[实用新型]一种液氢加氢站的预冷氢气回收系统

说明书

本实用新型公开了一种液氢加氢站的预冷氢气回收系统，主要包括加氢站及与所述加氢站配套连接并将加氢站内放散出的预冷氢气进行循环回收的回收利用系统，所述回收利用系统主要包括管道连接的预冷氢气回收系统、预冷储气系统、加压系统和放散塔，所述回收利用系统用于将收集的预冷氢气加压后循环注入高压储罐或者直接注入氢燃料电池车，所述预冷氢气回收系统通过放散管道与加氢站连接并收集放散出的预冷氢气，所述放散塔通过放散管道分别与预冷氢气回收系统的预冷回收母管、预冷储气系统及加压系统连接以用于对各系统进行氢气放散。所述加压系统主要包括一级压缩机、二级压缩机、配套阀组及设置在一级压缩机和二级压缩机之间的中压缓冲罐。

技术领域

本实用新型涉及能源回收技术领域，具体涉及一种液氢加氢站的预冷氢气回收系统。

背景技术

氢能源被认为可取代传统化石燃料的终极绿色能源，其产业链主要包括上游产业（氢的制造）、中游产业（氢的集输和储存）、下游产业（氢的应用，目前以氢燃料电池和燃料电池车为主），发展氢能产业是降低碳排放的重要举措，也是社会经济发展的需要，而加氢站是氢能产业链的重要组成部分，是推动氢能产业化的重要基础保障。总结美国、德国、日本加氢站建设经验，我国加氢站建设初期以气氢加氢站为主，目前也仅为起步阶段，液氢加氢站暂无商业化项目，但是，液态加氢站与气氢加氢站相比具有运输效率高、储运压力低、安全风险小等优势，未来液氢加氢站也将为主要发展方向。

针对液氢加氢站，液氢模块液氢罐储存液氢，储存温度为-253℃，液氢经过液氢泵加压后，温度升高为-220℃。在实际运行中，通过部分液氢的汽化，维持液氢容器的温度和压力，一般每日的放散量为液氢质量的0.5%。另外，在未使用的状态下，液氢泵及其泵前液氢管道受外部环境的影响，处于相对高温的状态，故在使用前通过注入适量的液氢预冷液氢泵。在以往使用过程中，预冷之后，两种方式的氢气均通过集中放散系统排入大气。据初步预估，通过这样的方式将浪费约15~25%的氢气，严重降低液氢加氢站经济性。同时，氢气极易爆炸，将大量的预冷氢气进行直接放散存在一定的安全隐患。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能进行预冷氢气的回收再利用，提高加氢站的经济效益，同时降低安全隐患的液氢加氢站的预冷氢气回收系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种液氢加氢站的预冷氢气回收系统，主要包括加氢站及与所述加氢站配套连接并将加氢站内放散出的预冷氢气进行循环回收的回收利用系统，所述回收利用系统主要包括管道连接的预冷氢气回收系统、预冷储气系统、加压系统和放散塔，所述回收利用系统用于将收集的预冷氢气加压后循环注入高压储罐或者直接注入氢燃料电池车，所述预冷氢气回收系统通过放散管道与加氢站连接并收集放散出的预冷氢气，所述放散塔通过放散管道分别与预冷氢气回收系统的预冷回收母管、预冷储气系统及加压系统连接以用于对各系统进行氢气放散。

进一步地，所述加压系统主要包括一级压缩机、二级压缩机、配套阀组及设置在一级压缩机和二级压缩机之间的中压缓冲罐，且所述一级压缩机、中压缓冲罐及二级压缩机分别通过放散管道与放散塔连接，所述配套阀组用于控制管道的开闭以及氢气的单向流动。

进一步地，所述加氢站主要包括依次管道连接的汽化器、液氢容器、液氢泵、高压汽化器、高压储罐和加氢机；且所述液氢容器与汽化器之间的循环回路管道及液氢泵的出口管道上分别通过放散管道与预冷氢气回收系统的预冷回收母管连接。

进一步地，所述预冷储气系统主要包括低压储氢缓冲罐、控制阀组和压力表，所述低压储氢缓冲罐上设置有安全阀、氢气浓度在线监测装置和主动放散阀。

进一步地，所述预冷氢气回收系统与预冷储气系统的连接管道上依次设置有管道连接的紧急关断阀、截止阀、止回阀和安全阀。