【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种混氢天然气控制系统，具体地说是涉及一种混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统。
技术介绍
1、氢能是一种清洁、高效的能源，其资源丰富，来源广泛，可以通过一定的方法利用其他能源制取的，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介，是构建未来可持续发展能源体系的重要载体之一。但是，氢气的运输成本过高一直制约其发展的痛点。氢气运输方式主要有气态储运(长管拖车、管道)、液氢储运、有机液体储运等，其中管道运输是大规模远距离运输中成本最低、最具发展潜力的一种方式。纯氢管道建设和运营成本高，目前采用的运输方法是利用现有的天然气管网掺入氢气输送，该方法可作为解决大规模、长距离氢气输送的一个良好的过渡方法。
2、天然气掺氢，是将氢气以一定体积比例掺入天然气中形成掺氢天然气，通过现有天然气管道进行输送至终端分离或直接燃烧，降低氢气运输成本。但活泼的氢气掺入天然气后可能引起泄漏速率加快、可燃范围增大、混合气体点火能量降低和燃烧速率加快等问题，面对更高的泄漏、燃烧和爆炸等危险，因此在输送过程中对混合气体进行监控是必不可少的。
3、掺混工艺中最重要的监控指标即为混氢天然气的热值和掺氢含量。
4、(1)纯氢的热值约为天然气热值的1/3左右，因此随着氢气的掺入，导致天然气热值相应降低。但管输天然气对于气质发热量以及混氢管输天然气互换性有明确的要求，因此混氢后天然气的热值需要进行严格的监控，确保满足要求；
5、(2)氢气的掺入会对管输带来各方面的影响，如管道氢脆、泄漏速度加快、
6、目前在监测混氢天然气的热值和掺氢含量时，通常采用的方法是在静态混气罐后安装热值仪和氢气分析仪。因为热值仪只能测量混合气体的热值，但无法得到其中氢气的含量，因此还需要氢气分析仪来分析混合气体中氢气的含量，而如此一来，导致管路结构复杂，设备的成本大幅增加，维护难度大，同时热值仪和氢气分析仪两个设备分析周期的不同步也会为反馈控制带来不确定因素。
技术实现思路
1、本技术提供了一种混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，能够同时检测混合气体的热值和掺氢含量，并将检测结果同步反馈给上游控制中心，通过上游控制中心进行调控混合气体的热值和掺氢含量，其技术方案如下所述：
2、一种混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，包括混氢天然气罐，其设置有两个进气口，分别连通氢气主管道和天然气主管道，在氢气主管道上设置有氢气进气比例控制阀，在天然气主管道设有天然气进气比例控制阀，混氢天然气罐的出口连接有混合出气管，混合出气管上设置有气体采集模块，用于测量混合气体的粘度值及氢气含量；气体采集模块通过计算模块连接上游控制模块，上游控制模块与氢气进气比例控制阀和天然气进气比例控制阀相连接。
3、还包括通讯模块，计算模块通过通讯模块连接上游控制模块，所述通讯模块用于将计算模块的数据传送给上游控制模块。
4、所述通讯模块将计算模块的数据传送给上游控制模块的每次间隔时间为0.5s-2s。
5、进一步的，所述通讯接口为：rs485通讯接口、4-20ma通讯接口或者无线网络通讯接口。
6、还包括分别与通讯模块、上游控制模块通讯连接的存储模块，用于存储计算模块和上游通讯模块的历史数据。
7、所述气体采集模块包括：用于测量混合气体的粘度值的粘度传感器、用于测量混合气体中的氢气含量的氢气传感器。
8、所述计算模块包括：热值计算单元，用于根据粘度传感器测量的气体粘度值，计算出混合气体的热值；氢气检测单元，用于接收气体采集模块传递的氢气含量数值，计算信息转化单元，用于将热值计算单元的计算的热值和氢气检测单元接收的氢气含量数值转换成可识别的电信号，通过通讯模块将可识别的电信号发送给上游控制模块。
9、计算模块采用arm芯片，或者采用stm32f103系列单片机，能够实现系统集成，实现系统便携、小型化。
10、上游控制模块采用配置有显示器的工控机，便于操作人员实时了解当前系统的各项运行数值和进行参数设定。
11、与现有技术相比，本技术的有益效果是：
12、本技术提供了一种混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，能够同时检测混合气体的热值和掺氢含量，并将检测结果反馈给上游控制中心，通过上游控制中心控制氢气进气比例控制阀和天然气进气比例的开度，实现调控混合气体的热值和掺氢含量的目的，且管路中只需要安装一台设备，可以大幅降低成本和节约安装空间，具有结构简单，易操作的有益效果。
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1.一种混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，包括混氢天然气罐，其设置有两个进气口，分别连通氢气主管道和天然气主管道，在氢气主管道上设置有氢气进气比例控制阀，在天然气主管道设有天然气进气比例控制阀，混氢天然气罐的出口连接有混合出气管，其特征在于：混合出气管上设置有气体采集模块，用于测量混合气体的气体粘度值及氢气含量；气体采集模块通过计算模块连接上游控制模块，上游控制模块与氢气进气比例控制阀和天然气进气比例控制阀相连接。
2.根据权利要求1所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，还包括通讯模块，计算模块通过通讯模块连接上游控制模块，所述通讯模块用于将计算模块的数据传送给上游控制模块。
3.根据权利要求2所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，所述通讯模块将计算模块的数据传送给上游控制模块的每次间隔时间为0.5s-2s。
4.根据权利要求2所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，通讯模块和上游控制模块通过RS485通讯接口、4-20mA通讯接口或者无线网络通讯接口通讯连接。
5.根据权利要求2所述
6.根据权利要求2所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，所述气体采集模块包括：用于测量混合气体的粘度值的气体粘度传感器、用于测量混合气体中的氢气含量的氢气传感器。
7.根据权利要求6所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，所述计算模块包括：热值计算单元，用于根据粘度传感器测量的气体粘度值，计算出混合气体的热值；氢气检测单元，用于接收气体采集模块传递的氢气含量数值，计算信息转化单元，用于将热值计算单元的计算的热值和氢气检测单元接收的氢气含量数值转换成可识别的电信号，通过通讯模块将可识别的电信号发送给上游控制模块。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，计算模块采用ARM芯片，或者采用stm32f103系列单片机，能够实现系统集成，实现系统便携、小型化。
9.根据权利要求8所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，上游控制模块采用配置有显示器的工控机，便于操作人员实时了解当前系统的各项运行数值和进行参数设定。
...【技术特征摘要】
1.一种混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，包括混氢天然气罐，其设置有两个进气口，分别连通氢气主管道和天然气主管道，在氢气主管道上设置有氢气进气比例控制阀，在天然气主管道设有天然气进气比例控制阀，混氢天然气罐的出口连接有混合出气管，其特征在于：混合出气管上设置有气体采集模块，用于测量混合气体的气体粘度值及氢气含量；气体采集模块通过计算模块连接上游控制模块，上游控制模块与氢气进气比例控制阀和天然气进气比例控制阀相连接。
2.根据权利要求1所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，还包括通讯模块，计算模块通过通讯模块连接上游控制模块，所述通讯模块用于将计算模块的数据传送给上游控制模块。
3.根据权利要求2所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，所述通讯模块将计算模块的数据传送给上游控制模块的每次间隔时间为0.5s-2s。
4.根据权利要求2所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，通讯模块和上游控制模块通过rs485通讯接口、4-20ma通讯接口或者无线网络通讯接口通讯连接。
5.根据权利要求2所述的混氢天然气的热值和掺氢含量控制系统，其特征在于，还包...
【专利技术属性】
技术研发人员：王德强，王健，呼啸，郭浩，
申请(专利权)人：乌海凯洁燃气有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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