[实用新型]一种高压HCNG燃料的制备系统

说明书

技术领域

本实用新型主要属于气体燃料技术领域，具体涉及一种高压HCNG 燃料的制备系统。

背景技术

HCNG为混氢天然气，是将氢气(H₂)与压缩天然气(CNG)按一定比例混合而得到的代用气体燃料。HCNG综合了氢气与天然气各自的优点：

1氢气燃烧速率高，大约是天然气的8倍，在天然气中掺入氢气可以提高混合气的燃烧速度，点火可以更靠近发动机上止点，减少压缩负功，提高燃烧定容度，可以提高热效率；

2.氢气的点火能量低，不需要高能点火系统；

3.氢气的可燃混合界限宽，稀薄燃烧极限达0.068(相对燃空比)；淬熄距离只有天然气的30％。因此，少量氢气可以拓宽混合气的可燃混合比例，可实现稀薄燃烧；

4.天然气的体积热值较高，比纯氢气具有更高的体积热量。

在现有的HCNG燃料的制备技术中仍存在着：制备过程繁琐、设备占地体积大、压力低的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型一种高压HCNG燃料的制备系统，本实用新型所提供的高压HCNG燃料的制备系统包括高压天然气储存罐、高压氢气储存罐、用于将高压氢气储存罐中的高压氢气以及高压天然气储存罐中的高压天然气直接混合以制备获得高压HCNG的高压混合器以及用于存储高压HCNG的高压HCNG储存罐，可以制备获得压力范围在15-35MPa的HCNG燃料，并且制备过程简单，制备所用设备的体积以及占地面积小。

本实用新型技术方案为：

一种高压HCNG燃料的制备系统，所述制备系统包括高压天然气储存罐、高压氢气储存罐、用于将高压氢气储存罐中的高压氢气以及高压天然气储存罐中的高压天然气直接混合以制备获得高压HCNG的高压混合器以及用于存储高压HCNG的高压HCNG储存罐；

所述制备系统还包括用于制备产生氢气的水电解制氢设备、氢气压缩机或增压器，所述水电解制氢设备与所述氢气压缩机或增压器连接，所述氢气压缩机或增压器与所述高压氢气储存罐连接；在所述高压氢气储存罐和所述高压混合器之间，沿着氢气的输送方向在氢气高压输送管道上依次设置氢气流量计和氢气调节阀；

所述制备系统还包括与天然气管道连接的天然气干燥器、与所述天然气干燥器的出气端连接的天然气加臭器、与所述天然气加臭器出气端连接的用于对天然气进行增压的天然气压缩机，所述天然气压缩机与所述高压天然气储存罐连接，在所述高压天然气储存罐和所述高压混合器之间，沿着天然气的输送方向在天然气高压输送管道上依次设置天然气流量计和天然气调节阀；

所述制备系统还包括系统控制器、气体成分分析仪，所述系统控制器与所述氢气调节阀、所述天然气调节阀以及所述气体成分分析仪连接，所述气体成分分析仪设置在所述高压混合器和所述高压HCNG 储存罐之间。

进一步地，所述高压天然气储存罐内的压力为15-35MPa，所述高压氢气储存罐内的压力为15-70MPa；所述高压混合器以及所述高压HCNG储存罐内的压力为15-35MPa。

进一步地，所述高压混合器包括壳体、进气法兰、出气法兰和螺旋内构件，所述进气法兰设置在壳体的进气口端，所述出气法兰设置在壳体的出气口端，所述螺旋内构件固定设置在所述壳体内部。

进一步地，在所述螺旋内构件上均匀设置通气孔洞，所述通气孔洞直径在10-20mm，在所述螺旋内构件上设置通气孔洞的数量在7-8 个/m²。

进一步地，所述壳体厚度范围在50-80mm。

进一步地，所述螺旋内构件的厚度范围为40-60mm。

本实用新型的有益技术效果：

(1)利用本实用新型提供的高压HCNG燃料的制备系统，可以制备获得压力范围在15-35MPa的HCNG燃料，并且制备过程简单，制备所用设备的体积以及占地面积小。

(2)本实用新型所公开的高压混合器，可实现氢气与天然气在高压状态下的充分混合，与传统技术相比，制备过程减少了加压的步骤，简化了制备过程。

附图说明

图1为一种高压HCNG燃料的制备系统的结构示意图；

图2为本实用新型中高压混合器的结构示意图；