[发明专利]一种超微流量的高压氢气精确注气系统及注气方法

权利要求书

1.一种超微流量的高压氢气精确注气系统，包括：氢气入口、氢气出口、系统管路部分和电气控制部分，其特征在于：

所述系统管路部分包括上游主管道、高流量路径、低流量路径和下游主管道；

所述高流量路径依次设有针形截止阀、高流量多孔限流器、高流量控制器、针形截止阀，所述高流量控制器通过电缆与变送器连接后接入电厂控制系统(PLS)；

所述低流量路径依次设有针形截止阀、低流量多孔限流器、低流量控制器、针形截止阀，所述低流量控制器通过电缆与变送器连接后接入电厂控制系统(PLS)；

所述高流量路径和低流量路径连接下游主管路；

所述电气控制部分包括压力传感器、流量计、流量控制器、各控制阀的信号及电源接线，所述电气控制部分接入防爆接线盒中，再接入电厂控制系统(PLS)。

2.如权利要求1所述的注气系统，其特征在于：所述注气系统的设计压力为21.4MPa，控制流量精度为1％。

3.如权利要求1所述的注气系统，其特征在于：还包括至少两套备用路径，其中一套为与所述高流量路径结构相同的高流量备用路径，另一套为与所述低流量路径结构相同的低流量备用路径，所述高流量备用路径和低流量备用路径分别通过电缆与变送器连接后接入电厂控制系统(PLS)。

4.如权利要求1所述的注气系统，其特征在于：所述注气系统安设在一个四面镂空的箱架结构中，所述箱架结构的结构强度能够承受住在其重心同时施压水平方向2g和垂直方向4.5g的静态等效负荷的抗震要求。

5.如权利要求1或4所述的注气系统，其特征在于：所述注气系统设有氢气泄漏探头，用于泄露氢气的探测。

6.一种超微流量的高压氢气精确注气方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)对高压氢气储气罐中的氢气进行减压；

(2)经减压的氢气进入高流量路径或/和低流量路径中进行流量控制；

(3)所述经流量控制后的氢气输出进入下游的主管路；

其中：步骤(2)中的所述的流量控制为：

高流量路径：经减压的氢气从氢气入口进入上游主管路，经针形截止阀后，再经高流量多孔限流器限流，然后进入高流量控制器，所述高流量控制器通过电缆与变送器连接，所述高流量控制器与连接的变送器接入电厂控制系统，所述高流量控制器根据电厂控制系统发出的流量指令，经氢气出口输出经流量控制后的氢气；

低流量路径：经减压的氢气从氢气入口进入上游主管路，经针形截止阀后，再经低流量多孔限流器限流，然后进入低流量控制器，所述低流量控制器通过电缆与变送器连接，所述低流量控制器与连接的变送器接入电厂控制系统，所述低流量控制器根据电厂控制系统发出的流量指令，经氢气出口输出经流量控制后的氢气。

7.如权利要求6所述的注气方法，其特征在于：所述流量控制还包括至少两套备用路径，其中一套为与所述高流量路径结构相同的高流量备用路径，另一套为与所述低流量路径结构相同的低流量备用路径，所述高流量备用路径和低流量备用路径分别通过电缆与变送器连接后接入电厂控制系统，当所述高流量路径或低流量路径发生故障时，通过所述高流量备用路径或低流量备用路径替代对应路径进行注气工作。

8.如权利要求6所述的注气方法，其特征在于：根据用户需求，可以在站控操作界面上选择采用只开启高流量路径、只开启低流量路径、同时开启高流量路径和低流量路径三种模式中任意一种模式进行。

9.如权利要求6所述的注气方法，其特征在于：所述高流量控制器和低流量控制器分别根据工作期间采集到的实时流量信号与上位控制系统输入理想工况对比，通过控制管道中的比例电磁阀的开度来保障现实工作工况与理想工况高度拟合。

10.如权利要求6所述的注气方法，其特征在于：所述高流量多孔限流器和低流量多孔限流器均采用多通道及内部盘曲管道增加流阻，来限制气体流量。