燃料电池汽车的燃料是氢气,由于氢气本身的特性,使得燃料电池汽车氢系统的安全性成为人们首先关心的问题,因此,为了燃料电池汽车的推广和使用,有必要对燃料电池汽车的氢系统安全性进行研究。氢特性及燃料电池氢系统概述:在常温常压下,氢气是一种无色无味无毒的气体。从氢安全的角度考虑,其具有以下特点:(1)易燃性:氢气是一种极易燃的气体,燃点只有574℃,同时氢气和空气混合时可燃范围非常广,使得氢气很容易快速点燃,又由于氢气密度低,因此氢气燃烧后火焰上升也很快;(2)炸裂性:氢气)炸裂的体积分数在4~75%之间,相比甲烷的5~15%,其炸裂极限体积分数的范围很宽,为了避免)炸裂,需将氢气浓度控制在 4%以下,通常的做法是使用氢浓度传感器实时监控,并在必要的时候使用风扇排风降低浓度。氢气管理实训台可以模拟出各种实际用氢气测量等功能,使学生学习更加直观。安徽氢能实训平台厂家
长距离埋地输送管道设计、安装时宜做电化学保护措施,吹扫前宜做通球处理。电化学保护宜每年检测一次并存档备案。氢气充(灌)装台宜设两组或两组以上钢质无缝气瓶集装装置,一组供气,一组倒换气瓶。加氢反应器及其管道因在高温高压环境下使用氢气,加氢反应器及其管道的材质应符合SH3059的要求。加氢反应器运行期间作业人员应严格执行工艺操作规程,确保反应温度和压力平稳,避免出现飞温和超压过程,定期进行安全检查,包括外观检查、定点测壁厚、定时测壁温、腐蚀介质成分分析;开、停工过程前应编制合理的开、停工方案,停工时增加适当的脱氢过程,避免紧急泄压、降温;采取氮气气封、对反应器内壁采取无损检测、内壁宏观检查等方法,重点检查焊缝区、堆焊层及螺栓、螺母、垫圈和容器内外支承结构,必要时采取气密或水压试验等措施以确保加氢反应器的使用安全。河南氢燃料电池发动机拆装平台采购实训台的前台显示界面利用HMI技术,可以方便地实现操作员与实训台的交互式控制。
氢气预冷:如果气源为常温,则在氢气加注过程中,气瓶温度会快速增加,并很容易达到氢瓶的安全温度限制,如果此过程靠自然冷却,则加注时间会很长,也就无法达到快速加注的目标,所以在氢气加注之前,通过对氢气进行制冷,使气源温度达到-40 ℃,然后再用低温氢气进行加注。温升控制加注:在氢加注过程中,即使进行氢气预冷,也不能保证加注流量很大时气瓶温度始终在安全限值以下,因此为了平衡氢气加注速度和氢瓶温升,需要通过控制气瓶内的压力上升速度和氢气加注流量的方式控制气瓶温度。分级加注:通常加氢站的储氢罐按照压力级别分成三组,压力从高到低分别是高级瓶组、中级瓶组和低级瓶组。在加注过程中,加氢机将按照控制程序,按照从低压到高压的顺序依次供应氢气。其中,气源阶梯切换的判断常以气瓶内平均压力变化速率为依据,进而可按照低级瓶组到中级瓶组再到高级瓶组的顺序从各级储氢罐中取气,按照此方式也提高了各级储氢罐中的氢利用率。
燃料电池发电系统控制单元是整个实验装置的关键部分,通过控制燃料电池堆的温度、氢气压力、空气风量和尾气排放,实现燃料电池发电系统的热管理和水管理。针对不同负载,可研究恒电流、恒电压、恒功率、恒电 阻等多种方式下的电堆特性,绘制相应的特性曲线。通过调整和优化控制变量,确定较优操作条件,获得较佳的系统输出性能。针对不同类型电堆,通过比较电堆特性曲线,评价电堆性能。燃料电池发电系统的热管理和水管理:针对风冷型燃料电池堆,通过调节风扇电压,改变风扇转速,控制电堆温度;针对水冷型燃料电池堆,通过调节循环水泵电压,改变冷却水流量,控制电堆温度,实现电堆的热管理。设定电磁阀开闭周期和占空比,调节尾气排放量,控制电堆内部湿度,实现电堆水管理。实训台同样采用蓝牙传输技术,可以方便地下载各种氢气管理文件和信息。
氢气管道的设计应当由GC1或GC2压力管道设计资质许可证的单位完成,设备与管道的安装也应当由GC1或GC2压力管道安装资质许可证的单位完成,具体要求如下:1 氢气设备应严防泄漏,所用的仪表及阀门等零部件密封应确保良好,定期检查,对设备发生氢气泄漏的部位应及时处理。2 对氢气设备、管道和阀门等连接点进行漏气检查时,应使用中性肥皂水或携带式可燃气体检测报警仪,禁止使用明火进行漏气检查。携带式可燃气体检测报警仪应定期校验。危险区域内电气设备应符合GB3836.1的要求,防爆等级应为Ⅱ类,C级,T1组;因需要在炸裂危险区域使用非防爆设备时应采取隔爆措施。实训台的设计非常友好,从而有效减少技术员学习氢气管理的时间。河南氢燃料电池发动机拆装平台采购
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燃料电池发电教学实训装置,质子交换膜燃料电池是一种将燃料氢气作为还原剂与空气中的氧气作为氧化剂进行电化反应,并将化学能直接转换成电能的发电装置(化学反应式为H2+1/2O2 H2O)。燃料电池可以作为发电站或车辆的动力源。燃料电池与内燃机相比,较突出的优点是高的能量转化效率和极低的环境污染,在现实生活中电能是一种清洁的能源,因此燃料电池输出的是清洁的能源。应用范围:主要面向职高、大学、研究生、以燃料电池发电为主课题的研究和培训。系统由自吸式PEM燃料电池堆、金属氢化物氢瓶及其组件燃料电池控制器、高纯度氢气发生器,直流线性负载,交流线性负载,直流感性负载和测试仪表组成。安徽氢能实训平台厂家