束運氣車2、天然氣卸氣柱3、氫氣卸氣柱4、天然氣壓縮機5、氫氣壓縮機6、高壓天然氣儲氣瓶組7、高壓氫氣儲氣瓶組8、混氣加氣機9和SCADA系統(tǒng)10。
[0032]天然氣管束運氣車I通過管道連接至混氣加氣機9，天然氣管束運氣車I的下游管道上設(shè)有天然氣卸氣柱3，一組高壓天然氣儲氣瓶組7通過管道連接至混氣加氣機9，天然氣管束運氣車I經(jīng)對應(yīng)的天然氣卸氣柱3后通過管道和高壓天然氣儲氣瓶組7連接，天然氣壓縮機5連接對應(yīng)的天然氣管束運氣車I，用于將天然氣管束運氣車I中的天然氣增壓輸送至混氣加氣機9或高壓天然氣儲氣瓶組7。天然氣管束運氣車1、天然氣卸氣柱3、天然氣壓縮機5、高壓天然氣儲氣瓶組7構(gòu)成一套本實施例的天然氣供氣系統(tǒng)。
[0033]氫氣管束運氣車2通過管道連接至混氣加氣機9，氫氣管束運氣車2的下游管道上設(shè)有氫氣卸氣柱4 ；一組高壓氫氣儲氣瓶組8通過管道連接至混氣加氣機9，氫氣管束運氣車2經(jīng)對應(yīng)的氫氣卸氣柱4后通過管道和高壓氫氣儲氣瓶組8連接，氫氣壓縮機6連接對應(yīng)的氫氣管束運氣車2，用于將氫氣管束運氣車2中的氫氣增壓輸送至混氣加氣機9或高壓氫氣儲氣瓶組8。氫氣管束運氣車2、氫氣卸氣柱4、氫氣壓縮機6、高壓氫氣儲氣瓶組8構(gòu)成一套本實施例的氫氣供氣系統(tǒng)。
[0034]結(jié)合圖2所示，混氣加氣機9包括管路部分。
[0035]管路部分包括:一路氫氣管路、一路天然氣管路和混合總管，氫氣管路上設(shè)有氫氣進口、氫氣過濾器91、氫氣控制閥93、氫氣放空閥95、氫氣質(zhì)量流量計97、針閥99，單向閥911，天然氣管路上設(shè)有天然氣進口、天然氣過濾器92、天然氣控制閥94、天然氣放空閥96、天然氣質(zhì)量流量計98、針閥910，單向閥912，然后連接至混合總管，混合總管下游連接高壓軟管16和加氣槍18，所述混合總管上設(shè)有壓力傳感器13、壓力表14和拉斷閥15，通過拉斷閥15連接高壓軟管16，接著通過一兩位三通球閥17連接加氣槍18。氫氣放空閥95的出口和天然氣放空閥96的出口均匯入一放空總管，放空總管上接有阻火器20。
[0036]其中，SCADA系統(tǒng)10包括:數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)101、安全監(jiān)控系統(tǒng)102、電氣電控系統(tǒng)103，實時采集所有數(shù)據(jù)，自動計算及自動控制。
[0037]本實施例中，電氣電控系統(tǒng)包括PLC控制系統(tǒng)和人機交換界面，其中氫氣質(zhì)量流量計97、氫氣控制閥93、天然氣質(zhì)量流量計98、天然氣控制閥94、壓力傳感器13的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)實時混合加注。
[0038]安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括:可燃?xì)怏w泄漏報警器，在有氣體泄漏的情況下，上傳報警信號至電氣控制系統(tǒng)，自動停機切斷氣源并報警；防爆控制系統(tǒng)，保護電氣部分在爆炸性氣體危險環(huán)境下安全運行。
[0039]本實施例的所有數(shù)據(jù)實時采集，自動計算及自動控制，全設(shè)備一鍵式操作，并有停止按鍵及急停按鈕，也可手動點擊進行手動加注。
[0040]本實施例中氫氣為混合氣體中的較低分壓氣體，給車載氣瓶進行混合加注，具體步驟如下:
[0041](I)氫氣加注:通過混氣加氣機9的自動控制，先把來自氫氣管束運氣車2的氫氣，通過氫氣卸氣柱4向車載氣瓶中進行平衡加注，如不滿足加注量的要求，再通過高壓氫氣儲氣瓶組8進行加注，如仍然不滿足加注量要求，以氫氣管束運氣車2作為氣源，通過氫氣壓縮機6直接增壓加注車載儲氣瓶中至需要的氫氣量。
[0042](2)天然氣加注:通過混氣加氣機9的自動控制，按照天然氣和氫氣的混合比例的要求向車載氣瓶加注需要量的天然氣，先把來自天然氣管束運氣車I的天然氣，經(jīng)過天然氣卸氣柱3向車載氣瓶中進行平衡加注，如不滿足加注量的要求，再通過高壓天然氣儲氣瓶組7進行加注，如仍然不滿足加注量的要求，把天然氣管束運氣車I作為氣源，通過天然氣壓縮機5直接增壓加注車載儲氣瓶直至需要的天然氣量。
[0043]雖然本發(fā)明已依據(jù)較佳實施例在上文中加以說明，但這并不表示本發(fā)明的范圍只局限于上述的結(jié)構(gòu)，只要本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀上述的說明后可很容易地發(fā)展出的等效替代結(jié)構(gòu)，在不脫離本發(fā)明之精神與范圍下所作之均等變化與修飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明專利范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種天然氣和氫氣的高壓多功能加氣站系統(tǒng)，其特征在于，包括:天然氣供氣系統(tǒng)，氫氣供氣系統(tǒng)、至少一臺混氣加氣機、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(SCADA)系統(tǒng)； 所述天然氣供氣系統(tǒng)包括:至少一輛天然氣管束運氣車，通過管道連接至所述混氣加氣機，所述每輛天然氣管束運氣車的下游管道上設(shè)有一天然氣卸氣柱；至少一組高壓天然氣儲氣瓶組，通過管道連接至所述混氣加氣機；所述天然氣管束運氣車經(jīng)對應(yīng)的天然氣卸氣柱后通過管道和所述高壓天然氣儲氣瓶組連接；至少一臺天然氣壓縮機，連接對應(yīng)的天然氣管束運氣車，用于將所述天然氣管束運氣車中的天然氣增壓輸送至所述混氣加氣機或所述高壓天然氣儲氣瓶組； 所述氫氣供氣系統(tǒng)包括:至少一輛氫氣管束運氣車，通過管道連接至所述混氣加氣機，所述每輛氫氣管束運氣車的下游管道上設(shè)有一氫氣卸氣柱；至少一組高壓氫氣儲氣瓶組，通過管道連接至所述混氣加氣機；所述氫氣管束運氣車經(jīng)過對應(yīng)的氫氣卸氣柱后通過管道和所述高壓氫氣儲氣瓶組連接；至少一臺氫氣壓縮機，連接對應(yīng)的氫氣管束運氣車，用于將所述氫氣管束運氣車中的氫氣增壓輸送至所述混氣加氣機或所述高壓氫氣儲氣瓶組； 每臺所述混氣加氣機的管路部分包括:至少一路氫氣管路、至少一路天然氣管路和混合總管，所述每路氫氣管路上設(shè)有氫氣進口、氫氣過濾器、氫氣控制閥、氫氣質(zhì)量流量計，所述每路天然氣管路上設(shè)有天然氣進口、天然氣過濾器、天然氣控制閥、天然氣質(zhì)量流量計，所述混合總管下游連接高壓軟管和加氣槍，所述混合總管上設(shè)有壓力傳感器、壓力表和拉斷閥。2.如權(quán)利要求1所述的加氣站系統(tǒng)，其特征在于:所述SCADA系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、電氣電控系統(tǒng)，實時采集所有數(shù)據(jù)，自動計算及自動控制。3.如權(quán)利要求2所述的加氣站系統(tǒng)，其特征在于:所述電氣電控系統(tǒng)包括:控制系統(tǒng)和人機交換界面，所述氫氣質(zhì)量流量計、氫氣控制閥、天然氣質(zhì)量流量計、天然氣控制閥、壓力傳感器的數(shù)據(jù)傳輸至所述控制系統(tǒng)，實現(xiàn)實時混合加注全設(shè)備一鍵式操作，并設(shè)有停止按鍵及急停按鈕，或通過人機交互界面手動點擊選擇不同加注模式進行手動加注。4.如權(quán)利要求2所述的加氣站系統(tǒng)，其特征在于:所述安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括:可燃?xì)怏w泄漏報警器，在有氣體泄漏的情況下，上傳報警信號至電氣控制系統(tǒng)，自動停機切斷氣源并報警；防爆控制系統(tǒng)，保護電氣部分在爆炸性氣體危險環(huán)境下安全運行。5.如權(quán)利要求1所述的加氣站系統(tǒng)，其特征在于:所述每路氫氣管路上設(shè)有氫氣放空閥，所述每路天然氣管路上設(shè)有天然氣放空閥；所述氫氣放空閥的出口和天然氣放空閥的出口均匯入一放空總管，所述放空總管上接有阻火器。6.一種采用如權(quán)利要求1所述的加氣站系統(tǒng)的加注方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)通過所述混氣加氣機的自動控制，先把來自較低分壓氣體管束運氣車中的氣體通過卸氣柱向車載氣瓶中進行平衡加注，如滿足較低分壓氣體加注量的要求，則進行步驟(3)，否則進行步驟(2); (2)如不滿足較低分壓氣體加注量的要求，通過較低分壓氣體的高壓儲氣瓶組再對車載氣瓶進行加壓加注，或通過壓縮機將較低分壓氣體管束運氣車中的氣體加壓加注至車載氣瓶； (3)通過所述混氣加氣機的自動控制，按照天然氣和氫氣的混合比例的要求向車載氣瓶加注需要量的較高分壓氣體，先把來自較高分壓氣體管束運氣車的氣體通過卸氣柱向車載氣瓶中進行平衡加注，如達到目標(biāo)加注量則結(jié)束加注，否則進行步驟⑷； (4)如不滿足較高分壓氣體加注量的要求，通過較高分壓氣體的高壓儲氣瓶組再對車載氣瓶進行加壓加注，或通過壓縮機將較高分壓氣體管束運氣車中的氣體加壓加注至車載氣瓶，加注至目標(biāo)加注量后結(jié)束加注。7.如權(quán)利要求6所述的加注方法，其特征在于:所述較低分壓氣體加注體積與目標(biāo)混合氣體體積的體積比為0-50% ;所述較高分壓氣體加注體積與目標(biāo)混合氣體體積的體積比為 50-100% ο8.如權(quán)利要求6所述的加注方法，其特征在于:所述較低分壓氣體為氫氣，氫氣加注的體積與混合氣體體積的體積比小于30%。9.如權(quán)利要求8所述的加注方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)氫氣加注:通過所述混氣加氣機的自動控制，先把來自所述氫氣管束運氣車的氫氣，通過所述氫氣卸氣柱向車載氣瓶中進行平衡加注，如不滿足加注量的要求，再通過所述高壓氫氣儲氣瓶組進行加注，如仍然不滿足加注量要求，以所述氫氣管束運氣車作為氣源，通過所述氫氣壓縮機直接增壓加注車載儲氣瓶中至需要的氫氣量； (2)天然氣加注:通過所述混氣加氣機的自動控制，按照天然氣和氫氣的混合比例的要求向車載氣瓶加注需要量的天然氣，先把來自所述天然氣管束運氣車的天然氣，經(jīng)過所述天然氣卸氣柱向車載氣瓶中進行平衡加注，如不滿足加注量的要求，再通過所述高壓天然氣儲氣瓶組進行加注，如仍然不滿足加注量的要求，把所述天然氣管束運氣車作為氣源，通過所述天然氣壓縮機直接增壓加注車載儲氣瓶直至需要的天然氣量。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種天然氣和氫氣的多功能混合加氣站和加注方法。其目的是提供一種可用于氫氣及天然氣的多功能混合加氣站系統(tǒng)和加注方法，可以實現(xiàn)高精度的氫氣及天然氣實時的可調(diào)比例混合加注。一種天然氣和氫氣的高壓多功能加氣站系統(tǒng)，包括：天然氣供氣系統(tǒng)，氫氣供氣系統(tǒng)、至少一臺混氣加氣機、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(SCADA)系統(tǒng)。
【IPC分類】F17C7/00, F17C13/12, F17D1/02, F17C13/04, F17C13/02, F17C5/06
【公開號】CN105090738
【申請?zhí)枴緾N201510401406
【發(fā)明人】潘相敏, 馬凡華, 樂煜, 陳華強, 劉京京
【申請人】上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司, 揚州清瑪汽車科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月9日