劉萬青:?液冷技術在加氫站領域的應用
發布日期:2022-09-14 瀏覽次數:2794
一、加氫站行業背景
加氫站是氫能源在交通領域應用的關鍵基礎設施,中國氫能聯盟提供的數據顯示:截至2021年底,全球在營加氫站達到659座。其中,中國加氫站數量位居世界第一。截至2022年6月底,中國已建成加氫站超270座。
加氫站制冷能耗來自壓縮機進出口冷卻和進入車載氣瓶前的氫氣預冷,所以加氫站的冷卻系統分為壓縮冷卻系統和預冷系統。氫氣壓縮機大多選用液壓驅動的往復活塞壓縮機或者隔膜壓縮機,加壓過程中氫氣溫度會升高,壓縮機缸套及潤滑油系統也產生大量溫升熱能,需要外加冷能對其進行冷卻。此外,氫氣通過加氫機加注到汽車車載瓶的過程中,由于流速高及氫氣本身特性,氫氣溫度也會急劇升高,需要采取降溫措施來控制氫氣溫度在規定范圍,確保加注安全和車載瓶儲存容量。因此,加氫站內均需要設置一定規模的制冷系統,解決設備溫升問題。
二、載冷劑應用
載冷劑是加氫站制冷裝置傳遞冷量的媒介,在加氫站的冷卻系統、預冷裝置及冷卻器內實現供冷裝置冷量的分配與控制。
加氫設計溫度不僅與加氫站壓力有關,還與加氫速率有關。由于目前沒有統一的加氫溫度標準,不同廠家根據氫氣充注參數設定相應的加氫溫度,選用合適載冷劑以滿足冷卻要求。在加氫站制冷機組載冷劑方面,35MPa加氫站多采用乙二醇水溶液,70MPa加氫站則選用冰點更低的載冷劑,如導熱油等。目前,國內大多為35MPa壓力等級加氫站,乙二醇水溶液作為載冷劑具有成本較低、節能環保的特點。同時,其比熱容大,能夠快速調整加氫過程預冷溫度的波動,保證精準的預冷溫度,因而得到了廣泛應用。
但實際應用中很多廠家僅在乙二醇水溶液添加一些市場上防銹劑、緩蝕劑等,硬水的兼容性也很差,甚至很多專業性的試驗數據如傳熱性能試驗、玻璃器皿試驗等也有所缺失,導致在載冷劑使用一段時間后,加氫站冷卻系統和預冷系統的設備和管道受腐蝕嚴重,造成很大的經濟損失和安全危害。
三、華清技術
基于液冷技術的長期積淀,合肥華清研發團采用“3Z保護膜+自抑泡+長壽命”技術,定向研發出加氫站專用載冷液(HQ-J1系列)。該產品除防凍冷卻功能外,在金屬防腐抑制和消泡等性能上極其優異,使用壽命長達5年以上。
華清加氫站專用載冷液(HQ-J1系列)技術優勢:
1、與硬水的兼容性好;
2、載冷能力強和自抑泡能力強;
3、對不銹鋼、銅、碳鋼、鑄鐵等金屬耐腐蝕性能優異;
4、具備超長使用壽命;
5、環保低毒。
對于該產品在我司提供使用期間,每年一次的現場載冷劑免費試樣的跟蹤檢測服務。