一种燃气掺混氢气系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种燃气掺混氢气系统，解决现有掺氢混气过程中混气稳定性、安全性差的技术问题。包括：天然气调节子系统，用于形成中压天然气转换为低压天然气输出的受控管路；氢气调节子系统，用于移动氢气源形成低压氢气输出的受控管路；静态混合子系统，用于进行低压氢气随动低压天然气掺混，形成掺氢燃气输出的受控管路。充分利用现有燃气管网的传输管路资源、设备资源、管路控制资源和传输节点资源向区域内广泛燃气终端用户提供掺氢燃气，在提高氢气掺混稳定性的基础上充分保持原有燃气输送效率和安全性，使得氢气运输难题得以解决的同时可以大规模利用。的同时可以大规模利用。的同时可以大规模利用。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气掺混氢气系统


[0001]本技术涉及天燃气输送
，具体涉及一种燃气掺混氢气系统。

技术介绍

[0002]化石燃料是造成温室效应的主要因素，天然气是目前主要的清洁能源来源之一。天然气成分主要是烷烃，其中甲烷占绝大多数，甲烷燃烧依然会形成二氧化碳。氢气燃烧产物清洁，在天然气中掺氢混气可以进一步降低二氧化碳排放。如何利用现有成熟的信号反馈控制技术有效进行两种压力气体的掺杂混合并保证输送管路安全是输气行业目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本技术实施例提供一种燃气掺混氢气系统，解决现有掺氢混气过程中混气稳定性、安全性差的技术问题。
[0004]本技术实施例的燃气掺混氢气系统，包括：
[0005]天然气调节子系统，用于形成中压天然气转换为低压天然气输出的受控管路；
[0006]氢气调节子系统，用于移动氢气源形成低压氢气输出的受控管路；
[0007]静态混合子系统，用于进行低压氢气随动低压天然气掺混，形成掺氢燃气输出的受控管路。
[0008]本技术一实施例种，所述静态混合子系统包括：
[0009]静态混合器，用于连通天然气管路和氢气管路，形成低压燃气和低压氢气的均匀掺混；
[0010]下位球阀，用于受控调节掺氢燃气输出流量。
[0011]本技术一实施例种，所述天然气调节子系统包括在中压天然气气源和静态混合器间的天然气管路，所述天然气管路上顺序串联设置：
[0012]燃气压力变送器，用于实时采集气源燃气的实时压力，并通过燃气压力表进行实时显示；
[0013]燃气上位受控球阀，用于根据实时压力反馈受控调节天然气管路流量；
[0014]燃气过滤器，用于对气源燃气进行杂质和水分的过滤；
[0015]涡轮流量计，用于实时计量气源燃气的流量；
[0016]燃气中低压调压器，用于将气源燃气压力调整至0.0035至0.004Mpa输出至静态混合器。
[0017]本技术一实施例种，所述氢气调节子系统包括在移动气源和静态混合器间的氢气管路，所述氢气管路上顺序串联设置：
[0018]氢气压力变送器，用于实时采集气源氢气的实时压力，并通过氢气压力表进行实时显示；
[0019]氢气上位受控球阀，用于根据实时压力反馈受控调节氢气管路流量；
[0020]电动切断阀，用于受控通断氢气管路；氢气管路不直接通过原有燃气管路形成，管路压力适应性存在潜在风险，需要预置保护手段；
[0021]氢气过滤器，用于对气源氢气进行杂质和水分的过滤；
[0022]氢气流量计，用于实时计量气源氢气的流量；
[0023]氢气中低压调压器，用于将气源氢气压力调整至0.004Mpa；
[0024]流量调节阀，用于根据氢气流量的反馈信号受控调节氢气管路中的阀门开度输出氢气至静态混合器。
[0025]本技术一实施例种，所述静态混合器包括掺混腔体，掺混腔体包括顺序连通的上部水平直管腔体、弧形腔体和下部竖直直管腔体，上部水平直管腔体的输入端连通天然气管路，下部竖直直管腔体的输出端连通终端用户管网，弧形腔体的小弯侧壁连通氢气管路；
[0026]在上部水平直管腔体的内侧壁上沿周向间隔设置导流凸起，导流凸起同时沿轴向随机分布；导流凸起为条状延伸方向与上部水平直管腔体的轴线平行，导流凸起远离天然气管路一端的厚度大于另一端的厚度，导流凸起表面与上部水平直管腔体的内侧壁平滑过渡；
[0027]在弧形腔体的大弯内侧壁上设置扰流支杆组，扰流支杆组包括若干不同长度的扰流支杆，干扰流支杆的固定端固定在大弯内侧壁上，干扰流支杆的延伸端指向弧形腔体的轴线。
[0028]本技术实施例的燃气掺混氢气系统充分利用现有燃气管网的传输管路资源、设备资源、管路控制资源和传输节点资源向区域内广泛燃气终端用户提供掺氢燃气，在提高氢气掺混稳定性的基础上充分保持原有燃气输送效率和安全性，使得氢气运输难题得以解决的同时可以大规模利用。
附图说明
[0029]图1所示为本技术一实施例燃气掺混氢气系统的架构示意图。
[0030]图2所示为本技术一实施例燃气掺混氢气系统的具体结构示意图。
[0031]图3所示为本技术一实施例燃气掺混氢气系统中静态混合器的结构示意图。
具体实施方式
[0032]为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本技术作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0033]本技术一实施例燃气掺混氢气系统如图1所示。在图1中，本实施例包括：
[0034]天然气调节子系统100，用于形成中压天然气转换为低压天然气输出的受控管路。
[0035]天然气调节子系统形成的受控管路利用现有天然气输送管路形成，依托现有城市燃气管网资源可以通过直接优化管路上设备参数直接形成低压天然气输出。
[0036]氢气调节子系统200，用于移动氢气源形成低压氢气输出的受控管路。
[0037]移动氢气源可以采用长管拖车储存高压氢气，利用现有城市燃气管网的设备资源
形成新的受控管路以降低下游管路的制造成本和规划时间成本。
[0038]静态混合子系统300，用于进行低压氢气随动低压天然气掺混，形成掺氢燃气输出的受控管路。
[0039]依托于现有城市燃气终端管网资源，在区域燃气输送低压节点处进行氢气掺混，可以满足掺氢燃气的均匀输送和输送路由需求。
[0040]同时，利用现有天然气管路上传感器、受控阀门等受控设备形成的控制资源经过合理的、简单的通用控制技术调整，可以实现针对低压氢气随动掺混的基本控制过程。
[0041]本技术实施例的燃气掺混氢气系统充分利用现有燃气管网的传输管路资源、设备资源、管路控制资源和传输节点资源向区域内广泛燃气终端用户提供掺氢燃气，在提高氢气掺混稳定性的基础上充分保持原有燃气输送效率和安全性，使得氢气运输难题得以解决的同时可以大规模利用。
[0042]本技术一实施例燃气掺混氢气系统的具体实现结构如图2所示。在图2中，静态混合子系统300包括：
[0043]静态混合器，用于连通天然气管路和氢气管路，形成低压燃气和低压氢气的均匀掺混；
[0044]下位球阀，用于受控调节掺氢燃气输出流量。
[0045]如图2所示，在本技术一实施例中，天然气调节子系统100包括在中压天然气气源和静态混合器间的天然气管路，天然气管路上顺序串联设置：
[0046]燃气压力变送器，用于实时采集气源燃气的实时压力，并通过燃气压力表进行实时显示；
[0047]燃气上位受控球阀，用于根据实时压力反馈受控调节天然气管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气掺混氢气系统，其特征在于，包括：天然气调节子系统，用于形成中压天然气转换为低压天然气输出的受控管路；氢气调节子系统，用于移动氢气源形成低压氢气输出的受控管路；静态混合子系统，用于进行低压氢气随动低压天然气掺混，形成掺氢燃气输出的受控管路。2.如权利要求1所述的燃气掺混氢气系统，其特征在于，所述静态混合子系统包括：静态混合器，用于连通天然气管路和氢气管路，形成低压燃气和低压氢气的均匀掺混；下位球阀，用于受控调节掺氢燃气输出流量。3.如权利要求2所述的燃气掺混氢气系统，其特征在于，所述天然气调节子系统包括在中压天然气气源和静态混合器间的天然气管路，所述天然气管路上顺序串联设置：燃气压力变送器，用于实时采集气源燃气的实时压力，并通过燃气压力表进行实时显示；燃气上位受控球阀，用于根据实时压力反馈受控调节天然气管路流量；燃气过滤器，用于对气源燃气进行杂质和水分的过滤；涡轮流量计，用于实时计量气源燃气的流量；燃气中低压调压器，用于将气源燃气压力调整至0.0035至0.004Mpa输出至静态混合器。4.如权利要求3所述的燃气掺混氢气系统，其特征在于，所述氢气调节子系统包括在移动气源和静态混合器间的氢气管路，所述氢气管路上顺序串联设置：氢气压力变送器，用于实时采集气源氢气的实时压力，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭保玲，车明，孙俊芳，马旭卿，程韦豪，张玉星，邸鑫，闫松，刘慧，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：