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六、氢气储存
双击自动滚屏 发布者:zq1229 发布时间:2020/5/9 23:05:42 阅读:294次 【字体:
 

六、氢气储存

6.1储氢方式和技术发展

储存的方法有几种:
高压气态储存,15兆帕;35兆帕、70兆帕或者90兆帕。

液氢的储存主要是储氢密度比较大。每立方米单位体积的储存量也大
固态储氢,合金储氢70兆帕来讲,每立方米溶剂的储氢量大概30公斤不到,也就是300立方米左右。

未来氢能源面临的主要挑战之一是需要开发紧凑、可靠、安全、经济的储氢技术。
第一代燃料电池汽车使用的一种简单的储氢方法:

就是把氢放在一个专门的容器里。具体来说,700bar IV型压力容器,其塑料内衬由昂贵的碳纤维复合材料包裹,以支持其高强度。然而,碳纤维是昂贵的,每公斤成本是钢铁的10倍以上。

 

以低温为基础的。
低温存储利用了气体在较低温度下密度更大这一特性,即使在压力不变的情况下。目前,研究人员正在寻找设计更好的绝缘系统的方法,以及研究不同的材料对超低温的反应
以材料为基础的储存/金属储氢

着将氢与另一种物质进行化学结合,使氢能够在较低的压力下密集储存。

在相同的压强、温度和体积下,所有的气体都包含相同数量的分子。一个氢分子,H2,包含两个氢原子。因此,任何含有3个或3个以上氢原子的物质将会更致密(如氨、NH3)。基于材料的其他形式的存储技术一般是氢与其他元素键合以形成固体,被称为固态储氢。对于所有基于材料的存储,成本是目前主要的障碍。然而,开发能够在需要时快速释放氢气的材料,对于基于材料的存储也是至关重要的。

6.2高压储氢罐

6.2.1氢气集装格

适用于大量消耗瓶装气体的厂矿企业,有立式和卧式两种,

 

主要技术参数为最高工作压力30MPa,强度试验压力为45MPa.气瓶集装阁是一种技术先进,科技含量较高的充装汇流装置,其操作简单,运输方便,适用于大量消耗瓶装气体的厂矿企业,有立式和卧式两种,主要技术参数为最高工作压力20MPa,强度试验压力30MPa。 20瓶位气瓶集装阁技术说明 气瓶集装阁是用来将散装气瓶集束在一起的金属结构架,要求结构紧凑,设计合理,重量轻,抗拉强度强。集装阁适用于集装供气和大规模用气的单位和用户。使之能便于叉车的叉装,吊车的吊装和车辆运输以及工作场地的随时移动。集装格的氧、氮、氩气的工作压力是15Mpa,集装阁一般按用户要求可以高压充入高压输出,也可高压充入经过减压器减压,低压输出,集装阁使用方便安全可靠,工作效益高,是目前国内受国外影响一种适时的新兴装置。 技术参数:一、瓶位:20瓶二、压力:15Mpa 三、输出压力:按用户要求四、总重量:1500kg 五、结构:钢架六、集容管:φ28X5、φ27X3 七、集容管材质:H62、1cr18ni9ti 氢气集装格批发 八、分支管:φ6x1.5、φ20X3 九、分支管材质:T4、1cr18ni9ti 十、紧固方式:焊接和螺丝紧固。

6.2.2长管拖车有要求:

 

长管拖车的每只钢瓶上应装配安全泄压装置,钢瓶的阀门和安全泄压装置或其保护结构应能够承受本身两倍重量的惯性力。钢瓶长度超过1.65m,并且直径超过244mm应在钢瓶两端安装易熔合金加爆破片或单独爆破片式的安全泄压装置,直径为559mm或更大的钢瓶宜在钢瓶两端安装单独爆破片式的安全泄压装置;在充卸装口侧,每台钢瓶封头端设置的阀门应处于常开状。安全泄压装置的排放口应垂直向上,并且对气体的排放无任何阻挡;长管拖车的每只钢瓶应在一端固定,另一端有允许钢瓶热胀冷缩的措施;每只钢瓶应装配单独的瓶阀,从瓶阀上引出的支管应有足够的韧性和挠度,以防止对阀门造成破坏。

目前生产的管排车,有8管,9管,11管,
主要结构和性能参数*8管*
钢瓶尺寸:外径559MMx长10.98米
钢瓶水容积/数量:2.250立方米/8根
管束水容积:18立方米
钢瓶材质:Cr-Mo Steel/4130 x
     TubeSerialNo:NJB-236
储量: 4500立方米
钢瓶重量:2845公斤
集装管束重量(空载):约为25.57吨
集装管束尺寸:长12.2米x宽2.44米x高1.4米
长管拖车集装管束根据ISO国际集装箱标准制造,便于集装箱安置在拖车上。

6.3液氢技术和市场潜力

 

液氢的基本特性,
低温,就是负253度。降低能耗就是要合理选择流程、合理选择压缩机、提高透平压缩机的效率降低能耗,提高换热器。它的成本,降低液氢成本的途径,降低能耗是一方面,
氢液化设备工艺的状况。


目前国家建设液氢装置,液氢相关装备进口困难、好在101的积极配合下国产化。大规模储运设备的限制、管制,对于航天领域也是有管制的,还有尤其是对10吨以上的氢液化基础设备、液氢阀门、膨胀机、液氢泵等关键设备是有限制的。
国产化任务迫在眉睫,应当大力推动航天液氢技术军民融合、开展民用液氢装备的研发和标准制定。,气标委会已经制订了三个标准。
液氢的主要工程应用前景,
一个是航天,
一个是车辆,
一个是用氢装备供气系统。

6.4液氢的价值 

 

液氢在氢能领域中的应用制氢成本的比较。液氢从成本上是高的,但是高压氢的氢源成本是一样的,但是加工成本就是运输成本是比较高的。
液氢通过船运输是日本目前世界范围内分配氢能源的一种有效的方式。我们国家特别是大江大河的运输,像西南云贵川地区大量的水电富余氢。
这是应该明晰的几个问题:氢液化过程能耗高,可以由其在储运及应用端的优势来解决。液氢的制备、储运及应用装备技术突破。重点研发液氢工艺、膨胀机和其他关键部件,有技术基础的单位协同攻关,大概还需要3-5年就可以突破这个技术。液氢的安全性有待普及。液氢的标准规范应该抓紧做。
液氢和气态氢的安全性相似,只要认真执行准规范的规定要求,正确的设置安全设施,全面遵守安全操作规程,就可以避免事故和危险的发生。
最后,目前随着我国氢能产业的高速发展,氢源、氢的储存运输设施和加氢站的建设正在成为发展氢能产业必须精准解决的“瓶颈”。
液氢在氢能产业的储存、运输方面具有明显的优越性,在氢能产业商业化的导入期,积极开发液氢生产技术及其装备制造是大势所趋。各地区(地、市)应根据氢能产业的应用场景,充分利用自身特点,基础条件,规范建设液氢制备、储运的示范或基础项目,为加速建设我国的液氢生产、储运供应链做出贡献,液氢在氢能产业的储存、运输方面具有明显的优越性,是氢能产业商业化的导入期,积极开发液氢生产技术及其装备制造是大势所趋。

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13812683169 2020-05-05
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