[发明专利]一种天然气掺氢实验系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种天然气掺氢实验系统及其控制方法，其包括天然气源；氢气源；第一实验设备；第二实验设备；一次掺混设备，其进口分别与天然气源和氢气源连接，出口与第一实验设备的进口连接；二次掺混设备，其进口分别与氢气源和第一实验设备的出口连接，出口与第二实验设备的进口连接；控制终端，分别与一次掺混设备、二次掺混设备、第一实验设备和第二实验设备连接；控制终端用于接收操作指令，并输出相应的控制信号。一次掺混设备掺氢后为第一实验设备供气，一次掺混设备掺氢后的气体经过二次掺混设备进行二次掺氢后供应给第二实验设备，实现对两个实验设备同时进行不同掺氢比实验，提高了天然气掺氢实验效率。

技术领域

本发明涉及天然气掺氢技术领域，尤其涉及一种天然气掺氢实验系统及其控制方法。

背景技术

在“双碳”背景下，光伏、风电等可再生清洁能源将迎来飞速发展时期，但光伏和风电具有阶段性的特点，其大规模发展应用需要有配套的储能技术。氢气的质量能量密度是天然气的3倍，可通过电解水制取，被视为与光伏、风电协同发展的理想的储能介质。然而，光伏、风电项目与城市用能终端往往有一定的距离，如何解决光伏、风电制取的氢气的储运问题，是亟需解决的问题之一。天然气相较于石油和煤炭，其以相对清洁的特点，被赋予作为过度能源的使命，在2030年前将逐渐替代石油和煤炭，快速增长。天然气基础设施建设也将在此期间不断完善，其中，天然气管道掺氢是指利用现有的天然气管道，将氢气与天然气进行掺混运输，如利用现有的天然气管道，通过掺氢，实现氢气的大规模、低成本、远距离运输，则可同时解决光伏、风电不稳定，氢能难储运以及天然气基础设施浪费等问题。

要实现天然气管道掺氢的大规模应用，需对天然气输配系统应用的设施进行系统的、科学的实验，再针对性地制定天然气管道掺氢方案。现有天然气掺氢实验系统中，针对多个设备同时实验时，直接将实验设备并联在掺混设备的出口处，使得现有技术只能进行同一掺氢比实验，而无法同时进行多种不同掺氢比的天然气管道掺氢实验，导致实验效率低。

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，针对现有技术的上述缺陷，提供一种一种天然气掺氢实验系统及其控制方法，旨在实现同时进行多种不同掺氢比的天然气管道掺氢实验，提升实验效率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种天然气掺氢实验系统，其包括天然气源，氢气源，其还包括：

第一实验设备；

第二实验设备；

一次掺混设备，其进口分别与所述天然气源和所述氢气源连接，出口与所述第一实验设备的进口连接；

二次掺混设备，其进口分别与所述氢气源和所述第一实验设备的出口连接，出口与所述第二实验设备的进口连接；

控制终端，分别与所述一次掺混设备、所述二次掺混设备、所述第一实验设备和所述第二实验设备连接；所述控制终端用于接收操作指令，并输出相应的控制信号。

所述天然气掺氢实验系统，其还包括：

用户端，分别与所述二次掺混设备的出口、以及所述第二实验设备的出口连接；

第一阀门，设置于所述二次掺混设备的出口与所述用户端的进口之间，并与所述控制终端连接；

第二阀门，与所述控制终端连接；

所述一次掺混设备的出口与所述二次掺混设备的进口连接，所述第二阀门设置于所述一次掺混设备的出口与所述二次掺混设备的进口之间。

所述天然气掺氢实验系统，其还包括：

分离设备，用于对氢气和天然气进行分离，并具有氢能输出口和尾气输出口；所述分离设备的进口与所述一次掺混设备的出口连接；