一种液氢气化冷量回收发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种液氢气化冷量回收发电装置，包括一用于给燃料电池车进行加氢的加氢装置；一用于通过二氧化碳工质热力循环将热能转换为电能的二氧化碳发电装置；一用于将加氢装置在加氢过程中释放的冷量传递至二氧化碳发电装置的二氧化碳工质作为冷却源的传热介质循环装置，所述传热介质循环装置设置在加氢装置与二氧化碳发电装置之间且主要用于冷量的传递。本实用新型专利技术液氢气化冷量被二氧化碳工质热力循环利用以降低冷端温度，使热力循环将电蓄热器中的热能以90％以上的效率转换为电能，避免液氢在气化器中释放的冷量被浪费，节省了能源。

A cold recovery power generation device for liquid hydrogen gasification

【技术实现步骤摘要】
一种液氢气化冷量回收发电装置
本技术涉及冷量回收发电
，特别涉及到一种液氢气化冷量回收发电装置。
技术介绍
随着氢能产业的发展，加氢站建设进度也在不断加速。我国现有加氢站数量约为20余座，预计至2020年将达到100座，至2030年将达到1000座。加氢站可分为气氢加氢站和液氢加氢站，其中液氢加氢站在国外非常普遍，比如：在日本有一半的加氢站是液氢加氢站。液氢加注过程为：先用液氢泵对液氢进行增压，然后在高压气化器里面让它吸收环境空气中的热量自然气化。液氢泵对液体进行增压能耗比压缩机给气体增压的能耗小得多，从而节省了电能。据报道，日加氢量规模超1000kg以上时，液氢加氢站和气氢加氢站相比，前者设备投资要比后者低20％左右，因此液氢加氢站得到了广泛的推广。目前，液氢加氢站在给燃料电池车加氢时，液氢在气化器中释放的冷量绝大部分直接排放到环境中，不但影响了环境的温度，并且浪费了大量的冷量，即浪费了能源，因此回收冷量对于进一步提升液氢加氢站的能效有重要意义。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本技术目的提供了一种设计合理、结构简单、液氢气化冷量被二氧化碳工质热力循环利用以降低冷端温度，使热力循环将电蓄热器中的热能以90％以上的效率转换为电能，避免液氢在气化器中释放的冷量被浪费，节省了资源的液氢气化冷量回收发电装置。为解决以上技术问题，本技术采用以下技术方案来实现的：一种液氢气化冷量回收发电装置，其特征在于，包括一用于给燃料电池车进行加氢的加氢装置；一用于通过二氧化碳工质热力循环将热能转换为电能的二氧化碳发电装置；一用于将加氢装置在加氢过程中释放的冷量传递至二氧化碳发电装置的二氧化碳工质作为冷却源的传热介质循环装置，所述传热介质循环装置设置在加氢装置与二氧化碳发电装置之间且主要用于冷量的传递。在本技术的一个优选实施例中，所述加氢装置包括一用于盛放液氢的液氢罐；一用于将从液氢罐流出的氢液增压至氢气加注所需要的压力的液氢泵，所述液氢泵的进液口与液氢罐的出液口相连通；一用于将经过液氢泵增压氢液进行气化的气化器，所述气化器的氢侧进口与液氢泵的出液口相连通，所述气化器释放的冷量通过传热介质循环装置传递至二氧化碳发电装置的二氧化碳工质作为冷却源；一用于对经过气化器气化的氢气进行储存的蓄压器，所述蓄压器的进气口与气化器的氢侧出口相连通；一用于给燃料电池车进行加氢的氢气加注机，所述氢气加注机的进气口与蓄压器的出气口相连通。在本技术的一个优选实施例中，所述二氧化碳发电装置包括一通过传热介质循环装置将加氢装置在加氢过程中释放的冷量作为二氧化碳工质液化冷源的冷却器；一用于将通过冷却器进行液化的二氧化碳工质增压至设定压力值的二氧化泵，所述二氧化泵的进液口与冷却器的出液口相连通；一用于对经过二氧化泵增压后的二氧化碳工质进行加热的低温回热器，所述低温回热器的高压侧进口与二氧化碳泵的出液口相连通，所述低温回热器的低压侧出口与冷却器的进口相连通；一用于对经过低温回热器进行加热的二氧化碳工质进行预加热的预热器，所述预热器的进口与低温回热器的高压侧出口相连通；一用于对经过预热器预加热的二氧化碳工质进行加热的高温回热器，所述高温回热器的高压侧进口与预热器的出口相连通，所述高温回热器的低压侧出口与低温回热器的低压侧进口相连通；一用于对经过高温回热器加热的二氧化碳进行再次加热的电蓄热器，所述电蓄热器的进口与高温回热器的高压侧出口相连通；一用于推动发电机产生电力的透平，所述透平的进口与电蓄热器的出口相连通，所述透平的排气口与高温回热器的低压侧进口相连通。在本技术的一个优选实施例中，所述传热介质循环装置包括传热介质循环泵和传热介质循环管道，所述传热介质循环管道的进口与加氢装置的冷量出口相连通，所述传热介质循环管道的出口与二氧化碳发电装置的液化进口相连通，所述传热介质循环泵的进口与二氧化碳发电装置的传热介质侧出口相连通，所述传热介质循环泵的出口与加氢装置的传热介质侧进口相连通。与现有技术相比，本技术的液氢气化冷量被二氧化碳工质热力循环利用以降低冷端温度，使热力循环将电蓄热器中的热能以90％以上的效率转换为电能。电蓄热器的热能在夜间电费较低时通过电加热方式蓄积，白天在电费较高时，通过二氧化碳工质热力循环将热能转换为电能，从电费差价中获得可观的收益。该装置无任何排放物，也不需要添加燃料。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。图1为本技术的控制原理图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参照图1所示，图中给出了一种液氢气化冷量回收发电装置，包括加氢装置、二氧化碳发电装置和传热介质循环装置。加氢装置用于给燃料电池车进行加氢，二氧化碳发电装置用于通过二氧化碳工质热力循环将热能转换为电能，传热介质循环装置用于将加氢装置在加氢过程中释放的冷量传递至二氧化碳发电装置的二氧化碳工质作为冷却源，传热介质循环装置设置在加氢装置与二氧化碳发电装置之间且主要用于冷量的传递。加氢装置包括液氢罐1000、液氢泵1100、气化器1200、蓄压器1300、氢气加注机1400，液氢罐1000用于盛放液氢，液氢泵1100用于将从液氢罐1000流出的氢液增压至氢气加注所需要的压力，液氢泵1100的进液口与液氢罐1000的出液口相连通。气化器1200用于将经过液氢泵1100增压氢液进行气化，气化器1200的氢侧进口与液氢泵1100的出液口相连通，气化器1200释放的冷量通过传热介质循环装置传递至二氧化碳发电装置的二氧化碳工质作为冷却源。蓄压器1300用于对经过气化器1200气化的氢气进行储存，蓄压器1300的进气口与气化器1200的氢侧出口相连通，氢气加注机1400用于给燃料电池车进行加氢，氢气加注机1400的进气口与蓄压器1300的出气口相连通。二氧化碳发电装置包括冷却器800、二氧化泵100、低温回热器200、预热器300、高温回热器400、电蓄热器500、透平600和发电机700。冷却器800通过传热介质循环装置将加氢装置在加氢过程中释放的冷量作为二氧化碳工质液化冷源，二氧化泵100用于将通过冷却器800进行液化的二氧化碳工质增压至设定压力值，二氧化泵100的进液口与冷却器800的出液口相连通。低温回热器200用于对经过二氧化泵100增压后的二氧化碳工质进行加热，低温回热器200的高压侧进口与二氧化碳泵100的出液口相连通，低温回热器200的低压侧出口与冷却器80本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液氢气化冷量回收发电装置，其特征在于，包括/n一用于给燃料电池车进行加氢的加氢装置；/n一用于通过二氧化碳工质热力循环将热能转换为电能的二氧化碳发电装置；/n一用于将加氢装置在加氢过程中释放的冷量传递至二氧化碳发电装置的二氧化碳工质作为冷却源的传热介质循环装置，所述传热介质循环装置设置在加氢装置与二氧化碳发电装置之间且主要用于冷量的传递。/n

【技术特征摘要】
1.一种液氢气化冷量回收发电装置，其特征在于，包括
一用于给燃料电池车进行加氢的加氢装置；
一用于通过二氧化碳工质热力循环将热能转换为电能的二氧化碳发电装置；
一用于将加氢装置在加氢过程中释放的冷量传递至二氧化碳发电装置的二氧化碳工质作为冷却源的传热介质循环装置，所述传热介质循环装置设置在加氢装置与二氧化碳发电装置之间且主要用于冷量的传递。


2.如权利要求1所述的一种液氢气化冷量回收发电装置，其特征在于：所述加氢装置包括
一用于盛放液氢的液氢罐；
一用于将从液氢罐流出的氢液增压至氢气加注所需要的压力的液氢泵，所述液氢泵的进液口与液氢罐的出液口相连通；
一用于将经过液氢泵增压氢液进行气化的气化器，所述气化器的氢侧进口与液氢泵的出液口相连通，所述气化器释放的冷量通过传热介质循环装置传递至二氧化碳发电装置的二氧化碳工质作为冷却源；
一用于对经过气化器气化的氢气进行储存的蓄压器，所述蓄压器的进气口与气化器的氢侧出口相连通；
一用于给燃料电池车进行加氢的氢气加注机，所述氢气加注机的进气口与蓄压器的出气口相连通。


3.如权利要求1所述的一种液氢气化冷量回收发电装置，其特征在于：所述二氧化碳发电装置包括
一通过传热介质循环装置将加氢装置在加氢过程中释放的冷量作为二氧化碳工质液化冷源的冷却器；
一用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑开云，黄志强，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：上海;31