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氢-空气-水系统主要特点

氢-空气-水系统主要特点

(1)产物是水,清洁环保;

(2)容易持续通氢气和氧气,产生持续电流;

(3)能量转换率较高,超过80%(普通燃烧能量转换率30%多);

(4)可以组合为燃料电池发电站,排放废弃物少,噪音低,绿色发电站 。

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氢-空气-水系统造价信息

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水系统

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供排水系统

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保温防水系统

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高压喷药系统

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高压喷药系统

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水系统

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氢-空气-水系统系统分类

氢-空气-水系统按电池结构和工作方式分为离子膜、培根型和石棉膜三类。

(1)离子膜氢-空气-水系统:用阳离子交换膜作电解质的酸性燃料电池,现代采用全氟磺酸膜。电池放电时,在氧电极处生成水,通过灯芯将水吸出。这种电池在常温下工作、结构紧凑、重量轻,但离子交换膜内阻较大,放电电流密度小。

(2)培根型燃料电池系统:属碱性电池。氢、氧电极都是双层多孔镍电极(内外层孔径不同),加铂作催化剂。电解质为80%~85%的苛性钾溶液,室温下是固体,在电池工作温度(204~260°C)下为液体。这种电池能量利用率较高,但自耗电大,起动和停机需较长的时间(起动需24小时,停机17小时)。

(3)石棉膜燃料电池系统:也属碱性电池。氢电极由多孔镍片加铂、钯催化剂制成,氧电极是多孔银极片,两电极夹有含35%苛性钾溶液的石棉膜,再以有槽镍片紧压在两极板上作为集流器,构成气室,封装成单体电池。放电时在氢电极一边生成水,可以用循环氢的办法排出,亦可用静态排水法。这种电池的起动时间仅15分钟,并可瞬时停机 。

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氢-空气-水系统反应过程

利用这个原理,燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电,所以也可称它为一种"发电机"。一般来讲,书写燃料电池的化学反应方程式,需要高度注意电解质的酸碱性。 在正、负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系。如氢-空气-水系统有酸式和碱式两种:

若电解质溶液是碱、盐溶液则

负极反应式为:

正极反应式为:

若电解质溶液是酸溶液则

负极反应式为:

正极反应式为:

总反应方程式为:

在碱溶液中,OHˉ含量极高,故负极处生成的H 会直接与OHˉ结合生成水,而正极处生成的OHˉ由于缺少H 结合而以离子的形态存在。酸性溶液则正好相反 。

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氢-空气-水系统主要特点常见问题

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氢-空气-水系统原理

氢-空气-水系统工作时,向氢电极供应氢气,同时向氧电极供应氧气。氢、氧气在电极上的催化剂作用下,通过电解质生成水。这时在氢电极上有多余的电子而带负电,在氧电极上由于缺少电子而带正电。接通电路后,这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。

工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(氧气)。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H 和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。

氢-空气-水系统不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的装置。氢-空气-水系统的反应物都在电池外部它只是提供一个反应的容器。氢气和氧气都可以由电池外提供 。

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氢-空气-水系统概述

燃料电池是很有发展前途的新的动力电源,一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,作为负极,用空气中的氧作为正极.和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在电池内部的,因而电池容量取决于贮存的活性物质的量;而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的,因此,这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点,但由于成本高,系统比较复杂,仅限于一些特殊用途,如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面 。

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氢-空气-水系统主要特点文献

关键工序、主要设备、制水系统、空气净化及工艺验证 关键工序、主要设备、制水系统、空气净化及工艺验证

关键工序、主要设备、制水系统、空气净化及工艺验证

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工程主要特点、重点及难点 工程主要特点、重点及难点

工程主要特点、重点及难点

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页数: 3页

工程主要特点、重点及难点 1 工程特点 1.1 本工程的建设意义重大,社会影响广泛 北园大街位于济南市主城区北部,为主城区内铁路以北唯一的一条全线贯通的东西向交 通干道,是济南市区一条重要的对外通道。 北园大街“双快”体系建设,对于实现两侧土地的整合(用地性质的调整、容积率的调 整、用地布局的调整)利用,以集约化的交通供给引导集约化的土地利用,提升城市风貌景 观,对两侧商业的高效率发展具有重要作用。 北园大街实施了公交优先战略,对于解决城市交通、支持两侧地区可持续发展具有重要 作用。各种管线按照规划同步建设,提高了综合服务水平,提升了城市品质,因此本条道路 的建设,社会影响广泛。 1.2 工程任务量大,资源投入量集中、交叉作业多 本工程的任务量非常之重,除了新建道路及综合管线、过河桥拆除及改建外,还有各种 管线需要拆改、移挪。并且不能影响现况的交通,需要投入集中的资源,在施工组织上多创 造

氢产业 氢生活 氢未来 —“氢能周”在佛山南海举行

2017年12月4—9日,以“氢产业 氢生活 氢未来”为主题的第二届氢能与燃料电池产业发展国际交流会暨第一届中国(佛山)国际氢能与燃料电池技术及产品推介会系列活动,在佛山市南海区举办。

姜寰摄

大咖云聚,精彩纷呈

打造氢能产业技术与标准创新发展盛会

国家氢能领域 团体标准发布

在12月6日“氢能周”的开幕式上,由中国绿色设计与制造产业创新联盟等单位倡议成立的“中国氢能产业联盟”正式发起,同时,氢燃料电池氢气品质团体标准《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》(T/CECA-G 0014-2017,T/HEAC 0001-2017)发布。

燃料电池汽车(FCV)正在成为世界能源和交通领域的研发热点,而质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能效高和低污染的特点,是FCV汽车采用的主流燃料电池类型。随着燃料电池汽车与加氢设施的商业化示范与产业化推进,目前世界各国都在积极开展氢气品质标准研究和制定工作,美国、日本、韩国、欧盟和ISO国际标准化组织等均已制定相关标准或标准草案。

《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》(T/CECA-G 0014-2017,T/HEAC 0001-2017)是中国节能协会、中国绿色设计与制造产业创新联盟和中国氢能产业联盟联合发布的氢能领域团体标准,旨在规定FCV用氢气的品质,规范其测试方法,在保证燃料电池的性能与耐久性的同时,降低其使用成本。

该标准适用于质子交换膜燃料电池汽车用氢气,规定了燃料电池汽车用氢气的术语和定义、要求、氢中主要杂质气体,如氧气、总硫、氨、一氧化碳、二氧化碳、卤化物、水、总烃及氦、氩、氮等惰性气体的测试方法,还规定了氢气的抽样、采样与浓度计算方法,氢气的包装、标志与储运,以及安全要求。在制定过程中始终与国际相关标准保持同步,对推动国内燃料电池技术在相关领域的研发和应用能够起到引导作用,同时对提高我国燃料电池用氢气品质具有重要的指导和规范意义。

发起成立广东省 氢能和燃料电池 汽车产业协会

氢能的发展近年来逐步升级为“国家战略”。2016年出台的《国家创新驱动发展战略纲要》提到,将“开发氢能、燃料电池等新一代能源技术”列为战略任务之一;2017年工信部、科技部、发改委联合发布的《汽车产业中长期发展规划》提出,逐步扩大燃料电池汽车试点示范范围。

广东省经过多年的发展已具备了“制氢—储氢&运氢—n”有影响力的协会之一,对我国的新能源汽车的产业政策、技术动态、商业模式、车辆运营、充电运维等有深刻的理解和丰富产业协同组织经验,将牵头广东省氢能和燃料电池汽车产业协会筹备组的具体工作。通过协会这一平台,深度交流、相互学习,共同推动广东省氢能和燃料电池汽车产业的快速、健康发展。

创新“利用现有 加油站改造为 加氢加油合建站” 的建设模式

在开幕式上,加氢加油合建站建设正式启动。该项目是中石化广东石油分公司和中石油广东分公司与佛山市、云浮市充分利用各自优势展开的战略合作,利用现有加油站增设加氢、充电功能等,提供更稳定的成品油供应和氢气、汽车充电等新能源供应。

目前,中石化已确定南海区樟坑(青龙)加油站和吉祥加油站实施加氢加油合建站改造项目。樟坑(青龙)加油站位于南海区西樵镇山根村樟坑村樟坑(青龙)线入口南面,占地6666㎡,原加油站有30m3埋地汽油罐3个,30m3埋地柴油罐2个,总罐容为120m3,属于二级加油站。项目拟在原有加油站基础上增设加氢功能,合建为加氢加油合建站。站内布置情况为将原油罐区迁至加油棚入口位置,卸油口迁至加油站入口右侧绿化带,腾空出的原油罐区作为加氢设备区。该合建站的合建形式为二级加油站与三级加氢站合建,合建后为一级加氢加油合建站。

在此之前,佛山南海在加氢站的建设上已走在全国前列,探索建立了商用加氢站审批、建设流程,建成商业化运营的加氢站。

氢能源现代 有轨电车亮相

氢能源有轨电车作为区域化交通运输的重要补充,适用于中小城市骨干运输线路及中心城加密线、补充运力线,具有造型美观、灵活编组、绿色环保等特点,为人类快捷、舒适、低碳出行提供了智慧解决方案。

该车采用氢燃料电池作为动力源,唯一的产物是水,做到污染物“零排放”。车辆最高时速70km/h,单次加氢可持续运行100公里,真正实现了有轨电车的无接触网长距离运行。作为区域化交通运输的重要补充,车辆采用3节编组,车厢内部宽敞,设有60个座位,最多可载客360人,头尾两端均设驾驶室,可双向行驶。车辆采用先进的100%低地板技术,车门处地板距地面仅0.345米,与站台基本持平。

该车将用于佛山市高明区现代有轨电车示范线项目,项目规划线路全长约为17.4公里(高明汽车站—科教园站),设车站20座。首期工程线路全长约6.5公里,全部为地面线路,其南起沧江路与中山路交叉口,北止于西江新城智湖,共设置沧江路站、跃华路站、怡乐路站、荷城站、文化中心站、明湖公园站、新江路站、体育中心站、阮涌站、智湖站10座车站,其中荷城站与未来的佛山地铁二号线延长线实现接驳换乘,并在智湖站附近建设车辆基地及加氢站1座,调度指挥中心设置于车辆基地的综合楼内。

佛山高明现代有轨电车示范线是以氢能源为动力的有轨电车示范线,项目建成后将对氢能源有轨电车在国内的示范推广起到积极的促进作用。

搭建全球顶尖 氢能与燃料电池 对话平台

12月6日,氢能与燃料电池的权威专家、行业大咖齐聚佛山南海。国际交流会上,各位专家将共同探讨产业政策导向与未来发展变革脉动,探究前瞻技术路径与应用前景趋势,发掘行业面临核心问题并寻找破解良方。

其中,中国工程院院士和ISO/TC 197主席Andrei V Tchouvelev博士将分别围绕“中国氢能与燃料电池技术进展”和“ISO/TC 197在氢能国际标准化领域的工作介绍”作主题报告。

来自各国的专家学者和业界精英将围绕“制氢和储氢技术”“氢能应用”和“加氢站建设”等主题进行分享介绍。其中,佛山市副市长、佛山对口帮扶云浮指挥部总指挥许国分享佛山及云浮两市加氢站建设经验。

零排放,全生态

打造氢能与燃料电池技术及产品专业推介会

12月6日—9日,第一届中国(佛山)国际氢能与燃料电池技术及产品推介会在佛山市南海区千灯湖市民广场举行。

推介会展馆由氢产业馆、综合馆及氢动力户外展区组成,展出面积超过10000平方米,参展商超过150家,共吸引中车四方、上汽大通、丰田等国内外知名企业和北京航天试验技术研究所、中国船舶重工集团公司第七一八研究所等研发机构参展。

本次展示范围涵盖制氢设备技术与氢气供应、氢气储运及相关设备、燃料电池系统、燃料电池关键部件及供应技术、评估、测试、分析仪器、氢气应用技术及设备、燃料电池汽车、氢产品与健康医疗设备技术等国内外氢能与燃料电池上下游企业前沿技术与高端产品。

氢产业, 全产业链展示 前沿技术与 高端产品

氢产业馆展出面积4500平方米,参展商近80家。主要展示9SSL质子交换膜模块、氢燃料电池、甲醇燃料电池备用电源系统、备用电源等技术与产品。馆内搭建氢听剧场,多家参展商将在此发布自家创新产品、前沿技术,与前来参观的行业人士分享经验技术。

氢产业馆内设有独立展示佛山氢产业发展情况的“佛山馆”。佛山馆占地200平方米,分“佛山:氢能人的理想家园”“佛山南海·广东新能源汽车产业基地”和“佛山(云浮)产业转移工业园”三部分展示。

近年来,佛山市委、市政府把培育发展氢能和燃料电池技术提高到战略性新兴产业的高度,市长亲自挂帅建立全市氢能产业发展暨氢能源汽车示范推广工作联席会议制度,研究制定《佛山市氢能源产业发展规划》,加快推动氢能源汽车示范推广、加氢站规划建设以及氢能产业链培育发展工作,重点依托广东省对口帮扶和产业共建合作平台,抓住国家政策支持和产业发展机遇,前瞻性创新推进氢能全产业链在佛山、云浮两市跨区域协同布局发展,整合建设了佛山南海“广东新能源汽车产业基地”、佛山高明“现代氢能有轨电车修造基地”和佛山(云浮)产业转移工业园氢能产业研发生产基地三大氢能产业基地,在整合构筑氢能与燃料电池产业体系和氢能汽车推广应用方面走在全国前列。

作为佛山氢能产业发展的先锋,南海区积极推动氢能产业发展,出台了《佛山市南海区新能源汽车产业发展规划(2015—2025年)》,明确提出将南海区打造成为国内领先的氢燃料电池汽车研发生产基地。在扶持政策层面,出台了专门针对新能源汽车产业发展的扶持政策,对在南海区从事新能源汽车(含氢能)产业的企业进行扶持,同时引导新能源汽车产业企业向广东新能源汽车产业基地核心区(丹灶)集聚发展。在平台搭建层面,依托产业基地和广顺新能源,致力打造燃料电池及氢源技术国家工程中心华南中心、自润滑流动动力机械技术国家地方联合工程研究中心等多个氢燃料电池产业研发平台,促进研发平台不断高端化。在基地建设层面,在丹灶镇规划了面积8200亩的基地承接新能源汽车和氢能产业的发展,其中一期900亩已基本建设完毕,引入了广顺新能源、广东泰罗斯等企业,研发生产新能源汽车关键零部件、介质压气机、氢气循环泵以及氢燃料电池动力系统总成等核心部件,基地已被广东省政府列为广东省战略性新兴产业区域集聚发展试点区之一,于2014年被省政府认定为广东省第二批战略性新兴产业基地。在推广应用层面,启动科技部和全球环境基金(GEF)/联合国开发计划署(UNDP)“促进中国燃料电池汽车商业化发展项目”佛山项目。

氢生活, 绿色理念引领 健康新时尚

“人没有氧活不了,没有氢活不好”,氢气的广泛使用,不但对人类的能源变革,对环境的改造有着直接的作用,更对生产生活的方方面面,特别是健康医学,包括对糖尿病、心脑血管病乃至癌症的治疗都有着潜移默化的治疗作用。观众可在综合馆体验与生活息息相关的“氢健康”与“氢医疗”的相关产品和技术。

综合馆展出面积2500平方米,参展商近60家。展示内容除燃料电池关键部件、制氢设备技术外,还将集中展示氢健康与氢医疗相关技术。

馆内设有现场科普区,观众可通过宣传片播放、图文介绍、实物展出等形式,了解氢产业在生活中的应用及发展。

氢动力, 氢燃料电池车辆现场展示和试乘

氢燃料电池车作为氢能应用的一个重要领域,本次推介会设置了氢动力户外展区,将展出氢燃料电池汽车9辆、机车1辆,包括中车青岛四方的机车1辆、广东泰罗斯汽车动力系统有限公司的大巴车2辆、上汽大通的宽体轻客FCV80汽车1辆、日本丰田Mirai小轿车1辆、佛山(云浮)产业基地提供的小轿车、物流车、客车等共5辆。本次展示是目前全国展示车辆数量多、车型全的氢燃料电池车辆专业展览。

在氢动力户外展区,观众可以现场聆听参展企业代表讲解氢燃料电池客车的运行原理。

此外,推介会现场设置了现场试乘活动,观众可现场试乘体验上汽大通FCV80汽车。这款汽车是上汽大通汽车有限公司搭载了氢燃料电池的商业宽体轻客,车内设有10—14个座位,可实现430公里的超长续驶里程,FCV80的氢气储存罐可以装下4.4公斤的高压氢气,从0—100%的加氢时间大约是3—5分钟。FCV80作为氢燃料电池汽车,在行驶时十分安静,加速刹车也很平稳,观众届时可到推介会现场试乘体验。

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消氢处理消氢原因

焊接过程中来自焊条、焊剂和空气中的氢气,在高温下被分解成原子状态溶于液态金属中,焊缝冷却时候氢在钢中溶解度急剧下降,由于焊缝冷却很快,氢来不及逸出,留在焊缝金属中,过一段时间后,会在焊缝或者融合区聚集,当聚集到一定程度在焊接应力作用下导致焊缝或者热影响区产生延迟裂纹。

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氢-空气燃料电池工作原理

氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂,氧气作氧化剂,通过燃料的燃烧反应,将化学能转变为电能的电池,与原电池的工作原理相同。

氢氧燃料电池工作时,向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(氧气)。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H 和电子e-。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,氧气同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。

氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的装置。氢氧燃料电池的反应物都在电池外部它只是提供一个反应的容器。氢气和氧气都可以由电池外提供 。

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