高压气态储氢技术即利用高压将氢气压缩到耐高压的储气瓶中,储气瓶工作压力须在35~70MPa。高压气瓶的结构型式一般分为四类型:Ⅰ型/全金属结构、Ⅱ型/金属内胆纤维环向缠绕结构、Ⅲ型/金属内胆纤维全缠绕结构、Ⅳ型/非金属内胆纤维全缠绕结构。这四种型式被广泛应用于移动式氢气运输气瓶、固定式储氢容器和车载储氢气瓶。I型、II型储氢瓶由于质量储氢密度较低、氢脆的敏感性强,失效风险大难以满足车载储氢系统的质量储氢密度要求;而III型、IV型瓶由内胆、碳纤维强化树脂层及玻璃纤维强化树脂层组成,相比金属内胆气瓶,具有更高的耐疲劳性能,气瓶质量较轻,选用的塑料材料具有更好的氢气相容性,单位质量储氢密度有所提高(容重比)也是目前比较高的。因此,车载储氢瓶大多使用III型、IV型。国外目前已经实现IV型储氢瓶在车用领域70MPa的应用,国内IV型储氢瓶受到禁用,主要以35MPaIII型瓶为主,70MPa型号技术较国外落后。高压气态储氢技术难度低、成本低、能耗低,是目前发展成熟的储氢技术,匹配当前氢能产业现状等特征优势得以应用广,国内外均有的运用。但其致命的缺点在于体积比容量太低,储氢量少,安全性能相对较差。 但随着氢能产业、液氢运输、管道输氢的发展,气氢拖车运输将被部分取代。菏泽加氢站加氢
氢气用作汽车能源的主要问题,成本高。地球上氢气储量固然丰富。 但以目前的技术,制取氢的成本太高。用电解水的方法制取氢,是目前工业上主要的生产氢气的方法,如果用这种方法制取氢气,再把氢气用作汽车燃料,从能源效率上来讲是不合算的。储带不便。氢气在汽车上的储带十分不便。气态储带,能量密度低的缺点很突出,如果要求氢气汽车与汽油汽车保持同样的行驶里程,则储气罐的体积约为汽油油箱的20倍;这对解决必要的行驶里程相当困难;液态储带要求-253℃的温,需要采用隔热的油箱,且有蒸发损失,成本很高;金属氢化物储带(即气态氢在200~250个大气压下与某种金属化合,形成几毫米大小的固体金属氢化物,把这种金属氢化物带在汽车上,使用时将其加热分解,释放出氢气供内燃机燃烧,剩余金属可再次与氢气化合,循环使用)方式进展较大,似有更好的前景。动力性较差。氢气虽然热效率高,但其密度很小,在气缸中将挤占相当一部分容积,影响空气量,反过来也影响了氢气量。此外,氢的单位质量热值虽然高,但单位容积热值低。这都会影响氢气发动机的动力性。漳州加氢站加氢根据站内氢气储存相态不同,加氢站又分为气氢加氢站和液氢加氢站。
鉴于氢燃料电池汽车的快速发展,为做好加氢站的安全防范,在简要叙述了氢能、氢能汽车以及加氢站的发展概况,与天然气、液化石油气以及汽油有关理化特性比较的基础上,指出了氢气本身存在的安全风险,同时以发生在氢气制取、储运以及加氢站运营环节的事故案例提出氢能运行中存在的违规操作、设备选型不当、氢气质量不佳以及日常维护保养不到位等易发生的安全风险,同时提出了相应防范措施:一是严格按照规范和标准进行设计和建设;二是要妥善解决相关规范部分条款不十分明确或不统一的问题;三是要把好设备选型和安装质量关;四是合理设置安全连锁控制系统;五是把好氢气质量采购关;六是建立完善的组织机构;七是建立完善的制度体系;八是相关人员必须持证上岗;九是坚决杜绝"三违";十是要建立完善的应急体系;十一是要抓好风险识别;十二是做好日常检查和隐患排查治理,确保加氢站的安全运行.
在氢能全产业链中,氢的储运是制约我国氢能和燃料电池产业发展的关键环节,因为氢气特殊的物理、化学性能,使得它储运难度大、成本较高。关于氢气的储运问题,业内一直在研讨之中。目前的技术条件下,不同的运氢方式均有一定程度的危险性。高压运输方式具有易爆的危险性,液氢运输方式在热量丢失后,会气化使容器内压力越来越高,形成易爆的危险特征、管道运输的输氢管长期处于高压下,易产生氢脆现象,使管道断裂产生泄露。高压气态储氢高压气态储氢存在一定的危险性,但能通过适当的方式降低风险。在高压运输方式中,目前美国已出台了相应的标准设计,如长管拖车需符合DOT-3AA/3AAX压缩气体运输标准,使其安全系数达到、出台的E-8009标准,限定了储氢材料的钢材成分以及可承受的压力等;我国上海则通过控制运氢外部温度和时间段来提高运氢的安全性,如当户外气温大于30℃,能在夜间运输。高压气体运输方式存在一定的危险性,但能通过适当的方式降低风险全球范围内正掀起氢能产业发展热潮,将极大推动氢能产业发展。
氢气与氟气的混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性,与氯气的混合体积比为1:1时,在光照下也可。氢气由于无色无味,燃烧时火焰是透明的,因此其存在不易被感官发现,在许多情况下向氢气中加入有臭味的乙硫醇,以便使嗅觉察觉,并可同时赋予火焰以颜色。氢气虽无毒,在生理上对人体是惰性的,但若空气中氢气含量增高,将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样,直接接触液氢将引起。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧,并有可能和空气一起形成混合物,引发燃烧事故。氢储能主要势是环保性能好。菏泽加氢站加氢
储氢可分为压气态储氢、温液态储氢、有机液态储氢、固态储氢。菏泽加氢站加氢
液氢槽罐车氢气容量高:液氢的体积能量密度为·L-1,是15Mpa压力下氢气的。液氢槽罐车运输是将氢气深度冷冻至21K液化,再装入隔温的槽罐车中运输,目前商用的槽罐车容量约为65m3,可容纳4000kg氢气。国外加氢站使用该类运输略多于高压气态长管拖车运输。管道运输分为气态管道运输和液态管道运输两类。气态管道直径约~、压力范围为1~3Mpa,每小时流量约310~8900kg氢气,目前该类管道总长度已超过16000km,主要分布在美国、加拿大和欧洲等地,其投资成本较天然气管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜寻合适的地质环境来布局管道线路;液态管道采用真空夹套绝热技术,由内层和外层两个等截面同心套管构成,且两个管套中间抽成真空状态,防止内管内液氢的温度扩散。氢气的运输在整个氢能供应链的经济、能耗和排放性能中占有很大比重;目前运氢方式主要有高压气体运输、液态氢气运输和管道运输等方式,其中国内多采用高压气态运输,国外液态运输略多,而管道非常少;运氢方式存在安全隐患,可通过适当方式降低风险;工业基础和规模化程度影响地区输氢方式。菏泽加氢站加氢
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