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ray小雷竞技儀表在氫能源(製氫)領域的應用

更新時間:2021-08-31   點擊次數:1689次

   石化燃料(石油、天然氣、煤,石油氣)均屬不可以再生資源且儲(chu) 量有限,而人類時刻又離不開能源,隨著化石燃料耗量的日益增加,其儲(chu) 量日益減少,新的替代能源迫在眉睫。而氫能是*的清潔能源,作為(wei) 低碳和零碳能源正在脫穎而出。因其具備儲(chu) 量最大、可再生、可循環利用;製取途徑多樣化,氫氣可以從(cong) 天然氣、煤炭、生物質、廢棄材料(例如塑膠)、水分子中實現零碳排放製取,等一係列清潔、高效、零碳和可持續利用的特性被視為(wei) 未來清潔能源研究發展的方向。

全球氫能源主要來源為(wei) 天然氣,煤炭製氫的占比較低,而國內(nei) 恰恰相反,煤炭資源豐(feng) 富天然氣資源缺乏,因此國內(nei) 氫能源來源主要以煤炭為(wei) 主,天然氣製氫份額並不高。根據中國煤炭工業(ye) 協會(hui) 公開數據顯示,2020年中國氫氣產(chan) 量超過2500萬(wan) 噸,其中煤製氫所產(chan) 氫氣占62%、天然氣製氫占19%,工業(ye) 副產(chan) 氣製氫占18%,電解水製氫占1%左右。

在現有的製氫技術中,使用煤或天然氣製氫具有顯著的成本優(you) 勢,我國石化資源豐(feng) 富,目前煤炭是主要的製氫來源。但使用化石能源作為(wei) 原料終究不可持續,且製取會(hui) 產(chan) 生汙染;使用甲醇等化工原料製氫受上遊產(chan) 品約束,產(chan) 量和價(jia) 格浮動較大,難以形成穩定有效的供給。使用工業(ye) 尾氣製氫也存在原料少、來源不穩定的問題。

目前看來,可以支撐未來巨大氫能需求量,原料來源穩定的製氫方式應為(wei) 電解水製氫。雖然目前由於(yu) 成本太高,電解水在氫能製備產(chan) 業(ye) 中隻占1%左右,與(yu) 其它方式相比不具備競爭(zheng) 優(you) 勢,但長久來看,電解水製氫或許是較好的出路。

 


不論那種製氫方法,要達到使用要求的話,都需要達到一定的純度,那麽(me) 如何判斷氫氣是否達標呢?這就需要用到ray小雷竞技儀(yi) 表,等來檢測氫氣純度。

根據一係列國家製氫相關(guan) 國標,加上氫氣的特殊化學性質分子量輕,要完成其痕量雜質(氫純度)的分析,對其取樣進樣分析的技術要求非常高。

GB/T 19774-2005  水電解製氫係統技術要求

GB/T 29411-2012  水電解氫氧發生器技術要求

GB 32311-2015  水電解製氫係統能效限定值及能效等級

GB/T 37563-2019  壓力型水電解製氫係統安全要求

GB/T 37562-2019  壓力型水電解製氫係統技術條件

電廠製氫設備都是水電解製氫,產(chan) 品氫氣中的雜質氣體(ti) 是氧氣和水蒸氣及非常微量的含碳氣體(ti) (水中溶解)以及非常微量的油汙、粉塵等雜質,所以一般現場用到以下分析檢測儀(yi) 器:

序號

儀(yi) 表名稱

用途

量程

1

氫中氧分析儀(yi)

粗氫純度檢測

0-2%

2

氧中氫分析儀(yi)

粗氫純度檢測

0-2%

3

露點儀(yi)

純化後氫純度檢測

-80--20

4

微量氧分析儀(yi)

純化後氫純度檢測

0-1000ppm

5

在線式氫氣檢漏儀(yi)

氫氣泄露檢測

0-1000ppm

6

便攜式氫氣檢漏儀(yi)

氫氣泄露檢測

0-1000ppm

製氫站分析儀(yi) 表清單

ray小雷竞技儀(yi) 及量程選擇:

以水電解製氫為(wei) 例,製氫設備產(chan) 出的粗氫一般純度為(wei) 99.5~99.9之間,粗氫純度檢測選擇氫中氧分析儀(yi) 和氧中氫分析儀(yi) ,量程均選擇0~2%之間即可滿足要求,一般選用電化學原理。粗氫經過純化幹燥處理後,純度可達到4個(ge) 95個(ge) 9的純度,此時需要通過微量氧、露點儀(yi) 來檢測高純氫的純度是否合格,純化後的氫氣微量氧一般在0~10ppm(與(yu) 氣體(ti) 流量、壓力相關(guan) ),露點要小於(yu) <-50℃。


氣路材質及預處理選擇:

ray小雷竞技儀(yi) 進氣口與(yu) 氣源之間的氣路連接,是能夠準確檢測氣體(ti) 指標極為(wei) 重要的因素,需要注意取樣管材質及氣路連接的氣密性。

l  氣路材質:氫中氧、氧中氫、微量氧可選用聚四氟乙烯軟管,露點儀(yi) 必須采用內(nei) 壁拋光的不鏽鋼管

l  預處理:整套製氫係統涉及到各類罐體(ti) 、管路、閥門等,會(hui) 導致氣體(ti) 中含有微量的油汙、粉塵等雜質,長期的積累會(hui) 導致氣路堵塞、損壞ray小雷竞技儀(yi) 傳(chuan) 感器或導致測量不精準,所以有必要對氣體(ti) 進行預處理後再進行檢測。

l  過濾器:檢測露點時預處理的過濾器,可選擇燒結金屬過濾器(內(nei) 部濾徑小於(yu) 10μm)或活性炭過濾器(內(nei) 部濾徑小於(yu) 20μm-30μm

l  氣密性檢查:氣路連接的氣密性是保證低濃度氣體(ti) 檢測是否準確的前提,,如果氣密性不佳導致空氣進入會(hui) 影響最終的檢測結果。

電源及信號:

氫氣易燃易爆,現場的分析儀(yi) 儀(yi) 表需具備防爆能力,電源選擇24V DC,模擬輸出選擇標準4-20mA信號連接至PLC。為(wei) 保證分析儀(yi) 的檢測精度、穩定性等,模擬輸出信號線選用屏蔽線,為(wei) 防止幹擾供電不建議與(yu) 電動機、空調、等大功率設備公用電源。除了電源外還要加裝安全隔離柵(隔離柵內(nei) 部采用限壓、限流、隔離等措施。