[发明专利]高压管束车供氢加氢站设备选型方法

说明书

本发明涉及氢能源技术领域，具体涉及高压管束车供氢加氢站设备选型方法，所述高压管束车供氢加氢站设备选型方法，包括如下步骤：确定基本参数、氢气净化系统、氢气压缩机选型、设置储氢系统的压力等级及各压力等级下的储氢量比例、确定储氢系统、根据氢气加注压力等级确定是否设置氢气预冷系统、确定加氢机的数量。本发明针对高压管束车供氢加氢站这一典型具有普适性的加氢站工艺，提出了站内主要设备选型方法，建立了公式计算和工厂要求相结合的选型方法，为高压管束车供氢加氢站内设备选型以及加氢站设计建设提供依据。

技术领域

本发明涉及氢能源技术领域，具体涉及高压管束车供氢加氢站设备选型方法。

背景技术

加氢站是燃料电池汽车(FCVs)规模化应用的基础能源设施。由于氢气具有燃烧后只产生水而无其它污染、制备方法多样、可循环再生等优势，其在交通运输行业的应用得到了世界各国的关注。对于加氢站而言，大体上可以分为站内化学制氢和外供氢两种方式，相较于化石燃料而言，其供给方式也较为多样化。对于运营初期的加氢站而言，由于氢气加注量较少，采用高压管束车供氢是加氢站投资运行较为经济合理的一种方式。

CN103062619B公开了一种机动车加氢站系统，涉及到自然能源发电装置、氢气发生器、氢气存储器和加氢装置。该专利侧重于水电解制氢工艺的加氢站，同时也缺乏加氢站内主要设备的选择方法。

CN100534840 C公开了一种可快速充装氢气的制氢加氢站系统及其方法，提出了采用电解水制氢与天然气重整制氢的供氢工艺路线，同时对氢气加注工艺进行了详细的描述，然而对加氢站内设备信息介绍较少。

目前，由于国内外高压管束车供氢的加氢站投用数量较少，相关设计经验较为欠缺；且高压管束车供氢的加氢站的工艺路线较为繁杂，技术难度较高；存在设备选型方法单一、不准确等问题，导致加氢站设计处理能力与运营效果不匹配，限制了加氢站的设计及建设。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中高压管束车供氢加氢站设计处理能力与运营效果不匹配的不足，本发明提供一种高压管束车供氢加氢站设备选型方法，该方法能够为高压管束车供氢加氢站内设备选型以及加氢站设计建设提供依据。

为了实现上述目的，本发明提供一种高压管束车供氢加氢站设备选型方法，所述高压管束车供氢加氢站的设备包括：氢气净化系统、氢气压缩机、氢气压缩机冷却系统、储氢系统、氢气预冷系统和加氢机，所述选型方法包括以下步骤：

S1：确定基本参数：1)高压管束车运载氢气的压力P₀；

2)高压管束车运载的氢气纯度及杂质含量；

3)加氢站日加氢量m；

4)判断加氢时间是否集中，判断方法如下：

如果车辆加氢时间集中在某几个固定时间段，则为集中，加氢站日工作时间T按照10小时计；否则为分散，加氢站日工作时间按16 小时计；

5)确定高压管束车供氢加氢站每小时加氢量m_T，计算公式为：其中，m为加氢站日加氢量，T为加氢运行时间；

6)确定停机敏感性大小，若用户主要为公交车辆，则停机敏感性大，否则停机敏感性小；

7)氢气加注压力等级P；

S2：对高压管束车运载的氢气纯度及杂质含量进行分析，判断是否设置氢气净化系统，判断方法如下：

若高压管束车运载的氢气纯度及杂质含量同时满足以下条件：1) 氢气摩尔分数不低于99.99％；2)非氢气体总量不超过100μmol/mol； 3)总硫含量不超过0.004μmol/mol；4)CO含量不超过0.2μmol/mol，则氢气纯度及杂质含量合格，不需要增设氢气净化系统；否则，则需设置氢气净化系统；