一种制氢加氢一体系统及方法与流程

本发明涉及氢气加压，尤其涉及一种制氢加氢一体系统及方法。

背景技术：

1、制氢加氢一体机通电通水即可加氢，满足小型用氢终端的日常加氢使用。在传统制氢技术中，利用煤炭、天然气、生物质等产生的氢气，需要贮存在高压容器内，然后送到终端用户。这些传统工艺产生的氢气纯度低，伴随大量碳排放，而且运输过程中存在安全隐患。

2、中国专利cn216280676u公开了一种加氢站用氢气多级增压装置，包括依次连接的第一支路、第二支路、第三支路，第二支路与第三支路连接处设置有第二单向阀，第一支路入口处设置有第四支路，第四支路通过第二自动截止阀与第二支路连接，第四支路通过第三自动截止阀与第三支路连接。本专利采用多级压缩机串联式工作，将增压流程分步完成，逐步升压，对于单一氢气源进行充装的过程，可实现低至0.5mpa氢气的充装，将氢气利用率从66％提高至97.2％，有极大的经济价值。通过对压缩机的分级应用，使得每一级压缩机均在效率最高的工况区间内工作，大大延长了压缩机的使用寿命。

3、但是该技术方案通过多级压缩的方式将氢气进行增压，设备结构复杂、管路设置复杂、控制系统繁琐、输出压力调节不便等缺点。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种制氢加氢一体系统，通过增压存储将缓冲罐内的低压气体进行增压后存储，在需要使用时，首先利用减压阀将储气罐内的高压气体减压，然后利用同一台增压单元对存储罐内的气体进行增压并输出至待加氢装置，以满足不同压力的使用需求，简化设备结构，实现高效、安全的将氢气由低压转为高压并输入至不同需求压力的待加氢设备内。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种制氢加氢一体系统，包括依序设置并通过管路连通的制氢设备、缓冲罐、过滤器、增压单元以及储气罐；

4、所述过滤器与增压单元之间设有电磁阀a和单向阀a；

5、所述增压单元与储气罐之间设有电磁阀b、电磁阀c；

6、其特征在于，还包括气体输出管路以及输出增压管路；

7、所述气体输出管路的一端与电磁阀b与增压单元之间的管路连通；

8、所述气体输出管路上设有电磁阀e和压力表c，气体输出管路的出气端连接待加氢设备；

9、所述输出增压管路的两端分别连通电磁阀b与电磁阀c之间的管路以及电磁阀a与增压单元之间的管路，所述输出增压管路上设有电磁阀d；

10、制氢设备输出的氢气进入缓冲罐后经过滤器、增压单元将氢气增压后进入储气罐存储；储气罐的气体经输出增压管路、增压单元将气体增压后经气体输出管路输出。

11、作为改进，所述输出增压管路上位于储气罐与电磁阀d之间设有减压阀。

12、作为改进，还包括阻火器，所述阻火器的一端与所述增压单元相连通，所述阻火器的另一端与室外连通；所述阻火器与所述增压单元之间设有电磁阀f。

13、作为改进，所述制氢设备与缓冲罐之间还设有截止阀a、截止阀b、压力表a和压力传感器a。

14、作为改进，还包括与储气罐连接的泄压装置以及安全阀b，所述泄压装置的一端与储气罐连通，另一端与室外连通；

15、所述储气罐上连接有压力表b和压力传感器b。

16、作为改进，还包括设于所述增压单元与电磁阀b之间的压力传感器c。

17、作为改进，还包括与缓冲罐连接的安全阀a。

18、作为改进，所述制氢设备与截止阀a之间连接有电磁阀g，电磁阀g的另一端与室外连通。

19、本发明的另一目的是针对现有技术的不足之处，提供一种制氢加氢一体方法，通过氢气缓存、增压存储、增压加注实现氢气制气、高压存储、高压输出的制氢加氢方法，以满足存储安全、可以适用不同加氢压力的输出。

20、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

21、一种制氢加氢一体方法，通过上述的一种制氢加氢一体系统实现，其特征在于，包括以下步骤：

22、氢气缓存：经制氢设备-+的低压氢气进入缓冲罐缓存；

23、增压存储：缓冲罐内的低压气体经过增压单元增压后进入储气罐内存储；

24、增压加注：储气罐内的气体经过输出增压管路、增压单元进行增压并经过气体输出管路输出至待加氢设备内。

25、作为改进，增压存储步骤中，电磁阀d、电磁阀e为关闭状态；电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c为打开状态；

26、增压加注步骤中，电磁阀c、电磁阀d、电磁阀e为打开状态；电磁阀a、电磁阀b为关闭状态。

27、作为改进，所述增压加注步骤中，储气罐内的气体经过减压阀减压后，再经增压单元增压并经过气体输出管路输出至待加氢设备内。

28、本发明的有益效果在于：

29、（1）本发明通过增压单元将低压气体增压后进行存储，在需要高压氢气输出时，通过单独设置的输出增压管路，利用一台增压单元将储气罐内的气体再次增压后并输出至待加氢设备，实现利用一台增压单元对气体两次增压，并可以根据不同的输出压力进行调节，以适用不同的加氢设备的压力需求，提高设备适用范围；

30、（2）本发明通过一台增压单元实现两次增压，减小设备投入的同时，提高设备的紧凑型以及简化管路的布置，提高设备运行稳定性和安全性；

31、（3）本发明通过氢气缓存、增压存储、增压加注实现氢气制气、存储、高压输出的制氢加氢方法，以满足存储安全、可以适用不同加氢压力的输出。

32、综上所述，本发明具有设备结构紧凑、集制氢、存储、加氢一体化设置、可输出不同压力的氢气等优点。

技术特征：

1.一种制氢加氢一体系统，包括依序设置并通过管路连通的制氢设备、缓冲罐、过滤器、增压单元以及储气罐；

2.根据权利要求1所述的一种制氢加氢一体系统，其特征在于，所述输出增压管路上位于储气罐与电磁阀d之间设有减压阀。

3.根据权利要求1所述的一种制氢加氢一体系统，其特征在于，还包括阻火器，所述阻火器的一端与所述增压单元相连通，所述阻火器的另一端与室外连通；所述阻火器与所述增压单元之间设有电磁阀f。

4.根据权利要求1所述的一种制氢加氢一体系统，其特征在于，所述制氢设备与缓冲罐之间还设有截止阀a、截止阀b、压力表a和压力传感器a。

5.根据权利要求1所述的一种制氢加氢一体系统，其特征在于，还包括与储气罐连接的泄压装置以及安全阀b，所述泄压装置的一端与储气罐连通，另一端与室外连通；

6.根据权利要求1所述的一种制氢加氢一体系统，其特征在于，还包括与缓冲罐连接的安全阀a。

7.根据权利要求1所述的一种制氢加氢一体系统，其特征在于，所述制氢设备与截止阀a之间连接有电磁阀g，电磁阀g的另一端与室外连通。

8.一种制氢加氢一体方法，通过权利要求1-7任一所述的一种制氢加氢一体系统实现，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种制氢加氢一体方法，其特征在于，增压存储步骤中，电磁阀d、电磁阀e为关闭状态；电磁阀a、电磁阀b、电磁阀c为打开状态；

10.根据权利要求8所述的一种制氢加氢一体方法，其特征在于，所述增压加注步骤中，储气罐内的气体经过减压阀减压后，再经增压单元增压并经过气体输出管路输出至待加氢设备内。

技术总结
本发明提供了一种制氢加氢一体系统及方法，该系统包括：依序设置并通过管路连通的制氢设备、缓冲罐、过滤器、增压单元、储气罐、气体输出管路以及输出增压管路；气体输出管路的一端与电磁阀b与增压单元之间的管路连通；气体输出管路上设有电磁阀e，气体输出管路的出气端连接待加氢设备；输出增压管路的两端分别连通电磁阀b与电磁阀c之间的管路以及电磁阀a与增压单元之间的管路，输出增压管路上设有电磁阀d；通过增压存储将缓冲罐内的低压气体进行一次增压后进行存储、在需要使用时，利用同一台增压单元对存储罐内的气体进行增压并输出，以满足不同压力的使用需求，安全的将氢气由低压转为高压并输入至不同需求压力的待加氢设备内。

技术研发人员：李久广,宋志华,程小龙
受保护的技术使用者：国科绿氢（湖州）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15