超声波流量计对掺氢天然气管路结构的适应性研究

氢气作为全球脱碳目标的重要载体,输送量是限制其大规模应用的主要瓶颈。掺氢天然气是实现大流量输送氢气的一种重要途径。氢气的掺入导致流速畸变,降低超声波流量计的性能。以掺入氢气的甲烷为主要工质,对8种类型掺混管路内部的气体流动状态进行模拟仿真研究,分析流场内气体速度和氢气浓度的分布状态;并对超声波流量计的适应性进行分析,确定其推荐安装位置。在超声流量计的适应性分析中,三匝螺旋管时仅需15D;对于单螺旋结合变径管的适应性影响更大,最小需要96D。通过比较,掺混管路C为最佳模型,掺混均匀时的氢气摩尔分数约为3.9%。可为超声波流量计在掺氢天然气准确计量方面提供参考。

加氢站物联网运维平台应用研究

随着国内氢能的发展和加氢站的建设,客户与市场对加氢站设备运维管理提出了更高的要求。为更好地提高加氢站设备运维管理水平,实现加氢站运维智能化、科学化管理,保障加氢站正常运营,加氢站物联网运维平台的应用必将成为未来发展方向。分析加氢站物联网运维平台的应用背景,结合加氢站的具体使用场景,提出加氢站物联平台的构架,介绍其基本功能及实现方式,同时分析加氢站物联网运维平台的优势及存在的问题,并针对存在的问题,提出相应的解决办法。

卸氢柱工艺系统吹扫置换应用优化分析

主要从加氢站卸氢柱卸气工艺系统设计、自动化控制等方面对卸氢操作过程中的吹扫置换操作控制方法进行了优化研究,通过对手动吹扫置换操作和自动吹扫置换操作进行对比分析,建立吹扫置换应用模型,并针对卸氢柱吹扫置换操作的安全设计和自动化控制提出了相应策略。

加氢站氢气取样工艺技术研究

作为氢能中下游产业链的关键一环,加氢站对氢能的推广使用有着至关重要的作用。加氢站氢气的品质对氢燃料车辆电池的性能和寿命有着重要影响,因此需对加氢站内氢气进行定期取样检测。鉴于此,主要针对加氢站氢气取样要求及现状,分析了现加氢站常用取样工艺技术存在的问题,提出了加氢站氢气取样工艺技术优化方向,并针对加氢站氢气取样工艺的安全设计和自动化控制提出了相应策略。

天然气掺氢在管道流动中的氢浓度分布

天然气掺氢是解决氢气产地与使用地不匹配,进而实现氢气大规模、远距离输送的主要方法。由于氢气的存在会导致在役天然气管道出现氢脆引起安全事故。所以,研究天然气掺氢管路中氢气组分、速度、聚集的规律分析十分必要。本文选用天然气和氢气两种工质,构建T型掺混管路模型和变径管路模型;并基于Fluent软件对T型掺混管路和10种变径掺混管路进行数值模拟研究。结果表明,对于T型掺混管路,在管长是管径35倍处内依然有明显分层,宽度占据1/3管径。对于变径掺混管路,发现变径越靠近掺混中心、直径越窄、高度越低越容易发生氢气富集,氢气摩尔分数最高达到50%~60%,易引起管道的氢脆。研究结果可对天然气掺氢在管道中流动的氢浓度分布和管道变径选取提供参考。

空压机余热回收利用技术

压缩空气产生过程中,大量的电能转换成热,余热回收利用潜力巨大。高效回收利用压缩空气热量成为空气压缩领域的当务之急。针对空压机余热回收利用,介绍了空压机余热产生的原理;归纳总结了空压机余热常用回收利用的直接、润滑油间接或热泵制热水的方式;基于有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)在低品质余热方面的应用,详细总结了空压机余热发电和制冷的研究内容及发展现状;重点总结了大规模压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage,CAES)系统在实现空压机余热大规模、高效应用研究;提出了对空压机余热高效回收的展望,为后续空压机余热高效回收利用研究提供了参考。