加氢站液氢储罐的压力控制与增压方式探讨

液氢作为储氢介质具有高储氢密度、纯度以及快速充装等优势,被认为是应对未来加氢需求的理想选择。然而,目前中国在加氢技术和液氢储罐压力控制方面与国际先进水平存在差距。文章首先详述了液氢卸车过程中的压力控制方法、液氢储存时的压力控制方法,以及加注时的储罐压力控制方法;其次分别对不同工况下液氢储罐的压力控制目标和关键因素进行了深入讨论,强调了安全、效率和设备可靠性的重要性;最后总结了液氢储罐增压控制的各种方式和需要注意的问题,推荐了罐外安装的增压汽化器的增压方式,并强调了未来需要发展具有回收功能的零排放氢气压力控制系统。整体而言,文章提供了对中国加氢站液氢储罐压力控制技术洞察,为中国氢能基础设施的发展提供了有益的参考和支持。

双碳背景下我国氢能产业链中氢的储存——大规模液氢储罐现状及思考

在碳中和、碳达峰的大背景下,氢作为能源属性已得到大家的共识,且近年来氢的制、储、运、用全产业链得到了快速的发展。储氢技术是氢气从生产到利用过程中的桥梁,因此安全、高效的储氢技术成为氢能应用的关键。随着氢能应用领域的扩大与普及,大规模储氢技术将得到快速发展。低温液态储氢因其储氢密度高,中远距离运输成本低等优势,或将成为民用领域大规模氢储运的重要方式。文章从液氢储存方式、液氢储罐罐型的选择、绝热方案、内罐材料、液氢储罐的建造标准以及国内外研发、应用现状及思考等几个方面对液氢的储存进行了介绍。以期引起行业内工程技术人员、科研人员、监管层,投资方等的共鸣、交流甚至讨论,从而为我国氢能的发展,特别是液氢的民用示范应用及发展做些贡献。

小型液氢储罐无损储存影响规律研究

以K-site小型液氢储罐为研究对象,讨论了饱和均质模型和俄罗斯模型对小型液氢无损储存自增压过程压力演化预测的适用性,比较结果表明:与饱和均质模型相比,俄罗斯模型在实验工况下增压预测的平均偏差小于20%,在小型液氢储罐内压力增长预测上具备较好的准确性。基于俄罗斯模型分析了漏热、初始充满率和终止条件对维持时间的影响,计算结果表明:存在一个最佳初始充满率使储存时间最长,最佳充满率取值与漏热和终止条件无关;安全阀整定压力限制了储罐初始充满率的取值,最大初始充满率随整定压力的减小而增加。

液氢储罐用奥氏体不锈钢低温冲击试验研究

地面液氢储罐多采用奥氏体不锈钢作为受压元件。目前普遍采用液氮低温冲击试验测定冲击吸收能量和侧向膨胀量,并作为储罐生产中的质量控制标准,缺乏真实介质液氢温区下的冲击试验数据的支撑。本文选择不同牌号的奥氏体不锈钢材,并分别制取母材、焊缝、热影响区不同部位的试样开展液氮温度下和液氦温度下的低温冲击试验,测定了试样的冲击吸收能量和侧向膨胀量,并对试验数值进行了对比、分析。可参照数值进行定性和定量评估,合理选择储罐材料。

液氢储罐固态空气沉积试验研究

通过对某液氢储罐在复温过程中氧氮含量的测量,研究液氢储罐中固态空气沉积的特点和规律。分别对排液"液相点"取样过程、通入常温氢气"气相"取样过程、残余液氢"液相点"取样过程以及相同情况下"气相点"和"液相点"同时取样过程进行了氧、氮含量的测量和比较,并对试验结果进行了分析,初步得到了液氢储罐中固态空气沉积的规律。

液氢运输船技术现状及发展方向

参考LNG运输船的低温液货船相关设计、建造,以及运维经验,对液氢运输船技术发展现状及储罐及相应的支撑系统,船型及相关的世界运输产业情况进行总结。

氢燃料电池支线飞机关键技术与发展展望

氢燃料电池支线飞机是全球航空运输业实现绿色低碳目标的重要发展方向。本文分析了氢燃料电池支线飞机的发展现状和关键技术,包括液氢存储系统、氢燃料电池、电动机、氢燃料生产和储运加注等,预测了我国氢能航空技术发展趋势,并提出了包含各类新能源航空器产品的技术方案图谱,为我国氢能航空的发展提供理论支撑和方向指引。研究认为,我国将在2025—2035年逐步具备发展支线到窄体干线氢能飞机的技术条件,基于成熟国产飞机平台进行氢动力改装,以新能源技术变革推动航空制造业“换道超车”。

氢无损储存系统研究与设计

针对氢燃料在动力系统中的应用需求,从氢储存和氢增压输送两个方面,综述氢燃料储存的研究现状,探讨氢储存原理、输送方案、适用装置、各自优缺点以及安全控制手段,比较几种无损安全设计方案。依据氢无损储存系统设计要求而设计的液氢储罐,包括储箱形状设计、绝热结构选择、支撑结构设计、防晃设计、强度设计等,进行较为综合的比较与分析;并利用CFD内嵌模块对储罐的传热和强度进行数值计算,评估其低温绝热结构的保冷效果;根据承受载荷,对低温条件下的储罐载荷进行强度计算,分析应力应变特性;最后,进行实验验证该储罐保证热流密度小于1.4 W/m^(2)的无损储存的设计要求。