[发明专利]一种现场制氢与外购氢互补的加氢站系统

说明书

本发明公开了一种现场制氢与外购氢互补的加氢站系统，其包括外部供氢装置、现场制氢气装置、供氢主路、供氢支路以及调压支路，所述外部供氢装置连接所述所述供氢主路，且所述供氢主路上依次设置有第一阀门、第一压缩机以及加氢装置；所述供氢支路的一端连接所述现场制氢装置，另一端连接于所述供氢主路上，且所述供氢支路上设置有第二压缩机。本发明中通过设置所述调压支路并在所述供氢支路设置所述第二压缩机，使所述外部供氢装置或所述现场制氢气装置制得的低压氢气先通入所述第二压缩机中加压再通入所述第一压缩机中加压，以减小所述第一压缩机加压时的压缩比，避免了压缩机的压缩比过高而导致压缩机负荷过高，保证加氢站稳定高效运行。

技术领域

本发明涉及加氢技术领域，特别涉及一种现场制氢与外购氢互补的加氢站系统。

背景技术

我国属于能源消耗大国，化石能源在一次能源中的占比超过70％，石油、天然气的对外依存度分别超过73％和43％。氢能作为众多一次能源转化、传输与融合交互的纽带，是实现二氧化碳净零排放的关键。其同时，氢能作为一种理想的储能介质，不仅可支撑可再生能源的大规模发展、实现终端深度脱碳，也有利于丰富我国能源结构，保障能源安全。目前，氢能的应用主要指在交通领域的利用。加氢站作为氢能产业链下游环节，是保障氢能燃料电池车产业发展，实现终端零碳排放的关键。

从产业链角度分析，加氢站的运营首先需要解决的便是氢源问题。氢气属于二次能源，主要来自化工厂、制氢厂或边远地区可再生能源制氢，而加氢站一般位于城市。采用长管拖车输送高压氢气对城市安全会造成一定的安全风险，因此，各大城市开始尝试使用现场电解水制氢作为氢源。但受限于市电价格，一般仅采用谷电制氢。谷电制氢对场地有一定要求，同时，装置检修期间无法满足下游需求。因此，以现场电解水制氢+外购氢是加氢站氢源的有效保障途径。目前，加氢站主要以高压氢气进行加注，核心关键设备为高压压缩机，需通过高压压缩机将低压的氢气加压至高压氢气进行加注。由于国内技术水平相对落后，高压压缩机多位进口，这导致高压压缩机的成本占加氢站的成本约50％。而目前的加氢站系统，通入压缩机的进口的氢气压力过低，导致压缩机的压缩比过高，并进一步导致压缩机负荷过高，而压缩比过高也会导致加压后的氢气温度过高，从而容易造成机头材料受损，并且温度过高也会导致压缩机后端的所述第一冷却水机组的冷却负荷过高的现象，不利于降低能耗和保障加氢站稳定高效运行。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种现场制氢与外购氢互补的加氢站系统，以解决现有技术中的通入高压压缩机中的氢气压力过低而导致的压缩机的压缩比过高并进一步导致压缩机负荷过高易损坏压缩机的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种现场制氢与外购氢互补的加氢站系统，其包括外部供氢装置、现场制氢气装置、供氢主路、供氢支路以及调压支路，所述外部供氢装置连接所述所述供氢主路，且所述供氢主路上依次设置有第一阀门、第一压缩机以及加氢装置，所述第一压缩机用于将氢气加压至第一压力值；所述供氢支路的一端连接所述现场制氢装置，另一端连接于所述供氢主路上并位于所述第一阀门与所述第一压缩机之间，且所述供氢支路上设置有第二压缩机，所述调压支路的一端连接所述外部供氢装置，另一端连接所述第二压缩机的进口；所述现场制氢气装置的出口连接所述第二压缩机的进口，所述第一压缩机用于将氢气加压至第二压力值，且所述第二压力值小于所述第一压力值。

所述现场制氢与外购氢互补的加氢站系统，其中，所述外部供氢装置包括长管拖车和卸气柱，所述卸气柱的进口与所述长管拖车的出口连接，所述卸气柱的出口连接所述供氢主路和所述供氢支路。

所述现场制氢与外购氢互补的加氢站系统，其中，所述调压支路上设置有第二阀门和压力调节阀，所述压力调节阀位于所述第二阀门和所述第二压缩机之间。

所述现场制氢与外购氢互补的加氢站系统，其中，所述供氢主路上还设置有第一冷却水机组，所述第一冷却水机组的入口与所述第一压缩机的出口相连接。