[发明专利]一种高压燃料氢在线式取样系统的取样方法

说明书

本发明公开了一种高压燃料氢在线式取样系统的取样方法，燃料氢流经气管进样，然后对燃料氢进行阶梯式减压的同时对阶梯式减压后的燃料氢进行稳定压强和控制燃料氢的温度，然后一部分的燃料氢被取样，另一部分燃料氢通过与排气连接的管路被排出；燃料氢进行阶梯式减压包括进行了第一次燃料氢减压、第一次燃料氢稳压和控温、第二次燃料氢减压、第二次燃料氢稳压和降温；第二次燃料氢降温后的冷却水用于第一次燃料氢控温。本发明的在线式取样系统，可适用于燃料氢的温度在25℃‑50℃范围内，将系统中的燃料氢进行降温后，在取样口样品氢气的温度控制在20℃‑36℃。

技术领域

本发明涉及气体取样技术领域，具体涉及一种高压燃料氢在线式取样系统的取样方法。

背景技术

目前，国内外氢能产业发展迅猛，加氢站作为产业链的重要一环，氢气的气质对氢气压缩机和氢燃料电池的运行效率及使用寿命长短有着密切的关系，在氢气的生产、提纯、加氢站压缩及加氢机加注等过程中都需要对纯度严格控制。在加氢站，需定期对燃料氢进行取样检测，因此对设备的性能要求极高，燃料氢取样检测技术多采用进口设备，进口设备成本昂贵，技术核心难以把握，因此，开发一套属于国产燃料氢在线取样系统极为重要。

现有加氢站的压力高达70Mpa，燃料氢取样过程中，设备应具有耐高压和安全性能，在取样过程中，需要对燃料氢进行减压，减压过程势必会引发取样系统的稳定性的下降和管道内氢气和减压阀部件的温度的升高，尤其在高压燃料氢的取样过程更为显著。取样系统的稳定性下降会直接影响取样系统的安全性；而管道内氢气和减压阀部件的温度升高，一部分影响的是取样系统的安全性，另一部分影响的是取样样品的真实性。

在高压环境下在线式取样系统进行连续取样，安全问题就更值得关注。首先是高压，如何减小减压过程中的压降，促使在线式取样系统的稳定性；在此基础上，如何同时控制和降低系统中管路中氢气和减压阀部件的温度的升高。由于在线取样系统常处于连续取样的状态下，在线式取样系统中管道内氢气的温度变化较单次取样过程中氢气的温度变化会更大；其次是，在线式取样系统的所处环境也会进一步影响管道内氢气的温度，尤其是在炎热的夏季，会导致管道内氢气和减压阀部件的温度的进一步升高。因此，在线式取样系统中温度和压降的控制尤为重要。为了满足燃料氢在线式取样系统使用的安全性、取样样品的真实性、系统的实用性等方面设计一种高压燃料氢在线取样系统是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中的问题，公开了一种高压燃料氢在线式取样系统，本系统在高压燃料氢(35Mpa-100Mpa)环境中均可适用，本发明针对目前现有技术中在线式取样系统连续取样过程中技术难点，实现了在线式取样系统取样过程中同时控制了压降、气管内氢气温度和减压阀部件的温度。提高了在线式取样系统对高压燃料氢取样过程中系统的稳定性的同时，保证了取样的燃料氢的温度在标准范围之内，还控制了减压阀部件的温度变化。本发明不仅解决了在线式取样系统安全问题的同时，也进一步保证了燃料氢取样样品的真实性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种高压燃料氢在线式取样系统，所述取样系统包括进样区间、减压降温区间、排气区间、取样区间；

所述在氢气的流经途径上，所述进样区间、减压降温区间、排气区间依次串联；

所述取样区间与减压降温区间并联；

所述减压降温区间包括一号减压阀、一号降温稳流装置、二号减压阀、二号降温稳流装置；

在氢气的流经途径上，所述一号减压阀、一号降温稳流装置、二号减压阀、二号降温稳流装置串联；

所述一号降温稳流装置还通过冷却管与二号降温稳流装置连接。