[发明专利]一种气氢液氢加氢站

说明书

本发明公开了一种气氢液氢加氢站，涉及加氢站领域，包括包括气氢储罐、液氢储罐和至少一个加氢单元，所述气氢储罐与加氢单元之间通过气氢管道连接，所述液氢储罐和加氢单元之间通过液氢管道连接，所述气氢管道上连接有气氢压缩机和第一气液氢混合器，所述液氢管道上连接有液氢泵和液氢分配器，所述液氢分配器的输入端与液氢泵连接，所述液氢分配器的输出端分别连接第一气液氢混合器和加氢单元，所述第一气液氢混合器用于气氢和液氢混合预冷，所述加氢单元包括第二气液氢混合器和加氢机，所述第二气液氢混合器用于调节氢气加注温度。本发明对气氢进行降温的同时液氢吸收热量汽化成气态氢，节省能量，简化整个加氢站设计和运行。

技术领域

本发明涉及加氢站领域，特别是一种气氢液氢加氢站。

背景技术

氢能源是公认的清洁能源，而且氢气热值是常见燃料中最高的，约是石油的3倍和煤炭的4.5倍，因此氢能源汽车在减少空气污染、减少温室气体排放和降低对传统能源的依赖性等方面具有突出的优势，加氢站是给燃料电池汽车提供氢气的燃气站，随着氢能源的发展，加氢站的建设逐步加快。

现有加氢站按存储氢的相态可分为气氢加氢站和液氢加氢站；气氢加氢站按加注压力又可分为：35MPa加氢站和70MPa加氢站，而氢气加注前需要对加注氢气预冷，以提高加注速率并降低加注过程储氢瓶超温风险，根据国际上广泛接受的氢气加注协议SAEJ2601标准，规定了预冷温度范围分别为：-40～-33℃、-33～-26℃，和-26～-17.5℃，3个等级的加注方案，因此现有加氢站需要安装冷水机组以预冷压缩机出口氢气或加注之前的氢气。对于液氢加氢站，需要先将氢气经汽化器或换热器汽化后存储或加注，加注和存储之前需要预冷氢气，以防止储氢瓶组超温；因此，整个加氢站需要安装冷水机组或换热器以预冷氢气温度。

现有加氢站的预冷装置增加了加氢站设计的复杂性、运行成本和投资成本，同时液氢加氢站需要汽化所有液氢变为气相后存储加注，浪费了大量的能量。所以，需要一种设计简单，并且节约预冷能量的加氢站。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种气氢液氢加氢站，以解决背景技术中加氢站设计的复杂，运行成本和投资成本高的问题，通过气氢与液氢之间的热量传递，气氢、液氢经过两次混合，对气氢进行降温的同时液氢吸收热量汽化成气态氢，可以完全利用液氢的冷量控制调节氢气的温度，使得氢气达到预设的加注温度，液氢不用汽化成气氢，节省能量，提高整个用氢生命周期的能量效率，并且，不用安装汽化器和换热器，整个加氢站无冷水机组或换热器的安装，可简化整个加氢站设计和运行。

本发明采用的技术方案如下：

本发明是一种气氢液氢加氢站，包括气氢储罐、液氢储罐和至少一个加氢单元，所述气氢储罐与加氢单元之间通过气氢管道连接，所述液氢储罐和加氢单元之间通过液氢管道连接，所述气氢管道上连接有气氢压缩机和第一气液氢混合器，所述液氢管道上连接有液氢泵和液氢分配器，所述液氢分配器的输入端与液氢泵连接，所述液氢分配器的输出端分别连接第一气液氢混合器和加氢单元，所述第一气液氢混合器用于气氢和液氢混合预冷，所述第一气液氢混合器的输入端分别连接气氢压缩机和液氢分配器，所述第一气液氢混合器的输出端连接加氢单元，所述加氢单元包括第二气液氢混合器和加氢机，所述第二气液氢混合器用于调节氢气加注温度，所述第二气液氢混合器的输入端分别连接第一气液氢混合器和液氢分配器，所述第二气液氢混合器的输出端连接加氢机。

进一步的，所述第一气液氢混合器和加氢单元的气氢输入端均设置气氢管道阀门，所述第一气液氢混合器和加氢单元的液氢输入端还设置有液氢管道阀门，所述气氢管道阀门用于控制气氢流量以及气氢的单向流动，所述液氢管道阀门用于控制液氢流量以及液氢的单向流动。

进一步的，还包括设置在第一气液氢混合器和第二气液氢混合器上的温度传感装置，所述气氢管道阀门、液氢管道阀门均与温度传感装置连接，所述温度传感装置分别控制气氢管道阀门、液氢管道阀门的开度以控制气氢和液氢的流量比例。

进一步的，所述气氢储罐和液氢储罐的输出端还设置有止回阀。