本發(fā)明涉及氫能源輸送，具體為一種利用水管輸送氫氣的方法及輸送管路。

背景技術(shù)：

1、氫能是一種理想的清潔能源，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。在氫氣輸送領(lǐng)域如何方便、高效和安全輸送氫氣成為亟待解決的問題。目前氫的輸送主要是高壓儲罐輸送、低溫液態(tài)輸送、管道輸送這3種方式。依據(jù)輸氫距離、用氫需求和終端用戶分布情況，考慮到經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，在氫輸量大且距離遠(yuǎn)的場合下，利用管道進(jìn)行氫氣輸送是最高效、最經(jīng)濟(jì)的方式。

2、中國氫氣管道建設(shè)尚處于起步階段，主要建設(shè)在環(huán)渤海灣、長江三角洲等區(qū)域。新建輸氫管道需大量的費(fèi)用和時間，且需要考慮氫脆等問題。如果能采用現(xiàn)有已鋪設(shè)管道或待鋪設(shè)的其他資源輸送管道同時實(shí)現(xiàn)氫氣的安全輸送，則可以大大縮減資源和時間成本，因此，亟需一種利用水管輸送氫氣的方法及輸送管路來解決這個問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種利用水管輸送氫氣的方法及輸送管路，以解決獨(dú)立鋪設(shè)氫氣輸送管道成本高昂的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種利用水管輸送氫氣的方法，在現(xiàn)有的耐氫氣滲透材料制成的輸水管線的基礎(chǔ)上改造，或?qū)⒋ǖ妮斔芫€設(shè)計(jì)為耐氫氣滲透材料；先在水管擬引入氫氣處的來水方向前端抽真空，保障后續(xù)引入氫氣后的純度，再將氫氣引入抽真空后的水管與水混合輸送；在輸送到用戶所在處時將氣水混合物注入水箱實(shí)現(xiàn)氣水分離，從水箱上端抽取氫氣、下部輸出水并分別通過不同管路實(shí)現(xiàn)尾端輸送。

3、本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案：一種利用水管輸送氫氣的輸送管路，包括供水管路和輸水管路，還包括氫氣供氣管路、氫氣輸氣管路和氣水兩相流管路；其中氣水兩相流管路的進(jìn)口端分為兩路分別連接氫氣供氣管路和供水管路，氣水兩相流管路的出口端連接有密閉水箱，其上端設(shè)有出氣管用于連通至氫氣輸氣管路，下部連通輸水管路；

4、氫氣供氣管路的中部還連接有氫氣緩沖罐用于存儲一定量的氫氣并穩(wěn)定管網(wǎng)壓力，氫氣供氣管路接近氣水兩相流管路的一端連接有氫氣引射裝置；供水管路上端連接有若干個抽真空裝置用于抽出供水管路中的空氣。

5、優(yōu)選的，氫氣輸氣管路中還連接有抽氣裝置和氣液分離裝置，其中抽氣裝置連接在接近密閉水箱的一端處，用于提供氫氣輸送動力，氣液分離裝置設(shè)有若干個，其內(nèi)包括位于上部的氣管和位于下部的集液漏斗，集液漏斗下端通過排液管連通至輸水管路。

6、優(yōu)選的，氫氣引射裝置與氣水兩相流管路之間還連接有止回閥，用于防止水倒流向氫氣緩沖罐。

7、優(yōu)選的，氣水兩相流管路的進(jìn)口端設(shè)置有擴(kuò)徑管，其橫截面積大于供水管路的橫截面積。

8、優(yōu)選的，氫氣供氣管路、氫氣輸氣管路、供水管路、輸水管路和氣水兩相流管路均采用能防止氫氣滲透的塑料材質(zhì)的復(fù)合管。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

10、1、該利用水管輸送氫氣的方法簡單合理，可以利用現(xiàn)有或待建的水管實(shí)現(xiàn)氫氣混合輸送，能夠大大節(jié)約專門的氫氣輸送管道的開支和建造時間。

11、2、該利用水管輸送氫氣的輸送管路，水、氣、氣水兩相流管路均可采用聚乙烯等塑料復(fù)合管，可以避免氫脆和降低氫氣逸散率，可實(shí)現(xiàn)安全輸送氫氣至各用戶，還可以有效解決氫氣在企業(yè)內(nèi)部的輸送利用問題。

技術(shù)特征：

1.一種利用水管輸送氫氣的方法，其特征在于：在現(xiàn)有的耐氫氣滲透材料制成的輸水管線的基礎(chǔ)上改造，或?qū)⒋ǖ妮斔芫€設(shè)計(jì)為耐氫氣滲透材料；先在水管擬引入氫氣處的來水方向前端抽真空，保障后續(xù)引入氫氣后的純度，再將氫氣引入抽真空后的水管與水混合輸送；在輸送到用戶所在處時將氣水混合物注入水箱實(shí)現(xiàn)氣水分離，從水箱上端抽取氫氣、下部輸出水并分別通過不同管路實(shí)現(xiàn)尾端輸送。

2.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的方法的輸送管路，包括供水管路(21)和輸水管路(22)，其特征在于：還包括氫氣供氣管路(11)、氫氣輸氣管路(12)和氣水兩相流管路(6)；其中氣水兩相流管路(6)的進(jìn)口端分為兩路分別連接氫氣供氣管路(11)和供水管路(21)，氣水兩相流管路(6)的出口端連接有密閉水箱(7)，其上端設(shè)有出氣管用于連通至氫氣輸氣管路(12)，下部連通輸水管路(22)；氫氣供氣管路(11)的中部還連接有氫氣緩沖罐(3)用于存儲一定量的氫氣并穩(wěn)定管網(wǎng)壓力，氫氣供氣管路(11)接近氣水兩相流管路(6)的一端連接有氫氣引射裝置(4)；供水管路(21)上端連接有若干個抽真空裝置(5)用于抽出供水管路(21)中的空氣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸送管路，其特征在于：所述氫氣輸氣管路(12)中還連接有抽氣裝置(8)和氣液分離裝置(9)，其中抽氣裝置(8)連接在接近密閉水箱(7)的一端處，用于提供氫氣輸送動力，氣液分離裝置(9)設(shè)有若干個，其內(nèi)包括位于上部的氣管和位于下部的集液漏斗，集液漏斗下端通過排液管連通至輸水管路(22)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸送管路，其特征在于：所述氫氣引射裝置(4)與氣水兩相流管路(6)之間還連接有止回閥，用于防止水倒流向氫氣緩沖罐(3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸送管路，其特征在于：所述氣水兩相流管路(6)的進(jìn)口端設(shè)置有擴(kuò)徑管，其橫截面積大于供水管路(21)的橫截面積。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸送管路，其特征在于：所述氫氣供氣管路(11)、氫氣輸氣管路(12)、供水管路(21)、輸水管路(22)和氣水兩相流管路(6)均采用能防止氫氣滲透的塑料材質(zhì)的復(fù)合管。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種利用水管輸送氫氣的方法及輸送管路，涉及氫能源輸送技術(shù)領(lǐng)域，為解決獨(dú)立鋪設(shè)氫氣輸送管道成本高昂的問題；本發(fā)明包括在現(xiàn)有的耐氫氣滲透材料制成的輸水管線的基礎(chǔ)上改造，或?qū)⒋ǖ妮斔芫€設(shè)計(jì)為耐氫氣滲透材料；先在水管擬引入氫氣處的來水方向前端抽真空，保障后續(xù)引入氫氣后的純度，再將氫氣引入抽真空后的水管與水混合輸送；在輸送到用戶所在處時將氣水混合物注入水箱實(shí)現(xiàn)氣水分離，從水箱上端抽取氫氣、下部輸出水并分別通過不同管路實(shí)現(xiàn)尾端輸送；本發(fā)明方法簡單合理，可以利用現(xiàn)有或待建的水管實(shí)現(xiàn)氫氣混合輸送，能夠大大節(jié)約專門的氫氣輸送管道的開支和建造時間。

技術(shù)研發(fā)人員：楊猛,巴成敏,張紫曉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中冶華天工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14