离子交换树脂对氢燃料电池冷却液的影响

氢燃料电池汽车常用去离子器来降低燃料电池冷却液的电导率,去离子器中的离子交换树脂对冷却液的影响是值得研究的。研究了燃料电池循环冷却系统中使用的离子交换树脂对冷却液缓蚀剂的影响,包括离子交换树脂对缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)和甲基苯并三氮唑(TTA)的吸附行为,BTA吸附速率的影响因素,考察了燃料电池汽车运行时冷却液中BTA的浓度变化和电导率。研究结果表明,相同条件下,树脂用量、工作温度和搅拌速度均能够增大树脂对冷却液中BTA的吸附速率。吸附BTA饱和后的离子交换树脂仍能继续吸附冷却液中的离子,并解析出BTA。氢燃料电池冷却液装车运行2500 km后,BTA浓度基本保持不变,维持在600 mg/L左右。研究结果可以为氢燃料电池冷却液的开发以及去离子器的使用提供指导。

氢燃料电池绝缘特性及绝缘防护方案分析

氢燃料电池的绝缘值受冷却液电导率影响,在运行过程中绝缘值会持续下降直至导致发生绝缘故障。为降低绝缘故障发生频率,文章从绝缘要求及检测原理出发,讨论并分析了冷却液电导率对燃料电池绝缘的影响原理。通过实车静态测试及整车耐久数据采集等方式,对冷却液电导率与累积行驶里程关系、车辆绝缘值关系分别做了量化测试,进而提出了一种绝缘防护的方案,并在燃料电池示范运行车上进行实车运行验证。结果表明,绝缘防护方案可有效避免车辆运行中绝缘故障的发生。

润滑油行业在可再生氢全产业链的应用及展望

氢能是清洁高效的二次能源或能源载体。近年来由于政策推动和技术发展,氢能这一新兴产业开始迅猛发展,尤其是在“双碳”背景下可再生氢的技术路线成为全社会关注的行业新热点。新设备、新技术的出现,给润滑油行业带来新的机遇与挑战。文章从可再生氢制备出发,对氢能全产业链关键设备的润滑油液新需求进行系统梳理,总结了国产润滑油液产品在氢能领域业务拓展时面临的困难与挑战,探讨和展望润滑油行业在氢能领域的发展路径,旨在引导润滑油行业更好服务氢能产业,助力“双碳”进程。

一回路氢平衡计算方法研究

本文给出了蒸汽发生器传热管渗透、容控箱吹扫和稳压器排气引起的一回路溶解氢消耗计算方法,建立了某第三代压水堆的一回路氢平衡方程,并通过CPR1000各机组运行数据确定了690合金蒸汽发生器传热管渗透率数值,提出了一回路氢平衡的计算方法,通过实际热试试验结果验证了该计算方法的准确性。

STP热光伏发电的方案设计与性能分析

结合STP(Solar thermal Propulsion)高温吸热芯的技术特点,采用二次分光膜,对STP热辐射光伏发电(TPV)系统进行了结构设计和性能计算。通过优化分析,得到使太阳电池工作温度在额定值附近的氢冷却剂入口参数和通道尺寸数据。计算结果表明,当吸热芯温度为2400K时,光伏电池组件的输出功率在50～100W之间;通过调节电池组件的串并联电池数量,可以获得期望的输出特性。结论为STP的热光伏发电系统的设计研究提供参考依据。

SB-LOCA始发严重事故下压力容器内氢气源项分析

针对大亚湾核电站900 MW压水堆,采用一体化严重事故分析工具,对小破口冷却剂丧失(SB-LOCA)始发严重事故进行模拟,分析了不同破口尺寸和破口位置对事故进程及压力容器内氢气产生量的影响。结果表明,压力容器内氢气的大量产生集中在堆芯开始熔化阶段;压力容器内氢气产生量与破口尺寸有关,但没有明显规律,且分布较为集中,氢气平均产生量约为500 kg;破口位置对氢气的产生影响较小。

铁的模拟腐蚀产物在柠檬酸、过氧化氢溶液中的溶解特性

研究了压水堆主回路铁的模拟腐蚀产物在柠檬酸、过氧化氢、柠檬酸过氧化氢的水溶液中的溶解特性，结果表明：铁模拟腐蚀产物在柠檬酸水液中的溶解量随柠檬酸浓度增加而增大，随温度的升高而增大，在６０℃不同ｐＨ值时溶解量值的排列次序为ｐＨ３．５０＞ｐＨ４．００＞ｐＨ３．００＞ｐＨ４．５０＞ｐＨ２．３３；铁模拟腐蚀产物在Ｈ２Ｏ２水溶液中的溶解量远小于柠檬酸水溶液中的相应值，６０℃时溶解量明显小于７０℃、８０℃时的溶解量；共存的Ｈ２Ｏ２降低柠檬酸水溶液对铁模拟腐蚀产物的溶解量．

钴的模拟腐蚀产物在柠檬酸、过氧化氢水溶液中的溶解特性

研究了压水堆主回路钴的模拟腐蚀产物在柠檬酸、过氧化氢和柠檬酸—过氧化氢的水溶液中的溶解特性，结果表明：钴模拟腐蚀产物在柠檬酸水溶液中的溶解量随柠檬酸浓度的增加而明显增大，在不同pH值时，按溶解量q排列的次序是：q3．00＞q4．50＞q4．00＞q3．50＞q2．33，在同一浓度的柠檬酸水溶液中，钴模拟腐蚀产物的溶解量比铁的相应值高0倍以上；钴模拟腐蚀产物的溶解量70℃时比60℃、80℃时都高；钴模拟腐蚀产物在H2O2水溶液中的溶解量比在柠檬酸中的相应值低得多，在过氧化氢－柠檬酸水溶液中的溶解量比单一柠檬酸水溶液的相应值高．图4。

压水堆主回路模拟腐蚀产物在柠檬酸、过氧化氢水溶液中的溶解特性研究 Ⅰ 铁的腐蚀产物

研究了压水堆主回路铁的模拟腐蚀产物在柠檬酸水溶液、过氧化氢水溶液、柠檬酸—过氧化氢水溶液中的溶解特性，结果表明：铁模拟腐蚀产物在柠檬酸水溶液中的溶解量随柠檬酸浓度的增加而增大，随温度的升高而增大，在60℃时不同pH值溶解量值的排列次序为pH3．50＞pH4．00＞pH3．00＞pH4．50＞pH2．33；铁模拟腐蚀产物在H2O2。水溶液中的溶解量远小于柠檬酸水溶液中的相应值，60℃时的溶解量比70℃与80℃时的低；共存的H2O2降低柠檬酸水溶液对铁模拟腐蚀产物的溶解量．

Fe_3O_4与Cr_2O_3在过氧化氢─柠檬酸中的溶解特性研究

研究了粒径为０．０４８～０．０５０ｍｍＦｅ３Ｏ４与Ｃｒ２Ｏ３在过氧化氢－柠檬酸水溶液中的溶解特性．单一组分的Ｈ２Ｏ２和柠檬酸分别对Ｃｒ２Ｏ３和Ｆｅ３Ｏ４有较高的溶解量，而混合体系则大大降低了Ｃｒ２Ｏ３和Ｆｅ３Ｏ４的溶解量；Ｆｅ３Ｏ４在混合体系中的溶解量随ｐＨ的升高而降低，随温度的升高而升高，在用振荡溶液保持固体颗粒悬浮状态的情况下，在６０分钟内能达到络合溶解平衡；Ｃｒ２Ｏ３在混合体系中的溶解量，在改变ｐＨ、温度和振荡时间的情况下均变化不大．

压水堆主回路摸拟腐蚀产物在柠檬酸、过氧化氢水溶液中的溶解特性研究 Ⅱ 钴的模拟腐蚀产物

研究了压水堆主回路钴的模拟腐蚀产物在柠檬酸水溶液、过氧化氢水溶液、柠檬酸—过氧化氢水溶液中的溶解特性，结果表明：钴模拟腐蚀产物在柠檬酸水溶液中的溶解量随柠檬酸浓度的增加而明显增大并且比铁的相应值高10倍以上，在pH2．33－pH4．50范围内，pH3．00时的溶解量囊大，在60、70、80℃温度下，70℃时的溶解量最高；钴模拟腐蚀产物在H2O2水溶液中的溶解量比柠檬酸中的相应值低；钴模拟腐蚀产物在过氧化氢—柠檬酸水溶液中的溶解量比单一柠檬酸水溶液的相应值高．

低电导率冷却液在氢燃料电池系统的应用

为扩大低电导率冷却液在氢燃料电池系统的应用,对系统中常用的金属材料在低电导率乙二醇冷却液中的腐蚀性进行试验研究和评估,包括电化学测试、静态腐蚀试验、动态腐蚀试验和装车试验,并针对系统常用的非金属材料开展冷却液相容性试验研究。最终的装车试验结果表明,铝合金3A21、铝合金5A05、铝合金6063、不锈钢316L、紫铜、黄铜和钎焊片的质量变化均小于±10 mg/片;相容性试验结果表明,三元乙丙橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯树脂的质量变化均小于±5%。该研究为扩大低电导率乙二醇冷却液在氢燃料电池系统的应用提供参考。

氢燃料电堆及冷却系统在实际生产中应注意的问题

基于目前国内氢燃料电池技术还处于研究、引进和样车试验阶段,没有大批量的投入生产与应用,同时,对于批量安装氢燃料电堆及冷却液的性能、管路清洗、冷却液的加注等使用方法也没有统一的、指导性的标准和意见,也没有明确提出具体可参考的工艺方法和加注设备来完成批量性的生产任务,文章将根据我公司实际批量生产过程中,面临的问题及解决措施做简要阐述。

失水事故后燃料厂房空气自然循环及氢气分布实验研究

针对乏燃料水池失水、乏燃料裸露的事故情景,通过实验研究了燃料厂房内空气自然循环及氢气分布的基本规律,得到了空间气体温度场及浓度分布实验数据。结果表明,由于空气自然循环的热量输运作用,各区域升温速率随温度的升高而降低;与外界自然对流通风的简单方式可显著减缓温度上升,实验24 h后加热元件温度低于490℃;喷淋则可迅速降低所覆盖区域温度,空间气体平均温度在喷淋后5 min内下降了100℃。氢气在空气环境中将形成浓度分层,喷淋搅混可在2 min内破坏该分层;对于氢气/蒸汽混合气体,随着蒸汽凝结及外界空气涌入逐渐具有可燃性,喷淋对此无积极作用。基于上述研究结果,提出了能动和非能动的事故缓解措施建议。

某300MW水氢氢机组定冷水含氢量超标分析及处理

针对太仓港协鑫发电有限公司4号机发电机组定冷水含氢量超标问题,根据系统构成和现场检查结果分析了产生的原因,制定了合理的处理方案,确保定冷水含氢量在允许范围内,并提出了防止此类问题再发生的预防措施。

便携式氢表在核电站中的应用

核电站功率运行期间和换料大修前,需监测反应堆冷却剂系统的氢含量。本文介绍了用ORBISPHERE3654型便携式氢表快速测量反应堆冷却剂中氢含量的实验过程及便携式氢表在宁德核电站的应用情况。结果表明,便携式氢表能快速准确地测量RCP中的氢含量,测量的最佳水流量为270~310 m L/min。

基于DLL的GOTHIC 8.0程序氢气复合器模拟方法研究

非能动氢气复合器已广泛应用于核电厂氢气威胁的缓解和消除。本文通过对GOTHIC 8.0程序进行二次开发,采用外部动态链接库(DLL)编译、调用的方式,精确模拟了非能动氢气复合器的实际消氢能力,进而将采用该方法计算得到的消氢结果分别与公式计算、MAAP5程序算例计算结果进行比较,结果符合度高,验证了该方法的合理性。本文提供的模拟方法不仅为安全壳氢气风险缓解分析提供了新方法,也为GOTHIC程序开发提供了新思路。