加氢站用气体增压系统、方法、电子设备及可读存储介质与流程

本发明涉及加氢站，特别是一种加氢站用气体增压系统、方法、电子设备及可读存储介质。

背景技术：

1、氢以来源广、能效高、可再生、燃烧产物零污染等优点，正成为世界主要发达经济体和国家能源创新与再工业化的焦点。近年来，美国、日本、中国、韩国、欧盟等都制定了氢能发展战略，大力开发氢能汽车，积极推进加氢站等氢能基础设施的建设。

2、加氢站是为氢能燃料电池等提供能源补给的基础设施，是氢燃料电池汽车推广应用、加快发展氢能产业的前置条件。加氢站分为站外供氢加氢站和站内制氢加氢站。站外供氢加氢站又分为高压气氢加氢站和液氢加氢站。目前我国以高压气氢加氢站为主。

3、目前加氢站领域应用的压缩机主要有2种，液驱式和隔膜式。隔膜压缩机具有密封性能好、增压速度快、氢气纯度高等优点而占据70％的市场份额。然而受制于膜片使用寿命，隔膜压缩机不能频繁启停。因此，如何降低隔膜压缩机的启停频率是目前研究的重点。

4、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于至少克服现有技术的部分不足，提供一种加氢站用气体增压系统，通过在隔膜压缩机的排气管路和进气管路之间连接回流管路，以及在回流管路和进气管路之间的旁路上设置缓冲罐，可以稳定隔膜压缩机的膜头压力，避免压力等级的骤然变化，延长隔膜压缩机的膜片使用寿命。

2、为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

3、一种加氢站用气体增压系统，包括：

4、隔膜压缩机，所述隔膜压缩机的进气口和出气口分别连接有进气管路和排气管路，所述排气管路上设置有总排气气动阀；

5、回流管路，所述回流管路的两端分别与所述排气管路和所述进气管路连接，所述回流管路上设置有回流气动阀；

6、缓冲罐，分别通过第一缓冲管路和第二缓冲管路与所述进气管路和所述回流管路连接，所述第一缓冲管路连接至所述回流管路与所述进气管路的连接点的下游，所述第二缓冲管路连接至所述回流气动阀的上游，所述进气管路上、位于所述回流管路与所述进气管路的连接点的上游位置设置有罐前进气气动阀，所述进气管路上、位于所述第一缓冲管路与所述进气管路的连接点的下游位置设置有罐后进气气动阀，所述第一缓冲管路上设置有缓冲罐气动阀，所述第二缓冲管路上设置有缓冲罐进气气动阀；

7、放空管路，所述进气管路、所述排气管路、所述缓冲罐以及所述回流管路连接至所述放空管路，所述放空管路上设置有放空气动阀。

8、在一些实施方式中，所述回流气动阀为回流气动背压阀。

9、在一些实施方式中，所述排气管路上设置有冷却器。

10、在一些实施方式中，所述隔膜压缩机的油压端设置有用于控制油压膜前压力的油压调节阀。

11、本发明还提供一种加氢站用气体增压方法，应用于根据上述的加氢站用气体增压系统，包括：

12、在加氢模式下，控制所述回流气动阀和所述放空气动阀关闭，并控制所述罐前进气气动阀、所述罐后进气气动阀、所述缓冲罐气动阀和所述总排气气动阀打开，来自所述进气管路的氢气经所述隔膜压缩机加压后再经所述排气管路排出；

13、在加氢间歇的自动循环模式下，控制所述罐前进气气动阀、所述总排气气动阀和所述放空气动阀关闭，并控制所述回流气动阀、所述缓冲罐气动阀和所述罐后进气气动阀打开，所述缓冲罐中的氢气经所述隔膜压缩机加压后再经所述回流管路进入所述进气管路，实现所述隔膜压缩机的自动循环。

14、在一些实施方式中，在所述自动循环模式持续时间超过预设时间阈值时，控制所述缓冲罐气动阀和所述回流气动阀关闭，并控制所述缓冲罐进气气动阀打开，同时监测所述排气管路的排气压力和所述进气管路的进气压力；以及

15、根据所述排气压力和所述进气压力控制所述缓冲罐进气气动阀和所述放空气动阀的开闭。

16、在一些实施方式中，根据所述排气压力和所述进气压力控制所述缓冲罐进气气动阀和所述放空气动阀的开闭的步骤包括：

17、在确定出所述排气压力与所述进气压力满足第一预设条件时，控制所述缓冲罐进气气动阀关闭，并控制所述放空气动阀打开；

18、在确定出所述排气压力和所述进气压力降低至满足第二预设条件时，控制所述放空气动阀关闭，使所述隔膜压缩机空载运行。

19、在一些实施方式中，在所述隔膜压缩机运行时，通过控制油压调节阀的开度控制油压膜前压力。

20、本发明还提供一种电子设备，包括：

21、处理器；

22、存储器，所述存储器中存储有被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如上述的加氢站用气体增压方法。

23、本发明还提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现根据上述的加氢站用气体增压方法。

24、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

25、(1)本发明提供的加氢站用气体增压系统，通过在隔膜压缩机的排气管路和进气管路之间连接回流管路，以及在回流管路和进气管路之间的旁路上设置缓冲罐，可以稳定隔膜压缩机的膜头压力，避免压力等级的骤然变化，延长隔膜压缩机的膜片使用寿命。

26、(2)本发明提供的加氢站用气体增压系统，通过为缓冲罐配置缓冲罐气动阀和缓冲罐进气气动阀，通过控制缓冲罐气动阀和缓冲罐进气气动阀的开闭使隔膜压缩机可以切换为空载运行模式，防止长时间带载循环，使得膜片寿命受影响。而且当进入空载模式前，高压氢气管道内氢气会进入到缓冲罐储存起来，为下一次启机再利用，而非直接排空，可以有效节约氢气量。

27、(3)本发明提供的加氢站用气体增压系统，在隔膜压缩机的油压端设置油压调节阀，可以依据所处模式，通过自动调整油压，与排气压力相匹配，方便快捷，且可以进一步保证膜片不受较大压差冲击，提高了使用寿命。

技术特征：

1.一种加氢站用气体增压系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的加氢站用气体增压系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的加氢站用气体增压系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的加氢站用气体增压系统，其特征在于，

5.一种加氢站用气体增压方法，应用于根据权利要求1至4中任一项所述的加氢站用气体增压系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的加氢站用气体增压方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的加氢站用气体增压方法，其特征在于，

8.根据权利要求5至7中任一项所述的加氢站用气体增压方法，其特征在于，

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种可读存储介质，其特征在于，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求5至8中任一所述的加氢站用气体增压方法。

技术总结本发明提供一种加氢站用气体增压系统、方法、电子设备及可读存储介质。系统包括隔膜压缩机、回流管路、缓冲罐以及放空管路。隔膜压缩机的进气口和出气口分别连接有进气管路和排气管路，排气管路上设置有总排气气动阀；回流管路的两端分别与排气管路和进气管路连接，回流管路上设置有回流气动阀；缓冲罐通过第一缓冲管路和第二缓冲管路与进气管路和回流管路连接，进气管路上设置有罐前进气气动阀和罐后进气气动阀，第一缓冲管路上设置有缓冲罐气动阀，第二缓冲管路上设置有缓冲罐进气气动阀；进气管路、排气管路、缓冲罐以及回流管路连接至放空管路，放空管路上设置有放空气动阀。本发明可以稳定隔膜压缩机的膜头压力，延长膜片的使用寿命。技术研发人员：郝加封,许健,杨申音,王嘉炜,余炳延,李士军,张振扬,李景鹏,周慧东,默亦凡,李俊宝,黄磊,吴俊哲,赵连鹏,吴鹏,郭秀杰,李佳,严艾彤,张召山,许泽野,梁旭受保护的技术使用者：航天氢能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30