加氢站的冷却系统、冷却方法及加氢站与流程

本公开涉及液氢加注，具体地，涉及一种加氢站的冷却系统、冷却方法及加氢站。

背景技术：

1、国内加氢站主要采用管束车运输的压缩氢气作为气源，通过压缩机将氢气存储至站内高压储罐，当有加注需求时，站内储罐对燃料电池车辆进行降压加氢。氢气在机械式压缩过程中温度升高，需要冷却至室温以保障压缩效率和安全性。加氢过程中，尤其是在室温较高情况下，需要对加注的氢气进行预冷，以缓解车载储氢系统中的热效应，促进安全、快速加注。因此加氢站需要配置制冷设备和换热系统对压缩机和加氢机出口氢气进行降温。由于压缩机和加氢机的换热需求不同，目前国内加氢站普遍采用的工艺是对压缩机配置冷水机组，以水为冷却介质对缸头进行换热，一般氢气出口温度在30℃以下；对加氢机配置预冷机组，以乙二醇、氟利昂等作为介质对加氢机出口管路预冷，氢气出口温度最低达到-40℃。这种用于加氢站冷却的工艺配置导致加氢站的冷却辅助设备占地面积大，运行能耗高。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种加氢站的冷却系统、冷却方法及加氢站，该冷却系统将用于压缩机冷却的第一冷却装置和用于加氢机预冷的第二冷却装置进行耦合，能够显著降低设备投资，降低运行能耗。

2、为了实现上述目的，本公开第一方面，提供一种加氢站的冷却系统，所述冷却系统包括：

3、第一冷却装置，包括第一冷却管路以及依次连接于所述第一冷却管路的换热器一、冷水机组、冷凝器和回水泵；所述换热器一用于设置在加氢站的压缩机和储罐组件之间；以及

4、第二冷却装置，包括第二冷却管路以及依次连接于所述第二冷却管路的换热器二、回流泵、和膨胀阀，所述换热器二用于设置在加氢站的储罐组件和加氢机之间，且所述冷凝器能够对所述第二冷却管路中的冷媒进行冷凝。

5、可选地，所述回水泵的数量为两个，一个所述回水泵设于所述换热器一和所述冷水机组之间，另一个所述回水泵设于所述冷凝器和所述冷水机组之间。

6、可选地，所述冷却系统还包括设于第一冷却管路的第一温度传感器，所述第一温度传感器分别与所述冷水机组和所述回水泵通信连接。

7、可选地，所述冷却系统还包括设于所述第二冷却管路的第二温度传感器，所述第二温度传感器分别与所述冷水机组、所述回水泵和所述回流泵通信连接。

8、本公开第二方面，还提供一种加氢站，所述加氢站包括管束车、加氢机以及依次设置在管束车与加氢机之间的压缩机和储罐组件，所述加氢站还包括本公开第一方面所述的冷却系统。

9、可选地，所述储罐组件包括多个并联设置的供气支路，每个所述供气支路上设有一储罐，且每个所述储罐的两侧的所述供气支路上分别设置有一阀门。

10、本公开第三方面，还提供一种加氢站的冷却方法，基于本公开第一方面所述的冷却系统，所述冷却方法包括：

11、当压缩机启动时，启动回水泵；

12、获取第一冷却管路中水的温度；

13、当第一冷却管路中水的温度大于第一预设温度时，启动冷水机组；

14、获取第二冷却管路中水的温度；

15、当加氢机开始加氢或者第二冷却管路中冷媒的温度大于第二预设温度时，启动回流泵。

16、可选地，所述冷却方法还包括：

17、当第一冷却管路中水的温度小于第一预设温度时，关闭冷水机组。

18、可选地，所述冷却方法还包括：

19、当第二冷却管路中冷媒的温度低于第二预设温度且加氢机加氢结束时，关闭回水泵和回流泵。

20、可选地，所述冷却方法还包括：

21、当压缩机停止运行预设时长后，关闭回水泵和/或冷水机组。

22、通过上述技术方案，即本公开的加氢站的冷却系统，通过第一冷却装置中冷水机组对第一冷却管路中的水进行冷却，并将输出的冷水供给换热器一和冷凝器，利用换热器一对压缩机出口的氢气进行冷却，同时，第二冷却管路中的冷媒经冷凝器冷凝，再经膨胀阀蒸发后进入换热器二对加氢机的氢气进预冷，利用冷凝器实现第一冷却装置和第二冷却装置的耦合，相比于相关技术中分别单独设置制冷设备，本公开的冷却系统，结构更加紧凑，能够显著降低设备投资，降低运行能耗。

23、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种加氢站的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括：

2.根据权利要求1所述的加氢站的冷却系统，其特征在于，所述回水泵(120)的数量为两个，一个所述回水泵(120)设于所述换热器一(110)和所述冷水机组(130)之间，另一个所述回水泵(120)设于所述冷凝器(140)和所述冷水机组(130)之间。

3.根据权利要求1所述的加氢站的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括设于第一冷却管路(101)的第一温度传感器，所述第一温度传感器分别与所述冷水机组(130)和所述回水泵(120)通信连接。

4.根据权利要求1所述的加氢站的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括设于所述第二冷却管路(201)的第二温度传感器，所述第二温度传感器分别与所述冷水机组(130)、所述回水泵(120)和所述回流泵(220)通信连接。

5.一种加氢站，所述加氢站包括管束车(10)、加氢机(40)以及依次设置在管束车(10)与加氢机(40)之间的压缩机(20)和储罐组件(30)，其特征在于，所述加氢站还包括如权利要求1-4中任意一项所述的冷却系统。

6.根据权利要求5所述的加氢站，其特征在于，所述储罐组件(30)包括多个并联设置的供气支路(310)，每个所述供气支路(310)上设有一储罐(320)，且每个所述储罐(320)的两侧的所述供气支路(310)上分别设置有一阀门(330)。

7.一种加氢站的冷却方法，其特征在于，基于权利要求1-4中任意一项所述的冷却系统，所述冷却方法包括：

8.根据权利要求7所述的加氢站的冷却方法，其特征在于，所述冷却方法还包括：

9.根据权利要求7所述的加氢站的冷却方法，其特征在于，所述冷却方法还包括：

10.根据权利要求7所述的加氢站的冷却方法，其特征在于，所述冷却方法还包括：

技术总结
本公开涉及一种加氢站的冷却系统、冷却方法及加氢站，该冷却系统包括：第一冷却装置，包括第一冷却管路以及依次连接于所述第一冷却管路的换热器一、冷水机组、冷凝器和回水泵；换热器一用于设置在加氢站的压缩机和储罐组件之间；以及第二冷却装置，包括第二冷却管路以及依次连接于所述第二冷却管路的换热器二、回流泵、和膨胀阀，换热器二用于设置在加氢站的储罐组件和加氢机之间，且冷凝器能够对第二冷却管路中的冷媒进行冷凝。通过上述技术方案，该冷却系统将用于压缩机冷却的第一冷却装置和用于加氢机预冷的第二冷却装置进行耦合，能够显著降低设备投资，降低运行能耗。

技术研发人员：刘玮,许壮,刘小奇,何广利,冯沛,董文平,李育磊,董辉,付湘儒,赵月晶,钱琛,董斌琦,杨康,边辉,郭凯敏,张成臣,刘月宇,王宇,黄文,陈莉莉,刘飞,刘显成
受保护的技术使用者：国华（赤城）风电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31