采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统及方法，本发明专利技术的方法，包括获取基于风机阵列的第一预设方向的第一氢气浓度测量数据；获取在风机驱动下的基于风机阵列的第二预设方向的第二氢气浓度测量数据；根据第一氢气浓度测量数据和预设的指令触发机制触发驱动控制指令，以驱动风机阵列的第一数量风机以第一转速运行并得到第一运行结果；利用预设氢气浓度阈值分别与第一氢气浓度测量数据和第二氢气浓度测量数据进行比较，并根据数据比较结果和第一运行结果控制风机阵列的第二数量风机以第二转速运行。本发明专利技术可以有效的控制启动风机的个数以及风机转速，形成逆向的气流将氢气吹散开，使氢气向核电站泄漏扩散的作用大大减弱。大大减弱。大大减弱。

【技术实现步骤摘要】
采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统及方法


[0001]本专利技术涉及核能制氢
，特别是涉及采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统及方法。

技术介绍

[0002]在核能制氢系统中，主要由制氢化工厂、储气罐、核电站三部分组成，核电站与制氢厂之间的距离是核能制氢系统设计的重要参数。以高温气冷堆耦合热化学分解水制氢为例，由于热化学分解水制氢需要高达850度的热量才能驱动。高温气冷堆作为第四代反应堆型，出口温度可以满足相应需求。高温气冷堆核电站和制氢化工厂之间通过热量输送管道相连，由于运输过程中存在不可避免的热量损失，到达化工厂用于制氢的热量和介质温度相比核电站出口也会有所降低，为了达到制氢过程的温度标准，减少热量的散失，一方面热量传输管道需要进行保温设计，其次传输管道长度不能过长，即核电站与化工厂之间的距离不能过长。另一方面，制氢厂制取的氢气短时间内无法全部投入工业消耗，从而需要利用化工厂内的高压储氢罐进行保存，由于氢气分子具有很强的扩散性，容易降低管道金属材料的强度，从而出现氢脆现象。氢脆使得长期使用的管道或连接装置出现破口，从而造成氢气的泄漏。而氢气本身具有特殊的理化性质，尤其是易燃易爆性质，一旦扩散到大气环境中的氢气被点燃，将有可能造成燃烧、爆炸、爆轰等一系列危险事故。如果核电站与制氢化工厂之间的距离过短，一旦发生泄漏事故，将对核电站的安全造成较大风险。因此，核电站与制氢化工厂之间存在一个较佳的设计距离来同时兼顾经济性和安全性。尤其是通过采用适当的措施有效阻断氢气的泄漏扩散，降低系统的安全风险，是核能制氢系统中需要重点关注的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术提出了一种采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统，该系统由多个风机、风机的自动控制系统以及氢气浓度测量传感器等组成，当氢气浓度检测装置测量到氢气时，自动控制系统启动风机，并根据氢气浓度测量装置检测得到的数据，控制启动风机的个数以及风机转速，形成逆向的气流将氢气吹散开，使氢气向核电站泄漏扩散的作用大大减弱，从而保护了核电站的安全。
[0005]本专利技术的另一个目的在于提出一种采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的方法。
[0006]为达上述目的，本专利技术一方面提出一种采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统，包括第一氢气浓度测量装置、第二氢气浓度测量装置、风机阵列和自动控制系统；其中，
[0007]所述第一氢气浓度测量装置，用于测量基于所述风机阵列的第一预设方向的第一氢气浓度测量数据，并将所述第一氢气浓度测量数据实时反馈至所述自动控制系统；
[0008]所述自动控制系统，用于根据所述第一氢气浓度测量数据和预设的指令触发机制触发驱动控制指令，以驱动所述风机阵列的第一数量风机以第一转速运行；
[0009]所述第二氢气浓度测量装置，用于测量在所述风机驱动下的基于所述风机阵列的第二预设方向的第二氢气浓度测量数据，并将所述第二氢气浓度测量数据反馈至所述自动控制系统；
[0010]所述自动控制系统，还用于通过预设氢气浓度阈值分别比较在所述风机驱动下的第一氢气浓度测量数据和第二氢气浓度测量数据，并根据数据比较结果控制所述风机阵列的第二数量风机以第二转速运行以优化整个系统的性能。
[0011]本专利技术实施例的采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统还可以具有以下附加技术特征：
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述风机阵列设于制氢厂储气罐和核电站之间的中间位置。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述第一氢气浓度测量装置设于所述制氢厂储气罐与所述风机阵列之间，所述第二氢气浓度测量装置设于所述风机阵列与所述核电站之间；其中，所述风机阵列与所述制氢厂储气罐的距离大于第一预设安全距离阈值。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述风机阵列的横截面积为覆盖氢气云团的截面积。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述第一氢气浓度测量装置和所述第二氢气浓度测量装置的实际高度高于制氢厂储气罐的连接管道的实际布置高度。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述第一氢气浓度测量装置和所述第二氢气浓度测量装置与所述风机阵列的距离分别大于第二预设安全距离阈值。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述第一氢气浓度测量装置和所述第二氢气浓度测量装置的测点个数分别为至少一个。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述第一氢气浓度测量装置和所述第二氢气浓度测量装置分别与所述自动控制系统连接。
[0019]为达上述目的，本专利技术另一方面提出一种采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的方法，包括：
[0020]获取基于风机阵列的第一预设方向的第一氢气浓度测量数据；
[0021]获取在所述风机驱动下的基于所述风机阵列的第二预设方向的第二氢气浓度测量数据；
[0022]根据所述第一氢气浓度测量数据和预设的指令触发机制触发驱动控制指令，以驱动所述风机阵列的第一数量风机以第一转速运行并得到第一运行结果；
[0023]利用预设氢气浓度阈值分别与所述第一氢气浓度测量数据和所述第二氢气浓度测量数据进行比较，并根据数据比较结果和所述第一运行结果控制所述风机阵列的第二数量风机以第二转速运行。
[0024]本专利技术实施例的采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统和方法，可以有效控制风机个数和转速，抑制氢气泄漏扩散。
[0025]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0026]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：
[0027]图1是根据本专利技术实施例的采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统的结构示意图；
[0028]图2是根据本专利技术实施例的采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的方法流程图。
具体实施方式
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0030]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0031]下面参照附图描述根据本专利技术实施例提出的采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统和方法。
[0032]图1是本专利技术实施例的采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统结构图。
[0033]如图1所示，该系统包括：第一氢气浓度测量装置1、第二氢气浓度测量装置4、风机阵列2和自动控制系统3；其中，
[0034]第一氢气浓度测量装置1，用于测量基于风机阵列2的第一预设方向的第一氢气浓度测量数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用风机驱动抑制氢气泄漏扩散的系统，其特征在于，包括：第一氢气浓度测量装置、第二氢气浓度测量装置、风机阵列和自动控制系统；其中，所述第一氢气浓度测量装置，用于测量基于所述风机阵列的第一预设方向的第一氢气浓度测量数据，并将所述第一氢气浓度测量数据实时反馈至所述自动控制系统；所述自动控制系统，用于根据所述第一氢气浓度测量数据和预设的指令触发机制触发驱动控制指令，以驱动所述风机阵列的第一数量风机以第一转速运行；所述第二氢气浓度测量装置，用于测量在所述风机驱动下的基于所述风机阵列的第二预设方向的第二氢气浓度测量数据，并将所述第二氢气浓度测量数据反馈至所述自动控制系统；所述自动控制系统，还用于通过预设氢气浓度阈值分别比较在所述风机驱动下的第一氢气浓度测量数据和第二氢气浓度测量数据，并根据数据比较结果控制所述风机阵列的第二数量风机以第二转速运行以优化整个系统的性能。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风机阵列设于制氢厂储气罐和核电站之间的中间位置。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一氢气浓度测量装置设于所述制氢厂储气罐与所述风机阵列之间，所述第二氢气浓度测量装置设于所述风机阵列与所述核电站之间；其中，所述风机阵列与所述制氢厂储气罐的距离大于第一预设安全距离阈值。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭威，高群翔，张平，赵钢，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：