[发明专利]一种液氢加氢站冷量回收利用系统及方法

权利要求书

1.一种液氢加氢站冷量回收利用系统，包括液氢增压输入管线、空温式气化器、储氢组件和输出端；所述液氢增压输入管线与空温式气化器连接，所述空温式气化器与储氢组件连接，所述储氢组件与输出端连接；其特征在于：所述液氢增压输入管线和空温式气化器之间并联设置有换热管线；所述换热管线和输出端之间设置有回收利用管线；所述换热管线包括入口切断阀和换热组件，所述入口切断阀和换热组件依次设置在换热管线上；所述换热组件包括换热器本体、冷媒上水管道、冷媒回水管道、冷媒循环泵、冷媒换热盘管和回收腔；所述冷媒上水管道和冷媒回水管道分别与换热器本体连通，所述冷媒循环泵设置在冷媒上水管道中，所述冷媒换热盘管分别与冷媒上水管道、冷媒回水管道连接，冷媒换热盘管设置于回收腔中；所述回收腔包括备用冷冻水组件、换热腔体和载冷剂；所述备用冷冻水组件的换热端和冷媒换热盘管均设置在换热腔体中，所述载冷剂设置在换热腔体中；所述备用冷冻水组件包括蒸发盘管、冷剂循环管道、冷剂膨胀阀、冷剂冷凝器、冷剂压缩机、冷凝器循环水上水管道和冷凝器循环水回水管道；所述冷剂循环管道、蒸发盘管、冷剂压缩机和冷剂冷凝器相互连接形成备用循环回路，使冷剂在备用回路中进行运行，使冷剂在蒸发盘管中对载冷剂进行换热；所述回收利用管线包括载冷剂回水管道、载冷剂上水管道、载冷剂循环泵；所述载冷剂回水管道、载冷剂上水管道分别与输出端连接，通过载冷剂将输出端中的高温氢气进行预冷；所述载冷剂回水管道和/或载冷剂上水管道与输出端设置有载冷剂旁通管路，所述载冷剂旁通管路上设置有载冷剂旁通管阀。

2.根据权利要求1所述的一种液氢加氢站冷量回收利用系统，其特征在于：所述液氢增压输入管线包括液氢储罐和液氢增压泵，液氢增压泵设置在液氢储罐之后，液氢增压泵与空温式气化器之间设置有旁路管线，所述旁路管线和换热管线并联设置；所述旁路管线上设置有流量调节阀。

3.根据权利要求2所述的一种液氢加氢站冷量回收利用系统，其特征在于：所述冷媒回水管道上设置有第一温度变送器，所述回收腔中设置有第二温度变送器；所述冷媒上水管道、冷媒回水管道中均设置有换热介质。

4.根据权利要求3所述的一种液氢加氢站冷量回收利用系统，其特征在于：所述输出端包括多个不同输出压力的加氢机，每个加氢机相互独立设置，每个加氢机的进气端均与回收利用管线串联设置；所述储氢组件包括多个顺序控制系统，每个顺序控制系统分别与其所对应的相同压力的加氢机连接，所述顺序控制系统中均设置有多级储氢装置，通过多级储氢装置对加氢机进行充装加注。

5.一种基于权利要求4所述的液氢加氢站冷量回收利用系统的回收利用方法，其特征在于：其具体步骤为：

打开液氢增压泵，将储罐中的液氢输送到换热管线中对液氢进行换热，然后再通过换热空温式气化器中进行吸热气化；再传输到后端的输出端进行对外加注，将回收的冷量循环利用到对外加注的气体上进行预冷。

6.根据权利要求5所述的回收利用方法，其特征在于：在上述步骤中，液氢冷量回收利用具体为：启动冷媒循环泵，换热介质在换热器本体和冷媒换热盘管中建立冷媒循环，启动载冷剂循环泵建立载冷剂循环，设定旁路流量调节阀的调节冷媒回水目标温度为不低于-45℃；和/或设置回收腔温度为-43℃时联锁入口切断阀关闭，旁路流量调节阀打开；

整个系统冷量回收将在全自动的模式下运行，当液氢增压泵不运行，但有加注需求且备用冷冻水组件中载冷剂温度大于-33℃时机组启动自身制冷循环系统进行冷剂循环制冷。