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制氢系统

电解、压缩、储存与加注,作为一套系统交付。

制氢系统

概述

电解槽用电把水分解成氢和氧。如果那些电是可再生的,氢也就是;这正是五年前对此毫无兴趣的地方,如今正在装这类系统的原因。

电解槽是看得见的那部分,却很少是难的那部分。氢气以低压出来,必须被压缩、干燥、储存和加注,而压缩正是大部分工程和大部分风险所在。

主要优势

作为一套系统供货

电解槽、压缩、干燥、储存和加注一起定规格,而不是分开买来再拼到一起。

隔膜压缩

全密封,所以氢气在通往储存的途中既不泄漏,也不会沾上杂质。

纯度一直保持到用气点

燃料电池用氢有纯度要求,而必须满足它的是整条链条,不只是电解槽。

按用气曲线选型

加气工况和工艺供气工况所需的储存方式很不一样,而这在很大程度上决定了整套装置。

为什么是压缩决定了整个设计

氢是最小的分子。它能找到其他气体找不到的泄漏通道,会让某些钢发生氢脆,而它极低的分子量意味着压缩机每一级所能达到的压比,远低于在空气上的。

这正是隔膜压缩在这一应用上占主导的原因。一个没有动密封的密闭腔体直接回答了泄漏问题,而每一级很高的压比又让级数保持在可控范围内。

储存压力随后由用途决定。工艺供气可能只需要几十 bar;车辆加注需要 350 或 700 bar,而在那样的压力下,储存、加注和安全方案是项目中相当大的一块,而不是电解槽的一个配件。

  • 标配隔膜压缩
  • 材料按抗氢脆选定
  • 储存压力由最终用途决定
  • 可提供 350 bar 与 700 bar 加注
  • 按燃料电池纯度要求进行干燥
  • 安全方案与设计同步制定

技术参数

氢气产量
1,000 Nm³/h
氧气产量
500 Nm³/h
调节比
30 – 100 % 额定负荷
氢气纯度
≥ 99.8 %, or ≥ 99.999 % 提纯后
氧气纯度
≥ 98.5 %
排气压力
15 – 16 bar g
电解液
30 % KOH
直流耗电
≤ 4.5 kWh 每 Nm³ 氢气
耗水量
每 Nm³ 氢气 1 kg,电导率 ≤ 1 mS/m
整流器
24 脉波, 15,400 A DC, 365 V, 效率 ≥ 93 %
变压器
6,300 kVA, 10 – 35 kV 三相, ONAN 冷却, 20 t
集装箱
12,192 × 2,438 × 2,896 mm, 约 60 t
公用工程
冷冻水 ≥ 200 m³/h,仪表空气 ≥ 8 bar g、≥ 20 Nm³/h
控制
带 HMI 的 PLC

常见问题

它耗多少电?

每公斤氢约 50 到 55 kWh,取决于电解槽。这个数字乘以您的电价,就是运行成本的大部分。

我需要储存在多大压力下?

由用途决定。工艺供气常常是几十 bar;车辆加注是 350 或 700 bar,而这会改变整套装置。

氧气也能用起来吗?

能,而在同样需要氧气的厂区,这会大幅改善经济性。这件事值得早点提出来,因为它影响装置的布置。

为什么用膜片式压缩?

因为氢气会从任何带动密封的地方漏掉。一个气密封闭的腔体直接回答了这个问题,而每级很高的压比让级数保持可控。

什么是氢脆?

氢进入金属组织并使其变脆。选材是防范它的手段,这也是不能简单用普通钢材的原因。

氢气纯度要达到多少?

用于燃料电池的要求非常高。规格适用于使用点,所以整条链都要满足它,而不只是电解槽。

一套装置需要多大场地?

比电解槽本身所暗示的更大。压缩、干燥、储存和安全间距才是决定占地的因素,我们会在报价之前先做布置。

它安全吗?

它是被设计成安全的:检测、通风、间隔距离,以及与设计同步而不是事后才做的安全论证。

交付周期是怎样的?

很长,因为它是一个系统而不是一台机器。我们随报价给出一个现实的进度计划,而不是一个乐观的。

你们能维护它吗?

能,而且维护工作大部分在压缩这一侧。我们的工程师接受过相关培训,易损件是备库的,不是临时下单。

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不确定该选哪个型号?

把您的用气量、工作压力和运行小时数发给我们。我们的工程师会完成选型并给出书面建议,不收费,也不构成任何义务。