[发明专利]一种圆筒形干式氢气柜

说明书

本发明涉及一种圆筒形干式氢气柜，属于氢气储存技术领域，包括筒体，筒体内设有活塞，活塞通过设置在其周向的活塞导轮沿筒体侧板上下运动；活塞通过设置在其周向的活塞密封装置实现与筒体侧板的可动密封，活塞密封装置通过杠杆配重机构加力将密封橡胶压紧筒体侧板，并向位于由活塞、活塞密封装置和活塞侧板围成的活塞油沟内灌注一定高度的稀油以实现无水密封。本发明的储气压力由活塞和活塞密封装置的自重自动产生，实现了氢气的低压储存，且不会给氢气增湿，储气压力可达20kPa，同时具有安全性高、耗能低的特点。

技术领域

本发明属于氢气储存技术领域，涉及一种圆筒形干式氢气柜。

背景技术

在全球降低碳排放的大背景下，新型的替代能源呼之欲出。氢能是一种高效、清洁的能源，又是一种优质的还原剂，随着氢气的发展以及应用领域的扩大，氢气在传统工业领域的大规模应用成为研究的前沿。

以传统的钢铁联合企业为例：传统高炉炼铁采用焦炭提供热量和还原剂，碳排放很高，如果能够在高炉炼铁工序部分或全部采用氢气为还原剂，碳排放将大幅降低；钢铁联合企业还有各种炉窑等用约10kpa压力级别的氢气作为燃料。此外，钢铁联合企业炼钢还需要大量的氧气。在风能和太阳能大规模利用的背景下，如果将偏远地区这些间断、不稳定的新能源采用电解水等方式制成氢气和氧气分别储存起来，供给需要大量使用氢气和氧气的钢铁联合企业使用，或许是传统钢铁制造工艺大幅降低碳排放的有效手段。其中，氢气采用低压储存方式，就近满足炼铁和各种炉窑等钢铁联合企业各用户连续生产的氢气需求。譬如，在使用约10kpa压力级别的氢气做燃料、使用约0.6MPa氢气的竖炉炼铁或对约0.3MPa的传统高炉降低碳排放改造等应用场景下，氢气稍微加压就可使用，这相对于氢气高压储存和输送节省了不少电能。

氢气的低温液态储存和高压储存已有不少研究，但氢气的低压储存目前还局限在湿式柜储存。然而湿式柜存在以下缺陷：湿式柜储存的储气压力约3kpa；由于湿式柜采用水密封，会给氢气增湿；湿式柜大型化基础荷载很大；在北方寒冷地区，其防冻方面存在耗能突出的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种圆筒形干式氢气柜，以实现氢气的低压储存。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种圆筒形干式氢气柜，包括筒体，筒体内设有活塞，活塞通过设置在其周向的活塞导轮沿筒体侧板上下运动；活塞通过设置在其周向的活塞密封装置实现与筒体侧板的可动密封，活塞密封装置通过杠杆配重机构加力将密封橡胶压紧筒体侧板，并向位于由活塞、活塞密封装置和活塞侧板围成的活塞油沟内灌注一定高度的稀油以实现无水密封。

可选地，所述活塞包括穹型拱顶和绕穹型拱顶设置的活塞箱型梁；活塞密封装置包括绕活塞箱型梁设置的活塞油沟底板，活塞油沟底板与活塞活塞箱型梁的底板平齐。

可选地，所述活塞油沟内设有活塞油沟放净装置，活塞油沟放净装置包括对应于开设在活塞油沟底板上的卸油口设置的升降装置，升降装置包括能够堵住卸油口的阀板，阀板连接有阀杆，阀杆的另一端与固定在活塞上的杠杆机构连接，活塞油沟底板上还设有用于阀板导向的导向筒。

可选地，所述阀板为平面阀板，阀板通过设置在其下方的耐油橡胶垫实现卸油口的密封。

可选地，氢气柜底部油沟内的油水经位于地面上的油水分离器分离后，由循环油泵站打到侧板上部以实现沿侧板内壁自然溢流至活塞油沟。

可选地，所述柜体的储气压力为2～20kPa。

可选地，所述密封橡胶采用导静电材料。

可选地，还包括从稍低于活塞落底位置的下方水平接出的放空管，放空管的管口设有阻火器和/或防风雨帽。

可选地，还包括用于监控放空管出口处设备工作状态的工业电视监视器。