一种集成式移动加氢站制造技术

本发明专利技术属于加氢站技术领域，公开了一种集成式移动加氢站。本发明专利技术包括移动装置以及装载在所述移动装置上顺次连接的双压缩系统、储氢系统、氢气分配系统等，其中，所述双压缩系统包括至少一组增压机组；所述储氢系统包括并联设置的低压储氢部、中压储氢部和高压储氢部；所述氢气分配系统用于将所述储氢系统内存储的氢气输送至外部用氢装置。本发明专利技术集成式移动加氢站提供了储氢、运氢和加氢功能的综合解决方案，可以大规模生产和快速实施，为氢燃料基础设施的快速发展提供更有利的帮助。设施的快速发展提供更有利的帮助。设施的快速发展提供更有利的帮助。

【技术实现步骤摘要】
一种集成式移动加氢站


[0001]本专利技术属于加氢站
，具体涉及一种集成式移动加氢站。

技术介绍

[0002]氢能是世界能源发展的重要方向，如何实现氢的高效生产、储运与利用是世界当下研究的热点领域。目前，由于缺乏大规模的氢运输基础建设（如大量的氢管道），氢的生产、储运与利用往往存在时间上和空间上的分散性，能源效率利用低下。而集氢的生产、储运与利用的一体化移动式加氢站有望改变这一现状。移动式加氢站一方面可以为固定式加氢站加氢，另一方面还可以为集中式客户加氢（如公交车、载重汽车、绿氢炼钢炼铁厂等）。
[0003]目前对加氢站的研究主要侧重于固定式加氢站，对于移动式加氢站的研究相对较少，尤其是集“制
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储
‑
运
‑
用”一体化的移动式绿电制氢加氢站。移动式加氢站在储氢、加氢方面和固定式加氢站具有共性，同时又具有额外的加氢和运氢功能，其运营所处场景也更复杂（动态运输）。因此有必要展开对集成式移动加氢站及其系统化设计进行研究。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题和不足，本专利技术的目的在于提供一种集成式移动加氢站。
[0005]基于上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术第一方面提供了一种集成式移动加氢站，包括移动装置以及装载在所述移动装置上顺次连接的双压缩系统、储氢系统和氢气分配系统；所述双压缩系统包括至少一组增压机组；所述增压机组包括低压压缩机和高压压缩机，低压压缩机气体进口和高压压缩机气体进口均分别与外部供氢装置连通，所述低压压缩机气体出口通过缓冲罐与所述高压压缩机气体进口连通，所述高压压缩机气体出口与所述储氢系统连通；所述储氢系统用于储存经双压缩系统压缩后的氢气；所述氢气分配系统用于将所述储氢系统内存储的氢气输送至外部用氢装置；所述移动装置可移动。
[0006]更加优选地，所述移动加氢站还可包括供氢装置。
[0007]优选地，当所述双压缩系统包括两组或两组以上增压机组时，增压机组并联连接。
[0008]更加优选地，所述高压压缩机气体出口分别连接至储氢系统中的低压储氢部气体进口，中压储氢部气体进口和高压储氢部气体进口。
[0009]优选地，所述储氢系统包括并联设置的低压储氢部、中压储氢部和高压储氢部；所述低压储氢部包括至少一个并联的低压储氢罐，所述中压储氢部包括至少一个并联的中压储氢罐，所述高压储氢部包括至少一个并联的高压储氢罐。
[0010]进一步地，所述氢气分配系统可优选为加氢机和与加氢机连接的加氢枪；所述加氢机气体进口分别连接至所述低压储氢部气体出口，中压储氢部气体出口，高压储氢部气
体出口；所述加氢机气体出口连接加氢枪以便向外部用氢装置如氢燃料电池车等注氢。
[0011]优选地，所述移动加氢站还包括级联冷却系统；所述级联冷却系统包括低温蒸发装置、中温蒸发装置、中温级制冷压缩机组、低温级制冷压缩机组和换热器；所述低温蒸发装置、中温蒸发装置和中温级制冷压缩机组串联形成中温换热回路，所述低温蒸发装置、低温级制冷压缩机组和换热器串联形成低温换热回路，且中低温两条换热回路不连通。
[0012]更加优选地，所述移动加氢站还包括内外两个壳体；所述低温蒸发装置和储氢系统安装在内壳体的内部腔室中，其他装置系统包括所述双压缩系统，与储氢系统气体出口连通的用氢管道，级联冷却系统的中温蒸发装置、两个制冷压缩机组和换热器等均安装在所述内壳体和外壳体之间形成的腔室中；所述换热器安装在与储氢系统气体出口连通的用氢管道上。进一步地，述中温蒸发装置主要用于对双压缩系统进行降温处理；所述低温蒸发装置主要用于对储氢系统进行降温处理；所述换热器用于对与储氢系统气体出口连通的用氢管道进行降温处理，便于降低用氢管道内的氢气温度。
[0013]优选地，所述中温换热回路和低温换热回路通过所述低温蒸发装置处进行热交换，便于中温换热回路对低温换热回路进行预冷，同时低温换热回路可对中温换热回路进一步降温，进一步节能减排。
[0014]优选地，所述移动加氢站还包括通信控制系统；所述通信控制系统包括内部通信控制装置和第三方通信控制装置（包括支持蜂窝网络的无线路由器）；所述内部通信控制装置用于控制移动加氢站内部装置和系统，所述第三方通信控制装置用于控制移动加氢站外部装置和系统；所述内部通信控制装置和第三方通信控制装置均分别与其他系统包括双压缩系统、储氢系统、氢气分配系统和级联冷却系统通信连接。
[0015]更加优选地，所述外部供氢装置的气体出口通过供氢管道经三通阀分流后分别与所述低压压缩机、高压压缩机的气体进口连通；所述三通阀分流前的供氢管道上还设有压力传感器。
[0016]更加优选地，所述通信控制系统根据外部供氢压力控制三通阀引导氢气通路，根据供氢装置提供的氢气压力将氢气压缩过程分配至低压压缩机或高压压缩机处，进入低压压缩机的氢气通过缓冲罐后再输送至高压压缩机。进一步地，当供氢压力低于高压压缩机气体进口阈值压力时，所述通信控制系统控制三通阀将氢气分配至低压压缩机进行氢气的压缩处理，缓解高压压缩机的高入口压力。
[0017]更加优选地，所述低压储氢部、中压储氢部、高压储氢部中的每个储氢罐气体进口和气体出口处均设有阀门和压力传感器，所述储氢系统连接所述氢气分配的用氢管道上设有减压阀。所述通信控制系统与阀门、压力传感器和减压阀建立通信连接，通信控制系统通过阀门、压力传感器和减压阀控制不同压力的储氢罐进行压缩和加氢，同时根据用氢装置需求选择合适的储氢部以及控制储氢系统的输出总管道上的减压阀输出符合压力需求的氢气。
[0018]更加优选地，所述通信控制系统还可根据储氢系统中储氢压力控制氢气分配系统，将氢气输送至符合储氢系统中储氢压力的用氢装置。
[0019]更加优选地，所述通信控制系统还通过检测设备检测级联冷却系统设备的工作情况以及制冷剂的泄露情况。
[0020]更加优选地，所述移动加氢站还包括安全设备（如灭火系统、断路器、摄像头监控
系统和备用电池系统等）和操作维护系统（可查阅操作说明指导工作人员对移动加氢站进行日常操作、维护和终端诊断，与远端工作人员通信、报告紧急情况等）。进一步地，所述通信控制系统也会将安全设备和操作维护系统与其他系统建立通信连接。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术集成式移动加氢站提供了储氢、运氢和加氢功能的综合解决方案，可以大规模生产和快速实施。该系统通过双压缩系统最大限度地提取氢气，避免了因压力不足而无法抽取剩余氢气的问题，并缓解了高压压缩机的压缩压力；储氢系统减少了压缩所需的压力和时间，并降低了成本；级联冷却系统的两个换热回路在中温换热回路对低温换热回路进行预冷的同时，还能使低温换热回路对中温换热回路进一步降温，不仅保证了储氢和加氢的安全性，还能进一步节能减排；此外，本专利技术还可采用可编程逻辑控制器（PLC）作为通信控制系统的控制器配合数字压力表进行监控和维护，保证储罐的安全。本专利技术集成式移动加氢站具有安全、适应性强、价格本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成式移动加氢站，其特征在于，包括移动装置以及装载在所述移动装置上顺次连接的双压缩系统、储氢系统和氢气分配系统；所述双压缩系统包括至少一组增压机组；所述增压机组包括低压压缩机和高压压缩机，低压压缩机气体进口和高压压缩机气体进口均分别与外部供氢装置连通，所述低压压缩机气体出口通过缓冲罐与所述高压压缩机气体进口连通，所述高压压缩机气体出口与所述储氢系统连通；所述储氢系统用于储存经双压缩系统压缩后的氢气；所述氢气分配系统用于将所述储氢系统内存储的氢气输送至外部用氢装置。2.根据权利要求1所述的移动加氢站，其特征在于，所述移动加氢站还包括级联冷却系统；所述级联冷却系统包括低温蒸发装置、中温蒸发装置、中温级制冷压缩机组、低温级制冷压缩机组和换热器；所述低温蒸发装置、中温蒸发装置和中温级制冷压缩机组串联形成中温换热回路，低温蒸发装置、低温级制冷压缩机组和换热器串联形成低温换热回路；所述中温蒸发装置用于对双压缩系统进行降温处理；所述低温蒸发装置用于对储氢系统进行降温处理；所述换热器用于对与储氢系统气体出口连通的用氢管道进行降温处理。3.根据权利要求2所述的移动加氢站，其特征在于，所述中温换热回路和低温换热回路通过所述低温蒸发装置处进行热交换。4.根据权利要求3所述的移动加氢站，其特征在于，当所述双压缩系统包括两组或两组以上增压机组时，增压机组并联连接。5.根据权利要求4所述的移动加氢站，其特征在于，所述储氢系统包括并联设置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯正猛，郭奕麟，刘建华，韩丽，黄亮朝，方琰藜，王琪琛，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：