製氫冷卻解決方案
PEM(質子交換膜)電解水製(zhì)氫是一種綠色環保的電解水製氫方式(shì),現已步入商業應用階段,在諸(zhū)多可再生能源製(zhì)氫示範項目中得到規劃(huá)和應用。
示(shì)範項目數和項(xiàng)目單(dān)體規模呈逐(zhú)年擴大趨勢,未來將在交通、化工、鋼鐵、儲能等多領域深度脫碳(tàn)中扮演重要角色。
工(gōng)業冷水機可作為製氫設備(bèi)的(de)配套(tào)溫控設備,起到控製電解槽液溫(wēn)度、整流櫃和氫分離裝置等製氫相關設備(bèi)溫度的作用,防止電解槽幹燒以及整流設備過熱,保證製氫安全、提升製氫純度和效(xiào)率。
另外,在加(jiā)氫環節(jiē)中(zhōng),冷水機還能為負(fù)責氫氣(qì)壓縮的隔膜壓縮(suō)機冷卻降溫(wēn)。
氫能介紹
氫能產業鏈涵(hán)蓋氫氣製取、儲運、加注、燃料(liào)電池及其應用等環節。
氫能上遊環節是氫氣製備:主要方式有工業(yè)副產製氫(qīng)、化石燃料製氫、可再生能源製氫等;
氫(qīng)能中遊環節是氫氣(qì)儲運及加注:主要方式包(bāo)括低溫液態、高壓氣態和(hé)固態儲氫等,加氫站是氫氣加注的重要基礎設施;
氫能下(xià)遊環節是燃料電池(chí)及應用環節:目前主要應用領域為各類燃料電池車(chē)。
氫氣的分類
根據生產來源和(hé)碳排放(fàng)量的不同,氫氣可以分(fèn)為灰氫、藍氫、綠氫三種類型:
(1)灰氫是(shì)指通過化石重整(煤、天然氣)、工業副產(chǎn)(焦爐煤氣、化肥、氯堿)等生產的氫氣。灰氫(qīng)是當前的主流氫氣,約占全球氫氣產量的95%。
(2)藍氫是(shì)在灰氫的基礎(chǔ)上,將(jiāng)二氧化碳副產品捕獲、利用和封存(CCS),是灰氫過渡到綠氫的重要階段。
(3)綠氫是利用可再生能源(太陽能、風能),通過(guò)電解工序製取的氫氣(qì),其碳排放可以達到淨零。
本文所述的PEM電解水製氫就屬於第三(sān)類“綠氫”的範疇。
電解水製氫未來前景廣闊(kuò)
氫能(néng)是一種清潔、高效、安全、可(kě)持續的二次能源,可(kě)通過多種途(tú)徑獲取。
目前全球氫氣的主要生產、消費(fèi)都來自於化石(shí)能源,其中(zhōng):
天然氣製氫 | 占比(bǐ)62% |
煤製氫 | 占比19% |
工業(yè)副產品製氫 | 占比18% |
電解水製氫 | 占比0.04% |
可以看到,電解水製氫市場占比僅為0.04%,隨著全球(qiú)對(duì)綠色氫能產品需求的增長以及可再生能源的逐步成熟,電解水製(zhì)氫將擁有廣闊的(de)市場前(qián)景,同時其配套製冷設(shè)備的需求亦(yì)將(jiāng)大幅提升。
電解水製氫冷水機應用(yòng)原理
電解水製氫屬於發熱反應,在製氫過程中,需要采用(yòng)水冷卻(què)方式來將產生的熱量帶走。
據數據研究,水電解過程中(zhōng),電解液溫度一般(bān)在80℃-90℃之間,以85℃為佳,冷卻所需(xū)水量主要取決於電解槽溫度的大小和水的熱容量。通常(cháng)情況下,冷卻所需水量占電解(jiě)水總量的5%左右。
隨著連(lián)續(xù)化生產,水溫攀升,會造成電(diàn)解設備氧化及腐蝕加劇,還會造成(chéng)安全生產事故,所以通過冷(lěng)卻水循環,可實現對電解液溫(wēn)度的控製。
另外,整流櫃為發熱組成部分,工作需要水(shuǐ)冷或風冷進行(háng)降(jiàng)溫;還有在大型氫氣純化設備工作中,需求7度的冷卻水進行降溫,香蕉视频免费下载冷水機在設備降溫中發揮了重要作(zuò)用。
在常規冷卻循環係統設計上,一般設計三(sān)個通路,一路通向係統冷卻水,用常溫冷卻(què)水控製電解(jiě)液(yè)溫度,另一通路通向(xiàng)整流櫃,冷卻(què)水流經整流櫃發(fā)熱設備內(nèi)部(bù)冷卻管道,帶走工作熱量,最後一路通向氫(qīng)氣冷凝分離(lí)裝置,冷凝氫氣(qì)中的微量水,最後三路冷卻水循環(huán)到水塔將熱量排放到大氣中。
而(ér)由(yóu)於氣候原因(yīn),這類冷卻降溫方式不穩(wěn)定,且不能精準控製,從而影響到製氫(qīng)工業(yè)生產。
通過對原有冷卻係統設計改造,采(cǎi)用專業製冷機(jī)可實現對(duì)溫度的(de)精準穩定控製,達到高效率的冷卻循環係統設計。
加氫站冷水機應用原理(lǐ)
目前的加氫站主要是高壓壓縮氫氣加氫站,根據供氫方式的不同,加氫站各係統的設備略有差(chà)異,但大致相同。
加氫站的主要設備(bèi)有卸氣柱、壓縮機、儲氫罐(guàn)、加氫機、管道、控製係統、氮氣吹掃裝置(zhì)以及安全(quán)監控裝置等,其主要的核(hé)心設(shè)備是壓縮機、儲氫罐和加氫機。
目(mù)前加氫(qīng)站使用的壓縮機主要(yào)有隔膜式壓縮機和離子式壓縮機兩種。
隔膜式壓縮機因無需潤滑油(yóu)潤(rùn)滑,從而能夠獲得滿足燃料(liào)電池汽車純度要求的高壓氫氣。但隔膜式壓縮(suō)機在壓縮過程中需要采用空氣冷卻或液體冷卻的方式進行降溫,工業冷水機便是其降溫冷卻設備的上佳選擇。
加氫站隔膜壓縮機(jī)冷卻示意圖(tú)
離子式壓縮機能實現等(děng)溫壓縮,但因(yīn)技術尚未成熟,沒(méi)有大規模使用。
企業需求
位於吉林長春某國際(jì)合作示範區“可再生能源(yuán)+PEM電解製氫+加(jiā)氫”一體化項(xiàng)目(mù),采用國家電投自主知識產權PEM製氫設備,是國內首個(gè)PEM製氫加氫一體化(huà)項目。
此項目(mù)利(lì)用(yòng)屋頂分布式光伏、可再生(shēng)能源,用PEM電解水裝置進行製氫,製氫(qīng)後就地儲存或者加氫,解決了氫長距離運輸的難題。
同時,整個(gè)過程是水變氫再變成水的綠色循環。項目在一定程度(dù)上也可以解決可再生能源電力的消納,實現綠電、綠氫、綠(lǜ)色交(jiāo)通一體化運營模式(shì)。
項目主要(yào)有以下兩方麵(miàn)的降溫冷卻需求(qiú):
1.PEM電解槽等製氫相關設備降溫
2.隔膜壓縮機等加氫相關設備降溫(wēn)
解決方案(àn)
項目以兩台香蕉视频免费下载KDCS-260DLA風冷雙螺杆式冷水機組作為降溫冷卻設備,合計(jì)製冷量超過1500KW,冷凍(dòng)水(shuǐ)量大於250m³/h,並設計統一管路,綜合(hé)解決製氫與加氫一體化站的降溫冷卻需求。
# 香蕉视频免费下载風冷螺(luó)杆式冷水機組(現場實拍)




產品特點——風冷螺杆式冷水(shuǐ)機組(zǔ)
►國際名牌壓縮機,雙重殼體,與專業製(zhì)作的鋁合金(jīn)扇葉相結合,噪聲、振動更低;
►螺杆壓(yā)縮機能效比高,比一般壓縮機高20%-30%,節能(néng)環保;
►裝(zhuāng)備新型空氣換熱器(qì)及殼管式(shì)換熱器,機組換熱效率大大提高;
►自動除霜功能,機組(zǔ)可在低溫下穩定可靠運行,完善的保護功能;
►PLC級控製係統(tǒng),界(jiè)麵友好(hǎo),操作簡(jiǎn)單方便(biàn),無需額外人工成本,維護保養容易。
在能源破界與重(chóng)構的今天,能否下好(hǎo)“先(xiān)手棋”,決定了能源企業及相關產(chǎn)業鏈未來(lái)的生存空間與市場地位。
香蕉视频免费下载聚焦新能源,不斷加大(dà)研發力度,深入實施創新驅動發展戰略,為氫能、儲能(néng)領域帶來(lái)更先進(jìn)的節能、智能製冷裝備。
關(guān)注香蕉视频免费下载官方(fāng)公眾號,了解更多行業應(yīng)用案(àn)例。
相關案例
截至2018年(nián)底,香蕉视频免费下载已與28家上市(shì)企業、36家知名品牌達成長期(qī)戰(zhàn)略合作







