为进入三个5m3的储氢罐)，虽然增加了1～2台设备，但是由于不属于疲劳设备，设备设计、制造难度大为下降，总体的生产成本(投资)反而降低了，而且，本实用新型采用分级加注，会显著降低加注能耗。
综上所述，本实用新型减小了储氢罐的壁厚，降低了设备制造难度和成本，优化了加氢站工艺流程，能够降低加氢站设备投资，并优化装置能耗。

Claims (6)

1.一种35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其特征在于：
在氢气压缩机下游连接有至少三个储氢罐，每个所述储氢罐的压力等级的上下极限值之差不超过储氢罐的设计压力的20％，且所述至少三个储氢罐的压力等级呈阶梯状依次相接或者部分重叠地相接，使所述至少三个储氢罐的总体压力等级至少涵盖15-45MPa；
每个所述储氢罐与所述氢气压缩机之间设有一个入口控制阀，每个所述储氢罐内设有一个压力传感器，所述压力传感器以及相应的入口控制阀连接至PLC控制系统，所述PLC控制系统能够依据压力传感器传递的信号来控制所述入口控制阀的启闭。
2.根据权利要求1所述的35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其特征在于：所述储氢罐的设计压力为50-60MPa。
3.根据权利要求1所述的35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其特征在于：具有三个储氢罐，所述三个储氢罐的压力等级分别为45-35MPa，35-25MPa，25-15MPa。
4.根据权利要求1所述的35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其特征在于：还包括能够与长管拖车相接的卸气柱，所述氢气压缩机连接在所述卸气柱的下游。
5.根据权利要求4所述的35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其特征在于：所述卸气柱的下游还有一部分氢气作为低压力等级气源。
6.根据权利要求1所述的35MPa加氢站多级加注系统组成结构，其特征在于：所述至少三个储氢罐的下游连接至加氢机，所述加氢机用于向待加注车辆提供中压氢气。
CN202023144265.9U 2020-12-23 2020-12-23 35MPa加氢站多级加注系统组成结构 Active CN214306460U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202023144265.9U CN214306460U (zh) 2020-12-23 2020-12-23 35MPa加氢站多级加注系统组成结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202023144265.9U CN214306460U (zh) 2020-12-23 2020-12-23 35MPa加氢站多级加注系统组成结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN214306460U true CN214306460U (zh) 2021-09-28

Family

ID=77860830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202023144265.9U Active CN214306460U (zh) 2020-12-23 2020-12-23 35MPa加氢站多级加注系统组成结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN214306460U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115875595A (zh) * 2022-12-20 2023-03-31 厚普清洁能源(集团)股份有限公司 一种综合氢源加氢站及其控制方法和控制系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115875595A (zh) * 2022-12-20 2023-03-31 厚普清洁能源(集团)股份有限公司 一种综合氢源加氢站及其控制方法和控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109140226B (zh) 一种适用于35MPa或70MPa加注压力的加氢方法
CN109185699B (zh) 同时适用于70MPa和35MPa加注压力的加氢方法和系统
CN109185698B (zh) 一种高效加氢方法和系统
CN110542014B (zh) 一种储氢瓶组拖车对应的加氢站
CN113007596A (zh) 一种氢气加注系统及加氢站
CN214306460U (zh) 35MPa加氢站多级加注系统组成结构
CN110939860B (zh) 加氢站控制系统、方法以及加氢站
CN108930911B (zh) 一种加氢站氢能源的供给方法及系统
CN110131574A (zh) 基于组合阀的燃料电池供氢系统及其充氢供氢方法
CN115388324A (zh) 一种气、液氢联供加氢站
CN113130940B (zh) 一种高低压氢气瓶混装的燃料电池汽车储氢系统
CN214171939U (zh) 70MPa加氢站多级加注系统组成结构
CN112577769A (zh) 一种氢气加注模拟测试系统
CN111795299A (zh) 一种cng加气装置及加气方法
CN2416338Y (zh) 天然气小区域供气储气装置
CN113324177B (zh) 液体火箭发动机试车台液氧液甲烷的转注系统
CN115875595A (zh) 一种综合氢源加氢站及其控制方法和控制系统
CN212107879U (zh) 一种站用储氢罐加氢管路及多站用储氢罐加氢管路
CN214198146U (zh) 一种加氢站放散氢气回收利用系统
CN115405852A (zh) 一种基于天然气和氢气的多元化加气站系统
CN213299608U (zh) 一种多模式加氢站
CN111365610B (zh) 一种应用于储氢型加氢站的卸料调压系统
CN217302471U (zh) 一种无动力加氢管束车
CN212080864U (zh) 一种利用单压缩机进行双压力充装的加氢站管路系统
CN112186221A (zh) 一种氢燃料电池客车车载供氢装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant