一种无动力容积式精确掺氢装置及其控制系统制造方法及图纸

技术编号:41494908 阅读:25 留言:0更新日期:2024-05-30 14:39
本发明专利技术公开了一种无动力容积式精确掺氢装置及其控制系统,在天然气输送管道和氢气输送管道通过氢气混合扰流器将天然气和氢气混合后通过混合气体输送管道输出,在天然气输送管道设置高压驱动器件,在氢气输送管道设置低压注入器件,高压驱动器件、低压注入器件的转子每次转动通过的气体流量固定,通过连接变速传动器件,根据天然气输送管道的天然气压力流量信息、氢气输送管道的氢气压力流量信息以及预期的氢气掺混比例,控制高压驱动器件、低压注入器件的转子传动比,实现对氢气和天然气的精准掺混,保障了掺氢速率的稳定性和准确性,同时,高压驱动器件、低压注入器件既是掺氢装置又是计量装置,无需增加流量计,减少了设备投入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天然气掺氢输送,特别是涉及一种无动力容积式精确掺氢装置及其控制系统


技术介绍

1、当前,实现氢能的大规模商业化使用仍存在一系列关键技术问题亟需解决,发展安全高效、经济便捷的储运氢技术是实现氢能广泛应用的基础。但是短时间内直接建设纯氢管道大规模输送的氢气是有较多现实困难的,如果利用国家天然气基础设施建设,在“全国一张网”的有利条件下,实施天然气掺氢输送,可推迟高成本氢气管道建设需求,在现有基础设施条件下实现氢气的低成本、长距离输送。

2、目前,天然气掺氢方式仍然在测试设计过程中,已经出现了使用混气罐或者注入压缩机的方式将氢气混入天然气管道进行输送,而此种掺氢方式大多是小流量的氢气掺混到大流量的天然气管道中,掺混过程需要氢气管道压力大于天然气管道压力,此种方法只适用于中低压天然气管网,而对于长输管道来说,由于天然气压力过高,此种方法需要使用压缩机将氢气增压后注入长输管道,使得氢气精确掺混的困难性大大增加。且此类掺氢装置控制逻辑多为控制氢气的体积流量,无法准确控制掺混气体的热值。同时,压缩机的介入必然会造成额外的站内能耗增加,大大提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无动力容积式精确掺氢装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述无动力容积式精确掺氢装置,其特征在于,还包括在所述天然气输送管道与所述高压驱动器件之间依次设置的天然气入口截止阀、天然气入口调节阀以及在所述氢气输送管道设置的氢气入口截止阀、在所述混合气体输送管道设置的混合气体出口截止阀,所述天然气入口调节阀位于所述高压驱动器件、所述天然气入口截止阀之间,所述天然气入口截止阀用于控制所述天然气输送管道与所述高压驱动器件之间的管道通断状态,所述混合气体出口截止阀用于控制所述混合气体输送管道是否输出混合气体,所述天然气入口调节阀用于调节所述天然气输送管道的压力流量状态,所述...

【技术特征摘要】

1.一种无动力容积式精确掺氢装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述无动力容积式精确掺氢装置,其特征在于,还包括在所述天然气输送管道与所述高压驱动器件之间依次设置的天然气入口截止阀、天然气入口调节阀以及在所述氢气输送管道设置的氢气入口截止阀、在所述混合气体输送管道设置的混合气体出口截止阀,所述天然气入口调节阀位于所述高压驱动器件、所述天然气入口截止阀之间,所述天然气入口截止阀用于控制所述天然气输送管道与所述高压驱动器件之间的管道通断状态,所述混合气体出口截止阀用于控制所述混合气体输送管道是否输出混合气体,所述天然气入口调节阀用于调节所述天然气输送管道的压力流量状态,所述氢气入口截止阀设置在所述低压注入器件背离所述氢气混合扰流器的一侧,用于控制所述氢气输送管道与所述低压注入器件之间的管道通断状态。

3.如权利要求2所述无动力容积式精确掺氢装置,其特征在于,还包括在所述混合气体输送管道从入口到出口依次设置的出口超声波流量计、在线气相色谱仪,所述出口超声波流量计用于检测所述混合气体输送管道输出的混合气体的流量,所述在线气相色谱仪用于对所述混合气体输送管道输出的混合气体的色谱进行检测。

4.如权利要求3所述无动力容积式精确掺氢装置,其特征在于,还包括在所述天然气输送管道、所述氢气输送管道、所述混合气体输送管道设置的多个压力传感器以及相邻所述压力传感器一一对应设置的温度传感器,多个所述压力传感器和对应的所述温度传感器组成第一压力温度传感器组、第二压力温度传感器组和第三压力温度传感器组,所述第一压力温度传感器组的所述压力传感器、所述温度传感器分布设置在所述天然气入口截止阀的入口端以及所述天然气入口截止阀、所述天然气入口调节阀、所述高压驱动器件、所述氢气混合扰流器的相邻部件之间,所述第二压力温度传感器组的所述压力传感器、所述温度传感器分布设置在所述氢气入口截止阀的入口端以及所述氢气混合扰流器、所述低压注入器件、所述氢气入口截止阀的相邻部件之间,所述第三压力温度传感器组的所述压力传感器、所述温度传感器分布设置在所述混合气体出口截止阀的输出端以及所述出口超声波流量计、所述在...

【专利技术属性】
技术研发人员:温凯焦健丰金凤赵昊博李轩高伟阎凤元
申请(专利权)人:中国石油大学北京
类型:发明
国别省市:

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