
12日上午,北京伯肯節(jié)能科技股份有限公司加氫站項(xiàng)目總監(jiān)王海江對(duì)“加氫站設(shè)備的選型與調(diào)試”課題進(jìn)行了講解。
北京伯肯節(jié)能科技股份有限公司加氫站項(xiàng)目 總監(jiān)王海江
他從加氫站、加氫站工藝、卸氣柱、氫氣壓縮機(jī)組、儲(chǔ)氫罐(瓶)、加氫機(jī)、冷水機(jī)組,以及站控系統(tǒng)等方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
加氫站是為氫能汽車(chē)和氫氣內(nèi)燃?xì)馄?chē)或氫氣天然氣混合燃料汽車(chē)等的儲(chǔ)氫瓶充裝氫燃料的專(zhuān)門(mén)場(chǎng)所。燃料電池汽車(chē)使用氫氣為燃料,主要通過(guò)加氫站為其提供氫氣加注服務(wù)。
按照氫氣來(lái)源不同,加氫站可分為:外部供氫式加氫站和現(xiàn)場(chǎng)制氫式加氫站;按照功能分為:固定式加氫站和移動(dòng)撬裝式加氫站;按照氫氣狀態(tài)分為:氣態(tài)加氫站和液態(tài)加氫站。
加氫站工藝方面,有長(zhǎng)管拖車(chē)供氣方式,設(shè)備構(gòu)成包括:氫氣拖車(chē)、卸氣裝置、氫氣壓縮機(jī)設(shè)備、優(yōu)先順序控制盤(pán)、儲(chǔ)氫罐(瓶)、加氫機(jī)、冷水機(jī)組等;管道輸送供氣方式設(shè)備構(gòu)成有:計(jì)量裝置、氫氣壓縮機(jī)設(shè)備、優(yōu)先順序控制盤(pán)、儲(chǔ)氫罐(瓶)、加氫機(jī)、冷水機(jī)組等;制氫供氣方式設(shè)備構(gòu)成有:制氫系統(tǒng)、氫氣壓縮機(jī)設(shè)備、優(yōu)先順序控制盤(pán)、儲(chǔ)氫罐(瓶)、加氫機(jī)、冷水機(jī)組等。
卸氣柱方面。卸氣柱是加氫站的重要組成部分,主要作用是將長(zhǎng)管拖車(chē)?yán)锏臍錃膺M(jìn)行連接卸載,并輸送至氫氣增壓系統(tǒng)和加氫機(jī)。
壓縮機(jī)是加氫站內(nèi)的核心設(shè)備,承擔(dān)了氫氣增壓的重要作用。目前國(guó)內(nèi)加氫站常用的氫氣壓縮機(jī)主要有隔膜式壓縮機(jī)、液(氣)驅(qū)式壓縮機(jī)和離子液壓縮機(jī)等。其中隔膜式壓縮機(jī)和液驅(qū)式壓縮機(jī)主要應(yīng)用于儲(chǔ)氫壓力不大于45MPa的加氫站,多個(gè)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家的相關(guān)技術(shù)也已日趨成熟。離子液壓縮機(jī)主要應(yīng)用于儲(chǔ)氫壓力90MPa的加氫站,國(guó)內(nèi)該壓力等級(jí)的壓縮機(jī)尚在研制過(guò)程中,目前主要還是依賴(lài)于進(jìn)口。
單套橇裝氫氣壓縮機(jī)系統(tǒng)采用橇裝式結(jié)構(gòu),橇裝底盤(pán)上容納了壓縮機(jī)、防爆電機(jī)、氣路系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)、可燃?xì)怏w檢測(cè)系統(tǒng)、安全防護(hù)放散系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等,橇塊外部配備具有隔音、降噪、防火作用的防護(hù)罩。
王海江分析認(rèn)為,對(duì)于前期投資少,對(duì)氫氣氣質(zhì)要求不高的加氫站,可以選擇液驅(qū)壓縮機(jī);對(duì)氫氣氣質(zhì)要求高,運(yùn)行要求高的加氫站,可以選擇隔膜壓縮機(jī);對(duì)成橇集成商來(lái)講壓縮機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)明確、壓縮機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確、壓縮機(jī)故障率更低。
儲(chǔ)氫方面。加氫站內(nèi)壓縮氫氣的儲(chǔ)存一般采用兩種方式:一種是用具有較大容積的氣瓶,該類(lèi)氣瓶的單個(gè)水容積為0.6~1.5m3;另一種是采用儲(chǔ)氫罐,單個(gè)水容積約5m3。
加氫機(jī)方面。加氫機(jī)上安裝有質(zhì)量流量計(jì)、壓力傳感器、溫度傳感器、過(guò)壓保護(hù)裝置、軟管拉斷保護(hù)裝置、優(yōu)先順序加氫控制系統(tǒng)等。根據(jù)加注對(duì)象的不同,加氫機(jī)設(shè)置了不同規(guī)格的加氫槍?zhuān)煞謩e為燃料電池轎車(chē)和燃料電池公交車(chē)進(jìn)行加注。
加氫機(jī)取氣的優(yōu)先順序?yàn)橄葟牡蛪簝?chǔ)氫瓶組取氣,低壓瓶組內(nèi)壓力與車(chē)載儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)壓力差達(dá)到設(shè)定值時(shí),停止取氣;切換至中壓儲(chǔ)氫瓶組,開(kāi)始從中壓儲(chǔ)氫瓶組取氣,中壓儲(chǔ)氫瓶組內(nèi)壓力與車(chē)載儲(chǔ)氫氣瓶?jī)?nèi)壓力差達(dá)到設(shè)定值時(shí),停止取氣;切換至高壓儲(chǔ)氫瓶組,開(kāi)始從高壓儲(chǔ)氫瓶組取氣,直至達(dá)到車(chē)輛所需加注壓力,停止取氣。
冷水機(jī)組方面。根據(jù)不同工況,冷水機(jī)組為壓縮機(jī)預(yù)冷換熱器、壓縮機(jī)后冷換熱器、加氫機(jī)預(yù)冷換熱器提供冷源,以達(dá)到把氫氣降溫的目的。
站控系統(tǒng)方面。作為加氫站的神經(jīng)中樞,系統(tǒng)監(jiān)控、控制著整個(gè)加氫站的所有工藝流程有條不紊的進(jìn)行,系統(tǒng)監(jiān)控功能是否完善對(duì)于保證加氫站的正常運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。因此,系統(tǒng)監(jiān)控必須對(duì)加氫站具有全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力。
此外,王海江還對(duì)安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、緊急切斷系統(tǒng)、可燃?xì)怏w和火焰報(bào)警系統(tǒng)、氮?dú)饧b格-儀表氣系統(tǒng)、放散系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹。