[实用新型]一种混合燃气输送调节系统

说明书

本实用新型公开了一种混合燃气输送调节系统，属于能源输送调节领域。该系统包括依次连通的燃气混合单元、输送单元和终端设备，所述终端设备连接有第一分析单元，所述第一分析单元通过控制器连接所述燃气混合单元。该系统通过在终端设备和燃气混合后设置取样分析装置，对末端工艺设备金属成分的氢脆抗性进行分析，得到该工艺设备的安全混合气体的氢气浓度上限值，以调节调节阀的开度，进而调节氢气‑天然气的安全掺混比例，掺混气体再通过负反馈调节进行修正，直至达到安全稳定的输送状态，来保障下游用户的用气安全。整套系统在用户支管末端进行调节，以个体进行分析和调控，控制更加精准。

技术领域

本实用新型涉及能源输送调节领域，具体涉及一种混合燃气输送调节系统。

背景技术

我国石油天然气对外依存度较高，据权威报告显示2019年我国天然气对外依存度升至45.3％，能源安全面临挑战，随着大气污染防治日益收到关注，环境约束形式也在加剧。为解决环境问题，各国纷纷投入对天然气-氢气掺混的研发。

目前，我国已经建设氢气管道总长度约68公里，为缓解天然气能源对外依存度、缓解冬季气源短缺的问题以及优化能源结构实现节能减排，研发天然气-氢气掺混势在必行。现阶段，国内研发多集中在提高氢气掺混比例，国际上已实现氢气掺混比例达20％。

同时，目前天然气-氢气混合燃气并未实际的作为一次输入能源应用于下游工业生产用户，在实际应用中，由于混合气体中的氢气在某些化学和物理条件下，氢气能够分离出氢原子进入金属材料内部并溶解在金属晶格内部，与其中已经存在的细微裂纹发生作用，导致材料延展性和抗拉强度降低，金属材料脆性增加。

因此，传统天然气管道下游工业用户的金属工艺设备易与氢气-天然气混合气体发生氢脆，且不同业态的工艺生产设备不同，对混合气体的氢气浓度承受度也不同。另外，氢气和天然气混合气体本身存在氢气超过极限浓度爆炸的危险。

因此，需要同时考虑下游不同设备金属特性带来的氢脆隐患和混合气体中氢气本身的爆炸极限浓度，提供一种专门用于接近终端设备的氢气-天然气输送调节系统，保障下游终端设备的正常使用和安全使用。

有鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

本实用新型提供了一种混合燃气输送调节系统，通过在终端设备和燃气混合后设置取样分析装置，对末端工艺设备金属成分的氢脆抗性进行分析，得到该工艺设备的安全混合气体的氢气浓度上限值，以调节调节阀的开度，进而调节氢气-天然气的安全掺混比例，掺混气体再通过负反馈调节进行修正，直至达到安全稳定的输送状态，来保障下游用户的用气安全。整套系统在用户支管末端进行调节，以个体进行分析和调控，控制更加精准。

本实用新型具体技术方案如下：

一种混合燃气输送调节系统，包括依次连通的燃气混合单元、输送单元和终端设备，所述终端设备连接有第一分析单元，所述第一分析单元通过控制器连接所述燃气混合单元。

优选地，所述输送单元连接有第二分析单元，所述第二分析单元通过所述控制器连接所述燃气混合单元。

所述燃气混合单元包括天然气管路和氢气管路，所述天然气管路和氢气管路分别通过调节阀与所述输送单元连通。

进一步地，所述第一分析单元包括相互连接的成分传感器和第一分析仪，所述成分传感器上游与所述终端设备连接，所述第一分析仪下游与所述控制器连接。所述成分传感器中包含金属检测装置，通过对终端设备的取样，检测终端设备内易与氢气发生化学反应引起氢脆的金属成分及含量(如Fe、Zn、Al、Cu、Sn等金属元素)，并将数据传给所述第一分析仪。

所述输送单元包括混合气输送管路；所述混合气输送管路上游端部与所述调节阀连通，下游端部与所述终端设备连通；所述混合气输送管路上设有稳定混气装置。

可选地，所述稳定混气装置上游的混合气输送管路上还设有混合气体取样装置。