一种天然气差压制氢混氢装置的制作方法

1.本发明属于天然气输送技术领域，具体涉及一种天然气差压制氢混氢装置。


背景技术：

2.天然气输配过程中，通常采用高压进行输配，目前的研究多集中在差压发电，由于燃气的分输站和门站多在郊区和偏远地带，对电能不能带来有效利用，经济效益较差。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种天然气差压制氢混氢装置。
4.具体方案如下：一种天然气差压制氢混氢装置，包括膨胀机组、制氢装置、预处理装置和混氢装置，其中，所述膨胀机组与所述制氢装置电连接，所述制氢装置与预处理装置管道连接，所述预处理装置和混氢装置管道连接。
5.所述膨胀机组包括膨胀机、发电机和整流器，所述膨胀机和发电机转动连接，所述发电机通过整流器与制氢装置电连接。
6.所述制氢装置为电解水装置。
7.所述预处理装置包括过滤层和水洗层，所述过滤层和水洗层依次固定在预处理装置内。
8.所述混氢装置包括压缩机、比例调节阀和储罐，所述预处理装置通过压缩机与比例调节阀管道连接，所述预处理装置还通过压缩机与储罐管道连接，所述储罐与所述比例调节阀管道连接。
9.所述压缩机与膨胀机组转动连接。
10.所述混氢装置还包括驱动电机，所述驱动电机与压缩机转动连接。
11.所述压缩机上还设置有止回阀，所述压缩机通过止回阀分别与比例调节阀和储罐管道连接。
12.本发明公开了一种天然气差压至氢混氢装置，所述装置包括膨胀机组、制氢装置、预处理装置和混氢装置，膨胀机组可以接入至天然气的输送管道上，在天然气输出过程中以获取天然气的压差，膨胀机组将天然气的压差转换为电能以供制氢装置进行制氢，产生的氢气经过预处理装置处理后进入混氢装置，混氢装置将氢气输入至天然气输送管道内，具有减少电力输配，节省投资，提高了天然气传输的经济性。
附图说明
13.图1是本发明的结构示意图。
14.图2是压缩机与膨胀机组连接时制氢混氢装置的结构示意图。
具体实施方式
15.下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施，而不是全部的实施，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
16.在本实施例中，图1和图2中箭头指示的方向为天然气的传输方向，图1或图2中的左侧箭头处为天然气的输入端，图1或图2的右侧箭头处为天然气的输出端。
17.如图1和图2所示，一种天然气差压制氢混氢装置，包括膨胀机组、制氢装置2、预处理装置3和混氢装置，其中，所述膨胀机组与所述制氢装置2电连接，所述制氢装置2与预处理装置3管道连接，所述预处理装置3和混氢装置管道连接。
18.所述膨胀机组包括膨胀机、发电机1和整流器，所述膨胀机和发电机1转动连接，所述发电机1通过整流器与制氢装置2电连接，所述制氢装置2为电解水装置，膨胀机组所发的电通过整流器后可以直接带动电解水制氢装置进行氢气的制取。
19.所述预处理装置3包括过滤层和水洗层，所述过滤层和水洗层依次固定在预处理装置3内。所述预处理装置可以对产生的氢气进除杂质和除盐处理，在本实施例中，所述过滤层可以将氢气中的杂质除去，所述水洗层可以对氢气进行除盐，所述的过滤层采用滤芯对产生的氢气进行过滤，所述水洗层采用净化水来对氢气进行水洗除盐。
20.所述混氢装置包括压缩机4、比例调节阀6和储罐5，所述预处理装置3通过压缩机4与比例调节阀6管道连接，所述预处理装置3还通过压缩机4与储罐5管道连接，所述储罐5与所述比例调节阀6管道连接。所述比例调节阀6和储罐5可以保证天然气馁的氢气组分相对稳定。
21.如图1所示，所述混氢装置还包括驱动电机，所述驱动电机与压缩机4转动连接。
22.如图2所示，所述压缩机4与膨胀机组转动连接。
23.在本实施例中，压缩机4的驱动有两种方式，一种方式是在压缩机4旁设置一台驱动电机，驱动电机4为压缩机4的压缩工作提供动力，另外一种方式是将压缩机4与膨胀机组中的膨胀机进行连接，使得膨胀机在利用天然气差压发电的同时也为压缩机4提供压缩的驱动力，如图2所示，在本实施例中，优选为压缩机4与膨胀机连接，可以进一步节约能耗，提供整个装置的经济性。
24.所述压缩机4上还设置有止回阀，所述压缩机4通过止回阀分别与比例调节阀6和储罐5管道连接。
25.所述天然气差压制氢混氢装置的工作原理为：本发明利用天然气差压驱动膨胀机组1发电，输出的电力进入整流器整流后输送到制氢装置2中制取氢气，通过预处理装置3对氢气进行过滤和水洗，以除去氢气中的盐和杂质，而后，所述经过处理后的氢气进入压缩机4中，以对氢气进行增压，经比例调节阀6调节后将氢气灌入下游管道中，同时，储罐5可以对多余的氢气进行储存，当氢气量不足时，储罐5中的氢气可以进行补给。
26.本发明公开了一种天然气差压至氢混氢装置，所述装置包括膨胀机组、制氢装置、预处理装置和混氢装置，膨胀机组可以接入至天然气的输送管道上，在天然气输出过程中以获取天然气的压差，膨胀机组将天然气的压差转换为电能以供制氢装置进行制氢，产生
的氢气经过预处理装置处理后进入混氢装置，混氢装置将氢气输入至天然气输送管道内；本发明利用差压发电制氢，经氢压机加压后回注进天然气管道进行利用，减少了电力的输配，具有节省投资，提高了天然气传输的经济性。
27.本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种天然气差压制氢混氢装置，其特征在于：包括膨胀机组、制氢装置（2）、预处理装置（3）和混氢装置，其中，所述膨胀机组与所述制氢装置（2）电连接，所述制氢装置（2）与预处理装置（3）管道连接，所述预处理装置（3）和混氢装置管道连接。2.根据权利要求1所述的天然气差压制氢混氢装置，其特征在于：所述膨胀机组包括膨胀机、发电机（1）和整流器，所述膨胀机和发电机（1）转动连接，所述发电机（1）通过整流器与制氢装置（2）电连接。3.根据权利要求2所述的天然气差压制氢混氢装置，其特征在于：所述制氢装置（2）为电解水装置。4.根据权利要求1所述的天然气差压制氢混氢装置，其特征在于：所述预处理装置（3）包括过滤层和水洗层，所述过滤层和水洗层依次固定在预处理装置（3）内。5.根据权利要求1所述的天然气差压制氢混氢装置，其特征在于：所述混氢装置包括压缩机（4）、比例调节阀（6）和储罐（5），所述预处理装置（3）通过压缩机（4）与比例调节阀（6）管道连接，所述预处理装置（3）还通过压缩机（4）与储罐（5）管道连接，所述储罐（5）与所述比例调节阀（6）管道连接。6.根据权利要求5所述的天然气差压制氢混氢装置，其特征在于：所述压缩机（4）与膨胀机组转动连接。7.根据权利要求5所述的天然气差压制氢混氢装置，其特征在于：所述混氢装置还包括驱动电机，所述驱动电机与压缩机（4）转动连接。8.根据权利要求5所述的天然气差压制氢混氢装置，其特征在于：所述压缩机（4）上还设置有止回阀，所述压缩机（4）通过止回阀分别与比例调节阀（6）和储罐（5）管道连接。

技术总结
本发明公开了一种天然气差压制氢混氢装置，包括膨胀机组、制氢装置、预处理装置和混氢装置，其中，所述膨胀机组与所述制氢装置电连接，所述制氢装置与预处理装置管道连接，所述预处理装置和混氢装置管道连接，利用差压发电制氢，经氢压机加压后回注进天然气管道进行利用，减少了电力的输配，具有节省投资，提高了天然气传输的经济性。然气传输的经济性。然气传输的经济性。


技术研发人员：姚瑞锋 许守亮 李彦华 王剑利 李俊
受保护的技术使用者：华电郑州机械设计研究院有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/1/21