[发明专利]一种氢气充返系统及控制方法

说明书

本发明一种氢气充返系统及控制方法，涉及氢气存储和输送技术领域，该氢气充返系统包括缓冲罐、压缩机、循环管路、阀门模组和至少一件集装格；在充氢流程结束后将管道内的氢气输至缓冲罐，避免在设备停机后管道内存有高压氢气而造成隐患，且缓冲罐还可作集气装置来存储氢气。压缩机可将产品氢气的压力升至设定值，便于氢气进行高压输送与存储。集装格既能用以储氢，也能做为供气源进行返氢；在充装管路上预留一定数量的接口，便于根据实际情况灵活的增减集装格的数量。另外设置的检测单元以及阀门模组，可就地显示各个单元的压力值，并将压力值传送至控制系统，控制系统可依据压力进行全自动控制，实现全自动化充氢与返氢流程。

技术领域

本发明涉及氢气存储和输送技术领域，尤其涉及一种氢气充返系统及控制方法。

背景技术

制氢的生产单位一般都设有水电解岗位，主要用于从事特种氢气(氘气)的生产，氢气作为I级安全环保风险点，其在各单位的管理是非常严格的。改进氢气的风险管控措施，有利于提高风险点管理。多数水电解岗位每小时的产气量远大于实际使用量，实际工作中通常将多余的特种氢气进行充装用于后期使用，以减少浪费，节约成本。现有的现场氢气的充装系统往往利用人工手动控制阀门进行充装，整个充装耗时费力，同时不具备返气功能；另外无法对充装过程中的设备的关键参数进行在线监测，安全的自动化充氢。因此，业内急需一种氢气充返系统及控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢气充返系统及控制方法，解决背景技术中存在的无法在线监测以及安全的自动化充氢、返氢的技术问题。

本发明提供了一种氢气充返系统，包括缓冲罐、压缩机、循环管路、阀门模组和至少一件集装格；阀门模组包括第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；循环管路包括充装管路和返气管路；充装管路与返气管路间设有减压阀；

缓冲罐上一侧设有第一进气口和第二进气口；缓冲罐另一侧设有第一出气口和第二出气口；第一进气口连接制氢设备的输氢出口；第一出气口用以连接需氢的第一用户；第二出气口连接压缩机进气口，且第二出气口与压缩机进气口之间设有第一阀门，第一阀门用以控制压缩机进气；压缩机的出气口设有第二阀门，第二阀门用以控制压缩机器出气，第二阀门通过循环管路连通第二进气口；

多件集装格并联于所述充装管路，且集装格与充装管路间设有第三阀门；多件集装格后端的充装管路上设有第二用户接口，第二用户接口与充装管路间设有第四阀门。

进一步地，集装格上设有第一检测单元，第一检测单元用以检测集装格的压力，以确定集装格满载情况。

进一步地，缓冲罐上设有第二检测单元，第二检测单元用以检测缓冲罐的压力，以确定缓冲罐满载情况；压缩机出气口与第二阀门之间设有第三检测单元，第三检测单元用以检测压缩机出气口压力；第二用户接口后端的充装管路上设有第四检测单元，第四检测单元用以检测充装管路的压力。

进一步地，第一检测单元、第二检测单元、第三检测单元和第四检测单元为相同结构；第一检测单元包括并联连接的压力变送器和压力表。

进一步地，第二用户接口的数量为多件，多件第二用户接口并联于充装管路；减压阀门的进气口设有第五阀门，第五阀门用以控制减压阀进气。

进一步地，充装管路上设有置换接口，返气管路上设有排气阀，置换接口位于第二用户接口后端，置换接口上设有第一开关阀门，第一开关阀门用以连接置换气源。

进一步地，循环管路上设有分析接口，分析接口位于第二用户接口后端，分析接口上设有第二开关阀门，第二开关阀门连接分析仪设备，分析仪设备用以分析循环管路的气体纯度。

本发明还提供一种氢气充返系统的控制方法，包括上述氢气充返系统，包括集装格充氢和集装格返氢；

集装格充氢：设定集装格第一压力阈值，依据集装格的第一检测单元检测数据，确定各集装格的满载情况，且依据各集装格的满载情况控制执行相应地充氢操作；