[发明专利]液氢加氢站的BOG的回收利用系统及方法

说明书

公开了一种液氢加氢站的BOG的回收利用系统及方法，系统中，自蒸发蒸汽冷却屏模块包括储存低温液氢的液氢储罐、控制BOG释放的第一阀门、利用液氢储罐蒸汽冷却屏、液氢管线蒸汽冷却屏、储存BOG的液氢BOG回收罐、为燃料电池提供稳定氢气源的第二阀门，第二阀门后连接燃料电池热电联产模块的氢燃料电池，通过直流斩波器为蓄电池充电，液氢增压泵将液氢增压后压入空温式汽化器，利用大气热量对液氢进行汽化加热，燃料电池余热调温器利用氢燃料电池的余热对低温氢气进行加热调温，蓄电池为电加热调温器供能，对低温氢气进行加热调温，调温后的高压氢气进入级联式液氢缓冲罐，通过加氢机前第五阀门与液氢混合调温后进入加氢机。

技术领域

本发明属于液氢加氢站技术领域，特别是一种液氢加氢站的 BOG的回收利用系统及方法。

背景技术

由于液氢温度远低于环境温度，因此在储放过程中会有外界热量通过容器壁传入容器内部，引起液氢汽化，产生液氢闪蒸气(BOG)，进而导致容器内部压力升高，必须排放BOG以避免液氢储罐承受过高压力。

由于目前保温技术的局限性以及液氢汽化潜热极小的特殊性质，液氢比其他液态低温产品更易汽化，液氢加氢站普遍存BOG大量排放的问题，不仅使BOG及其冷量被浪费，同时也给加氢站带来安全隐患。

BOG对液氢加氢站综合能量利用率有着重要的影响，因此液氢 BOG的高效处理具有深远的应用价值。然而，目前BOG的主要处理方式为再液化回收和加热再压缩回收，由于氢气常压下沸点极低 (20.369K)，氢气的再液化和加热再压缩的能耗极大，且BOG本身的冷量被当作“冷负荷”处理，导致目前处理液氢BOG的能量利用率均较低。如现有技术先将BOG的冷量当作冷负荷进行电加热，再对BOG进行压缩回收，增加了电加热器和氢气压缩机两个高能耗设备， BOG处理方式效率极低，且未能利用BOG冷量。因此寻找一种新型高效，低能耗，可靠性高的BOG零排放清洁利用方法已成为必然趋势。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种液氢加氢站的 BOG的回收利用系统及方法，能够自给自足，极低能耗，高效利用液氢BOG及其冷量。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种液氢加氢站的 BOG的回收利用系统包括自蒸发蒸汽冷却屏模块、燃料电池热电联产模块和分级加注模块，其中，

所述自蒸发蒸汽冷却屏模块包括：

液氢储罐，用于储存常压下的液氢；

液氢储罐蒸汽冷却屏，其连接所述液氢储罐以将BOG冷量转化为保温层的冷源；

第一阀门，其设于所述液氢储罐蒸汽冷却屏以控制来自液氢储罐的BOG流量；

液氢管线，其连通所述液氢储罐；

液氢管线蒸汽冷却屏，其缠绕所述液氢管线且连接所述液氢储罐蒸汽冷却屏以导入BOG；

液氢BOG回收罐，其连通所述液氢管线蒸汽冷却屏以收集所述 BOG；

液氢储罐、第一阀门、液氢储罐蒸汽冷却屏、液氢管线蒸汽冷却屏、液氢BOG回收罐依次连接形成自蒸发蒸汽冷却屏模块；

所述燃料电池热电联产模块包括：

氢燃料电池，其连接所述液氢BOG回收罐；

直流斩波器，其连接所述氢燃料电池；

蓄电池，其连接所述直流斩波器；

燃料电池余热调温器，其连接所述氢燃料电池以利用燃料电池余热对氢气进行加热调温，氢燃料电池和燃料电池余热调温器形成燃料电池余热利用的循环回路；