[发明专利]一种天然气管道掺氢混输方法及装置

权利要求书

1.一种天然气管道掺氢混输方法，其特征在于，所述天然气管道掺氢混输方法包括：

基于天然气管道数据采集系统实时获取拟掺混氢气管段处的天然气输送压力P_NG；

根据获取的天然气输送压力P_NG设定天然气管道的供应氢气压力P_H2；

依据天然气管道力学性能评估确定该天然气管道的掺氢比例上限和掺氢比例下限；

基于天然气管道数据采集系统再次实时获取拟掺混氢气管段处的天然气输送压力Pn；

通过量化P_H2/Pn，将量化的P_H2/Pn比值与该天然气管道的掺氢比例上限和掺氢比例下限进行比较，并根据比较结果确定供应氢气管道配套的外输阀门的适宜开度。

2.根据权利要求1所述的一种天然气管道掺氢混输方法，其特征在于，还包括供应氢气压力P_H2的设定方法，所述设定方法包括：根据获取的天然气输送压力P_NG设定供应氢气管道配套的氢气压缩机的出口压力。

3.根据权利要求1所述的一种天然气管道掺氢混输方法，其特征在于，还包括供应氢气管道配套的外输阀门初始开度的设定方法，所述设定方法包括：根据获取的天然气输送压力P_NG和设定的供应氢气压力P_H2，通过量化P_H2/P_NG，根据量化的量化P_H2/P_NG值以及该天然气管道的掺氢比例上限确定供应氢气管道配套的外输阀门初始开度M％，其中，M为常数。

4.根据权利要求3所述的一种天然气管道掺氢混输方法，其特征在于，确定的掺氢比例上限为X％，掺氢比例下限为3％，其中，X为常数。

5.根据权利要求4所述的一种天然气管道掺氢混输方法，其特征在于，还包括供应氢气管道配套的外输阀门适宜开度的确定方法，所述确定方法包括将量化的P_H2/Pn比值与该天然气管道的掺氢比例上限和掺氢比例下限进行比较：

若3％≤P_H2/Pn≤X％，则确定设定供应氢气管道配套的外输阀门初始开度M％为适宜开度，不对外输阀门初始开度M％进行调整；

若P_H2/Pn＞X％，则确定设定供应氢气管道配套的外输阀门初始开度M％为偏大开度，并对外输阀门初始开度M％进行减值调整；

若P_H2/Pn＜X％，则确定设定供应氢气管道配套的外输阀门初始开度M％为偏小开度，并对外输阀门初始开度M％进行增值调整。

6.根据权利要求5所述的一种天然气管道掺氢混输方法，其特征在于，外输阀门初始开度M％的调整值为：

若确定设定供应氢气管道配套的外输阀门初始开度M％为偏大开度，则调整外输阀门开度至外输阀门初始开度M％的95％；

若确定设定供应氢气管道配套的外输阀门初始开度M％为偏小开度，则调整外输阀门开度至外输阀门初始开度M％的105％。

7.根据权利要求5或6所述的一种天然气管道掺氢混输方法，其特征在于，还包括供应氢气管道配套的外输阀门开度调整的控制方法，所述控制方法包括：

将获取的天然气输送压力Pn值引入用于控制外输阀门开度的逻辑控制器；

逻辑控制器实时反馈天然气输送压力Pn与供应氢气压力P_H2进行比值量化的P_H2/Pn值；

在逻辑控制器中将量化的P_H2/Pn分别与掺氢比例上限X％及掺氢比例下限3％进行比较；

在逻辑控制器中对比较结果进行逻辑分析，并根据逻辑分析控制外输阀门开度调整。

8.一种天然气管道掺氢混输的装置，采用权利要求1-7任意一项所述的一种天然气管道掺氢混输方法，其特征在于，所述装置包括：

天然气输送管道；

供应氢气管道，所述供应氢气管道用于供应至天然气输送管道所需氢气量；

氢气压缩机，所述氢气压缩机用于给待供应至天然气输送管道的氢气增压，所述氢气压缩机的进口通过管道与所述供应氢气管道连接，所述氢气压缩机的出口通过管道与所述天然气输送管道连接；

外输阀门，所述外输阀门配套于所述氢气压缩机与所述天然气输送管道对接的接口处，并在所述外输阀门上安装有执行机构，所述执行机构用于接收控制命令并同步反馈外输阀门开度；

供应氢气压力表，所述供应氢气压力表安装在所述氢气压缩机出口的管道上，用于采集所述供应氢气管道实时运行的压力P_H2并同步远传压力数据；

天然气输送压力表，所述天然气输送压力表安装在所述天然气输送管道上，用于采集所述天然气输送管道实时运行的压力P_NG并同步远传压力数据；

逻辑控制器，所述逻辑控制器分别与所述执行机构、所述供应氢气压力表以及所述天然气输送压力表通过信号线连接，用于接收采集的供应氢气压力P_H2、天然气输送压力P_NG并执行逻辑控制将执行命令反馈至所述执行机构控制所述外输阀门的阀门开度调节。