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加氫站的設備分類
氫氣由長管拖車將高壓氫氣(18-20 MPa)從氣源處運至加氫 站,現場設置3個長管拖車車位,兩用一備。長管拖車上的氫氣壓力高于儲罐內的氫氣壓力,利用高低壓差,通過各泊位內的卸氣柱,將長管拖車上的氫氣卸到儲氫瓶組,當長管拖車儲氫瓶內壓力與固定儲氣瓶內壓力平衡,壓縮機啟動,繼續(xù)將長管拖車儲氫瓶中的氫氣卸載到固定儲氫瓶組中。
增壓系統 增壓系統包括:氣缸潤滑系統、冷卻系統、電機、活塞等。無油潤滑壓縮機已日漸盛行(燃料電池汽車對氫氣純度要求很高,潤滑油也可能造成污染)。多級壓縮時的冷卻系統可采用風冷或冷凍液, 風冷簡單但冷卻系統和氣缸壽命短,且電能消耗大,因此盡可能選擇水冷。驅動可采用電動機,但也有少數采用空氣動力驅動(如美國加州的UC-Irvine站)。
加氫站的氫氣加注方案
加氫站有兩種氫氣壓縮加注方案:一種是分級充氣,這是傳統的壓注方式,為了使車載儲氣瓶壓力達到35 MPa,加氫站儲氫罐的壓力需要高達40-45 MPa才能獲得快速加氣。另一種是增壓壓縮,此時,加氫站中間儲氫罐的壓力可以比較低(例如25 MPa),用此氫氣對車載儲氫瓶部分沖壓后,啟動增壓壓縮機,使車載儲氫瓶達到35 MPa。 加氫系統主要包括高壓管路、閥門、過濾器、節(jié)流保護、用戶顯示面板、計量、溫度補償、控制系統及應急管路系統等。加上安裝壓力傳感器、溫度傳感器、過壓保護、軟管拉斷裂保護及優(yōu)先順序加氣控制系統等功能。
加氫站建設情況
加氫站有很多關鍵設備,包括氫隔膜壓縮機,儲氫罐,加氫機等。按照800kg/d的加氫站投資建設成本來計算,采用2臺氫隔膜壓縮機,35MPa雙加氫槍;總儲氫質量900kg以上,儲氫壓力45MPa以上的儲氫質量占總質量超過2/3??梢娫O備投資中貴的為隔膜式壓縮機,其次為高壓儲氫罐,再次為加氫機。目前國內隔膜氫氣壓縮機基本采用的是國外的產品,市場占有率為PDC,處于世界地位,全球近400座加氫站中有一半以上使用的是PDC的隔膜壓縮機組,隨著國內技術的進步,進口替代會大幅降低隔膜壓縮機成本。
加氫站“軟硬結合”加強運行監(jiān)管
與會專家指出,提升安全性,除了著眼加氫站的整體設計和選址外,還需重視加氫站設備、系統及運行制度的安全。
“在加氫站的設計規(guī)劃階段,應選擇合適的建筑結構避免氫氣聚集,同時設置機械與自然通風,盡快的吹散氣云?!背HA健表示,在運行監(jiān)管方面,由于涉及到人工運維,則需更加嚴格的監(jiān)督措施和科學管理方法。
另外,為防止發(fā)生氫氣泄漏,應及時排查、發(fā)現系統薄弱環(huán)節(jié),改進設備;同時,為避免泄漏氫氣被點燃,還應制定嚴禁煙火等安全制度。
常華健強調,軟件、硬件相結合,能夠進一步確保氫能設施的安全性。“借鑒核的電安全分析的方法體系建設的氫能設施安全綜合評價平臺,可以為加氫站的全生命周期安全管理提供技術支持,為加氫站提供安全保障。