加氫站

“氫氣的物理化學(xué)性質(zhì)決定了氫氣的危險(xiǎn)性，近年來國(guó)內(nèi)外涉氫事故已經(jīng)證明氫氣的危險(xiǎn)性難以完全消除，因此，我國(guó)在發(fā)展氫能的同時(shí)必須高度重視安全問題?！眹?guó)家電投集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院副院長(zhǎng)常華健在日前舉辦的第三屆中國(guó)（嘉善）氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上表示。

近年來，隨著氫能行業(yè)加速發(fā)展，加氫站作為聯(lián)結(jié)產(chǎn)業(yè)上游制氫和下游用戶的樞紐，不斷受到各地政府的重視，規(guī)劃和扶持政策相繼出臺(tái)。雖然我國(guó)對(duì)加氫站的建設(shè)審批較為嚴(yán)格，但運(yùn)營(yíng)過程中的安全問題仍不容忽視。

加氫站工藝流程

外供氫加氫站是加氫站的主要形式，從來源分氣態(tài)氫和液態(tài)氫，其中氣態(tài)氫系統(tǒng)包括管束拖車、管束、壓縮機(jī)、儲(chǔ)罐和售氣機(jī)；液態(tài)氫系統(tǒng)包括液氫拖車、液氫儲(chǔ)罐、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、儲(chǔ)罐和售氣機(jī)等。目前國(guó)內(nèi)主要為氣態(tài)加氫站，液態(tài)加氫站尚處于探索期。目前，全球各地加氫站均主要為外供氫加氫站。外供氫加氫站上游接收氫氣方式主要有三種，分別為氣態(tài)氫燃料拖車運(yùn)輸、液態(tài)氫燃料拖車運(yùn)輸氫氣和氣態(tài)氫燃料管道運(yùn)輸。

加氫站的設(shè)備分類

氫氣由長(zhǎng)管拖車將高壓氫氣(18-20 MPa)從氣源處運(yùn)至加氫 站,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置3個(gè)長(zhǎng)管拖車車位，兩用一備。長(zhǎng)管拖車上的氫氣壓力高于儲(chǔ)罐內(nèi)的氫氣壓力，利用高低壓差，通過各泊位內(nèi)的卸氣柱，將長(zhǎng)管拖車上的氫氣卸到儲(chǔ)氫瓶組，當(dāng)長(zhǎng)管拖車儲(chǔ)氫瓶?jī)?nèi)壓力與固定儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)壓力平衡，壓縮機(jī)啟動(dòng)，繼續(xù)將長(zhǎng)管拖車儲(chǔ)氫瓶中的氫氣卸載到固定儲(chǔ)氫瓶組中。

增壓系統(tǒng) 增壓系統(tǒng)包括：氣缸潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電機(jī)、活塞等。無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)已日漸盛行(燃料電池汽車對(duì)氫氣純度要求很高，潤(rùn)滑油也可能造成污染)。多級(jí)壓縮時(shí)的冷卻系統(tǒng)可采用風(fēng)冷或冷凍液， 風(fēng)冷簡(jiǎn)單但冷卻系統(tǒng)和氣缸壽命短，且電能消耗大，因此盡可能選擇水冷。驅(qū)動(dòng)可采用電動(dòng)機(jī)，但也有少數(shù)采用空氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)(如美國(guó)加州的UC-Irvine站)。

加氫站“軟硬結(jié)合”加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)管

與會(huì)指出，提升安全性，除了著眼加氫站的整體設(shè)計(jì)和選址外，還需重視加氫站設(shè)備、系統(tǒng)及運(yùn)行制度的安全。

“在加氫站的設(shè)計(jì)規(guī)劃階段，應(yīng)選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)避免氫氣聚集，同時(shí)設(shè)置機(jī)械與自然通風(fēng)，盡快的吹散氣云。”常華健表示，在運(yùn)行監(jiān)管方面，由于涉及到人工運(yùn)維，則需更加嚴(yán)格的監(jiān)督措施和科學(xué)管理方法。

另外，為防止發(fā)生氫氣泄漏，應(yīng)及時(shí)排查、發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)設(shè)備；同時(shí)，為避免泄漏氫氣被點(diǎn)燃，還應(yīng)制定嚴(yán)禁煙火等安全制度。

常華健強(qiáng)調(diào)，軟件、硬件相結(jié)合，能夠進(jìn)一步確保氫能設(shè)施的安全性。“借鑒核的電安全分析的方法體系建設(shè)的氫能設(shè)施安全綜合評(píng)價(jià)平臺(tái)，可以為加氫站的全生命周期安全管理提供技術(shù)支持，為加氫站提供安全保障。