带BOG回收功能的液氢存储高压气氢加注系统的制作方法

本技术属于氢气加注，尤其涉及一种带bog回收功能的液氢存储高压气氢加注系统。

背景技术：

1、能源一直是人类发展的永恒话题，也是国家发展的重要战略资源。人类的发展史也是能源的更迭史。自18世纪拉瓦锡给氢命名以来，对氢的研究已有200多年的历史。氢能具有储量大、热值高、零污染等无与伦比的优势，能很好解决人类社会能源短缺、环境污染等迫在眉睫的问题。目前，氢能已由曾经所谓的“未来能源”开始逐步应用于低温液体火箭、汽车、船舶和飞机的动力源，以及燃料电池中。

2、低温液态储氢是先将氢气液化，然后储存在低温绝热容器中。由于液氢密度为70.78kg/m3，是标况下氢气密度0.08342kg/m3的近850倍，即使将氢气压缩至70mpa，其单位体积的储存量也比不上液态储存。单从储能密度上考虑，低温液态储氢是一种十分理想的方式。但由于液氢的沸点极低(20.37k)，与环境温差极大，对容器的绝热要求很高。

3、现有液氢加氢站通常采用液氢存储、液氢增压汽化后采用高压气氢加注的方式，长时间存储液氢温升快，导致蒸发量大，造成严重浪费的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种带bog回收功能的液氢存储高压气氢加注系统，以解决现有技术中长时间存储液氢温升快，导致蒸发量大，造成严重浪费的问题。

2、为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：带bog回收功能的液氢存储高压气氢加注系统，包括控制器以及与控制器连接的输送线路、回收线路和加注线路，所述输送线路包括依次连接的液氢储罐、高压液氢泵和加热组件，所述高压液氢泵分别与液氢储罐和加热组件连接，所述高压液氢泵用于对液氢进行增压，所述加热组件用于对增压后的液氢进行加热并形成氢气；经所述加热组件将加热后的氢气输送至所述加注线路；所述回收线路包括依次设置的bog加热器和bog压缩机，所述bog加热器与所述液氢储罐气相连接，所述bog加热器用于对液氢闪蒸气进行加热；所述bog压缩机用于对加热后的液氢闪蒸气进行增压；经所述bog压缩机增压后的液氢闪蒸气输送至所述加注线路。

3、进一步，所述加注线路包括顺序控制盘、储氢容器和加氢机，所述顺序控制盘包括若干组并联的支线路，所述输送线路和回收线路汇合后与所述顺序控制盘连接，所述回收线路的传输末端设有控制调节阀和第一止回阀，所述控制调节阀用于启闭线路以及调整开度；每组支线路分别与储氢容器和加氢机连接；所述储氢容器用于存储和输送不同压力的氢气。

4、进一步，所述加热组件包括主加热器和空温式加热器，所述主加热器与所述高压液氢泵连接；所述空温式加热器与所述加注线路连接。

5、进一步，所述储氢容器包括第一储氢器、第二储氢器和第三储氢器，所述第一储氢器、第二储氢器和第三储氢器内存储氢气的压力依次减小；所述支线路设有三组，所述第一储氢器、第二储氢器和第三储氢器与三组支线路一一对应并连接。

6、进一步，所述支线路上依次设有第一控制阀、第二止回阀、第一压力检测器、第二控制阀和第三止回阀；所述第一储氢器、第二储氢器和第三储氢器连接在对应支线路中第一压力检测器和第二控制阀之间；所述第一控制阀和第二控制阀用于启闭线路；所述支线路的分支前端设有第二压力检测器。

7、进一步，所述输送线路的传输末端设有第一温度检测器和第三控制阀，所述输送线路和回收线路汇合后的线路上设有第二温度检测器。

8、本技术方案的工作原理在于：

9、1、主流程：液氢储罐内液氢经高压液氢泵增压后供给加热组件，加热组件对液氢进行加热，加热后的高压氢气经顺序控制盘的支线路以及不同压力的储氢容器进行混合后实现多压力输出，也可直接通过支线路为加氢机提供高压氢气。同时，在不启动加氢机的情况下，高压氢气经顺序控制盘的支线路也可以进入到储氢容器中进行存储。启动哪一条支线路以及哪一个储氢器由控制器根据各压力检测器的检测数据来决定。

10、2、bog回收流程：bog加热器将液氢储罐内产生的多余bog气体进行加热，bog压缩机将加热后的bog气体进行增压，然后经控制调节阀输送到储氢容器中；通过第二温度检测器将bog压缩机出口的温度控制在较低范围，与储氢容器输出的常温氢气在顺序控制盘内混合后，通过加氢机为燃料电池汽车充装高压氢气，液氢的部分冷能得以回收利用。控制器根据各检测器的检测来启动对应的阀门，从而控制各线路的流向。

11、本技术方案的有益效果在于：

12、本技术方案通过设置回收线路，能够解决液氢长时间存储温升快，导致蒸发量大、浪费严重的问题。通过设置bog压缩机将液氢储罐内产生的多余bog气体压缩后进行输送，控制简便。

技术特征：

1.带bog回收功能的液氢存储高压气氢加注系统，其特征在于：包括控制器以及与控制器连接的输送线路、回收线路和加注线路，所述输送线路包括依次连接的液氢储罐(1)、高压液氢泵(2)和加热组件，所述高压液氢泵(2)分别与液氢储罐(1)和加热组件连接，所述高压液氢泵(2)用于对液氢进行增压，所述加热组件用于对增压后的液氢进行加热并形成氢气；经所述加热组件将加热后的氢气输送至所述加注线路；所述回收线路包括依次设置的bog加热器(5)和bog压缩机(6)，所述bog加热器(5)与所述液氢储罐(1)气相连接，所述bog加热器(5)用于对液氢闪蒸气进行加热；所述bog压缩机(6)用于对加热后的液氢闪蒸气进行增压；经所述bog压缩机(6)增压后的液氢闪蒸气输送至所述加注线路。

2.根据权利要求1所述的带bog回收功能的液氢存储高压气氢加注系统，其特征在于：所述加注线路包括顺序控制盘(12)、储氢容器(13)和加氢机(14)，所述顺序控制盘(12)包括若干组并联的支线路(18)，所述输送线路和回收线路汇合后与所述顺序控制盘(12)连接，所述回收线路的传输末端设有控制调节阀(7)和第一止回阀(8)，所述控制调节阀(7)用于启闭线路以及调整开度；每组支线路(18)分别与储氢容器(13)和加氢机(14)连接；所述储氢容器(13)用于存储和输送不同压力的氢气。

3.根据权利要求1所述的带bog回收功能的液氢存储高压气氢加注系统，其特征在于：所述加热组件包括主加热器(3)和空温式加热器(4)，所述主加热器(3)与所述高压液氢泵(2)连接；所述空温式加热器(4)与所述加注线路连接。

4.根据权利要求2所述的带bog回收功能的液氢存储高压气氢加注系统，其特征在于：所述储氢容器(13)包括第一储氢器(15)、第二储氢器(16)和第三储氢器(17)，所述第一储氢器(15)、第二储氢器(16)和第三储氢器(17)内存储氢气的压力依次减小；所述支线路(18)设有三组，所述第一储氢器(15)、第二储氢器(16)和第三储氢器(17)与三组支线路(18)一一对应并连接。

5.根据权利要求4所述的带bog回收功能的液氢存储高压气氢加注系统，其特征在于：所述支线路(18)上依次设有第一控制阀(19)、第二止回阀(20)、第一压力检测器(21)、第二控制阀(22)和第三止回阀(23)；所述第一储氢器(15)、第二储氢器(16)和第三储氢器(17)连接在对应支线路(18)中第一压力检测器(21)和第二控制阀(22)之间；所述第一控制阀(19)和第二控制阀(22)用于启闭线路；所述支线路(18)的分支前端设有第二压力检测器(24)。

6.根据权利要求1所述的带bog回收功能的液氢存储高压气氢加注系统，其特征在于：所述输送线路的传输末端设有第一温度检测器(9)和第三控制阀(10)，所述输送线路和回收线路汇合后的线路上设有第二温度检测器(11)。

技术总结本技术属于氢气加注技术领域，具体公开了带BOG回收功能的液氢存储高压气氢加注系统，包括控制器、输送线路、回收线路和加注线路，输送线路包括液氢储罐、高压液氢泵、加热组件，高压液氢泵分别与液氢储罐和加热组件连接，高压液氢泵用于对液氢进行增压，加热组件用于加热；加热后的氢气输送至加注线路；回收线路包括BOG加热器和BOG压缩机，BOG加热器与液氢储罐气相连接，BOG加热器用于对液氢闪蒸气进行加热；BOG压缩机用于对液氢闪蒸气进行增压；增压后的液氢闪蒸气输送至加注线路。通过设置回收线路，能够解决液氢长时间存储温升快，导致蒸发量大、浪费严重的问题。通过设置BOG压缩机将液氢储罐内产生的多余BOG气体压缩后进行输送，控制简便。技术研发人员：胡术生,李鸿军,陈维银,唐永东,孙鹏,熊港,杨昌文,程洪,罗峰,冯波,刘太平,王国云,徐庆,杜小祥,赵琳受保护的技术使用者：重庆耐德能源装备集成有限公司技术研发日：20230928技术公布日：2024/7/9