第08章 氫的輸送與加注

1、第8章 氫的輸送與加注本章主要內(nèi)容1液氫儲罐及壓力容器2氣氫及液氫管道輸送3液氫輸送管道的設(shè)計與計算4加氫站結(jié)構(gòu)及車載加氫系統(tǒng) 8.1 車船運輸按照輸運時所處狀態(tài)不同，可以分為：氣氫（GH2）輸送，液氫（LH2）輸送和固氫（SH2）輸送。其中前兩者是目前正在大規(guī)模使用的兩種方式。根據(jù)氫的輸送距離、用氫要求及用戶的分布情況，氣氫可以用管網(wǎng)，或通過儲氫容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網(wǎng)輸送一般適用于用量大的場合，而車船運輸適合于用戶數(shù)量比較分散的場合。液氫輸運方法一般是采用車船輸送。見圖8-1未來的輸氫方案的綜合圖解。圖8.1未來的輸氫方案的綜合圖解8.1.1 液氫儲罐運輸液氫生產(chǎn)廠至用戶較

2、遠時，一般可以把液氫裝在專用低溫絕熱槽罐車內(nèi)，放在卡車、機車或船舶上運輸。利用低溫鐵路槽車長距離運輸液氫是一種既能滿足較大的輸氫量，又比較快速、經(jīng)濟的運氫方法。這種鐵路槽車常用水平放置的圓筒形低溫絕熱槽罐，其儲存液氫的容量可達100m3。特殊大容量的鐵路槽車甚至可運輸120200m3的液氫。8.1.2 壓力容器運輸氫氣也可以在高壓下裝儲于壓力容器中，放在長管車用牽引卡車或船舶中做較長距離的輸送。在技術(shù)上，這種運輸方法已經(jīng)相當(dāng)成熟。但是由于常規(guī)的高壓儲氫容器的本身很重，而氫氣的密度又很小，所以裝運的氫氣質(zhì)量只占總運輸質(zhì)量的1-2左右。它只適用于將制氫廠的氫氣的距離并不太遠而同時需用氫氣量又不很大

3、的用戶。目前，高壓儲氫技術(shù)發(fā)展很快，新型的儲氫高壓容器是用鋁合金做內(nèi)膽，外纏高強度碳纖維，再經(jīng)樹脂浸漬，固化處理而成。這種高壓儲氫要比常規(guī)的鋼瓶輕很多，其耐壓高達35MPa(近似350大氣壓)，是目前已商業(yè)化的高壓氫氣瓶，廣泛用于燃料電池公共汽車和小轎車。壓力高達70MPa的儲氫瓶樣品也已經(jīng)問世，預(yù)計很快會商品化。35MPa儲氫瓶的儲氫質(zhì)量占總運輸質(zhì)量已經(jīng)接近5。8.2 管道輸送8. 2.1 液氫的管道輸送液氫除采用車船或船舶運輸外也可用專門的液氫管道輸送，由于液氫是一種低溫(-250)的液體，其儲存的容器及輸液管道都帶有高度的絕熱性能，絕熱結(jié)構(gòu)會有一定的冷量損耗，因此管道容器的絕熱結(jié)構(gòu)就比較

4、復(fù)雜。液氫管道一般只適用于短距離輸送。目前，液氫輸送管道主要用在火箭發(fā)射場內(nèi)。在空間飛行器發(fā)射場內(nèi)，常需從液氫生產(chǎn)場所或大型儲氫容器輸液氫給發(fā)動機，此時就必須借助于液氫管道來進行輸配。比如美國肯尼迪航天中心用于輸送液氫的真空多層絕熱管路。美國航天飛機液氫加注量1432m3。液氫由液氫庫輸送到400m外的發(fā)射點，發(fā)射場的254mm真空多層絕熱管路，其技術(shù)特性如下：反光鋁箔厚度10nm、20層，隔熱材料為玻璃纖維紙，厚度160nm。管路分段制造，每節(jié)管段長13.7m，在現(xiàn)場以焊接連接。每節(jié)管段夾層中裝有5分子篩吸附劑和氧化鈀吸氫劑，單位真空夾層容積的5分子篩量為4.33g/L。管路設(shè)計使用壽命為5

5、年，在此期間內(nèi)，輸送液氫時的夾層真空度優(yōu)于13310-4Pa。隨著我國輸氫工業(yè)的發(fā)展，液氫的輸送管道也得到了應(yīng)用。圖8.2示有一種具有彈性的真空夾套連接軟管的液氫輸送管段結(jié)構(gòu)。而圖8-3為 一種彈性的絕熱LH2輸送軟管的結(jié)構(gòu)圖8.2 一種采用真空夾套的液氫輸送管道的結(jié)構(gòu)示意圖1,2-接頭；3-法蘭；4-真空泵的管接頭；5-波紋管；6-外管；7-內(nèi)管；8-吸附筐；9-隔離支架圖8-3 一種彈性的絕熱LH2輸送軟管的結(jié)構(gòu)1-定位環(huán)；2-閥頭；3-焊接環(huán)；4-外管；5-金屬網(wǎng)；6-支架；7-接頭；8-焊接環(huán)；9-固定環(huán)；10-法蘭；11-外波紋管；12-內(nèi)波紋管；13-內(nèi)管；14-吸附劑；15-外套

6、管；16-法蘭；17-管接頭當(dāng)采用液氫管網(wǎng)的輸氫技術(shù)時，液氫輸送管路的設(shè)計及結(jié)構(gòu)布置對管網(wǎng)的投資與安全運行有著重要的影響。液氫輸送管的設(shè)計必須滿足多方面的要求：（1）在滿足安全距離和用戶要求的前提下，液氫輸送管要盡量做得短些。這樣，一來可以減小能量損失，其次還可簡化管道結(jié)構(gòu)與布置工藝，減少投資費用；(2)液氫在輸送管內(nèi)應(yīng)盡量保持單相流動，以免出現(xiàn)兩相流時的復(fù)雜流動狀態(tài)和損失；(3)液氫輸送管道的漏熱損失應(yīng)盡可能要小。為此需對外界環(huán)境采用高級的隔熱技術(shù)，如采用高真空內(nèi)夾套或真空多層絕熱的夾套；(4)液氫進入輸氫管之前，需將正氫絕大部分轉(zhuǎn)換成仲氫，以減少輸氫管中正、仲氫轉(zhuǎn)換所引起的能量損失。 在設(shè)

7、計液氫輸送管時，通?？梢园岩簹漭斔吐?、輸送距離、液氫的進口溫度與壓力、液氫的過冷度、周圍的環(huán)境條件以及液氫儲罐的容量等等作為已知的參數(shù)條件，然后，根據(jù)許可的能量損失和單相流動的制約條件，求出輸送管道的最佳直徑。最后，再根據(jù)管道運行與布置條件完成結(jié)構(gòu)設(shè)計。 一般，液氫輸送管多采用等截面的圓管。它由內(nèi)、外兩個同心套管組成。兩套管之間的環(huán)形空間抽成高度的真空(p10-10MPa)。兩段輸氫管之間可以用波紋管連接。管道中配備有彈性軟管、抽真空閥門、特制的卡口及管子插座等等。管子及其所裝插的管道零件都必需保證管內(nèi)、外之間有高度的密封和絕熱。整個管道要能夠隨溫度變化自由脹縮。液氫輸送管道的設(shè)計與工藝要求都

8、是十分精細的。 為了降低近距離輸送能量的成本，最近，有學(xué)者提出了所謂“超導(dǎo)輸能管”的概念。在這種輸能管中，把液氫的輸送跟遠距離電的輸送放在一根共用的纜管中進行。這種特制的電線管就是所謂“超導(dǎo)輸能電纜”(參閱圖8-4)。由于液氫的溫度很低。使電纜也受到深度的冷卻。在這樣液氫級的深冷溫度之下，某些金屬和合金的電阻大大降低，并使它們變?yōu)槌瑢?dǎo)體。因為一根電纜可輸送的能量限制在7GJ/h左右，但是一根90cm的輸氫管道，在最佳的條件下可以輸送約3倍于這一數(shù)值的能量。所以，采用液氫和電力的共同輸送可以節(jié)省投資費用，并增大輸送的能量。圖8-4 兩種設(shè)想的輸能管的剖面圖1-外殼（鋼）；2-超絕緣材料；3-內(nèi)管

9、（深冷）；4-熱及電的絕緣；5-襯有德氟隆的深冷內(nèi)管；6-用絕緣體隔開的兩個管材導(dǎo)體；7-支持電線8.2.2 氣氫管道 氫氣的長距離管道輸送已有60余年的歷史，最老的長距離氫氣輸送管道是在1938年德國魯爾建成。在德國菜茵-魯爾工業(yè)地區(qū)中赫爾(Hull)化學(xué)工廠建立的總長達208km的氫氣輸送管道是世界上第一條輸氫管道。其輸氫管直徑在15-30 cm之間，額定的輸氫壓力約為2.5MPa。輸氫管材采用普通的鋼管。運行安全和良好?！皻淠芙?jīng)濟”的概念最早于20世紀(jì)70年代被提出，意在以大規(guī)模的氫氣管網(wǎng)代替現(xiàn)有的電力輸送管網(wǎng)，進而以氫氣代替電成為未來能源系統(tǒng)中能量輸送的理想載體。美國普林斯頓大學(xué)的奧格

10、登(Ogden)等人曾提出，通過氫氣管網(wǎng)進行長距離能量輸送的成本比通過輸電線的成本要低得多。 大約在1800年就有用管道將城市煤氣輸送到各家各戶的先例。城市煤氣含有約50的氫和5的CO?，F(xiàn)在美國有720km的輸送氫氣的管道，主要在美國加州海灣地區(qū)，氫氣輸送的造價比天然氣貴，見表8-1、表8-2。表8-1 目前氫氣管道和天然氣管道的比較表8-2 高壓氫氣與LH2的比較目前，氫氣管道使用的直徑都不大(多數(shù)直徑d200mm)，輸氫壓力不高(p7MPa)，管道輸送距離并不很長(最長的為208km)，故中間不設(shè)氫氣加壓站，而輸氫管道的最佳工作參數(shù)的選擇是與中間加壓站的配置情況有關(guān)。假如輸送氫氣的距離較長

11、，則通常每隔160km就要設(shè)置一個氫氣加壓站，這將使輸氫成本大為增加。在發(fā)達國家中，一般中、大城市都有現(xiàn)成的煤氣或天然氣輸送管網(wǎng)。因此，如何改造和利用現(xiàn)有的煤氣或天然氣管網(wǎng)使之輸送氫氣也是一個有用的研究課題。在設(shè)計輸氫管道時，參考煤氣管道的設(shè)計和使用經(jīng)驗非常有益的，氫氣和煤氣或天然氣有著不同的理化性質(zhì)，這在設(shè)計管道時必須加以考慮。從第二章氫氣的性質(zhì)討論中可以看出，氫的容積燃燒熱只有天然氣的1/3左右。因此，要在輸氫管道中通過同等能量，輸氫時采用的氫氣工作壓力要比輸送甲烷時的壓力高得多。但是，由于氫的壓縮性較大，在10MPa之下，氫的壓縮性系數(shù)要比甲烷的大1.25倍，而氫氣的粘性較小，故輸氫的工

12、作壓力可以得到一些減輕。假如兩者按相同的輸送成本來估計， 則輸氫的工作壓力至少要達到14MPa的水平。采用這樣高的輸氫管道壓力，就得對管道材料作慎重選擇。利用現(xiàn)成的天然氣管道系統(tǒng)來輸送氫氣，只能供應(yīng)相當(dāng)于原來輸送甲烷能量的29%左右。要想達到原來管道的輸能容量，則管道壓力、壓縮機功率和容量都必須加大。但是，要提高原天然氣管道的工作壓力則是不能容許的，因為這會超出原來管網(wǎng)材料的許用極限強度。所以，用現(xiàn)成的煤氣管道輸氫，其使用的工作參數(shù)不可能達到最佳的匹配狀態(tài)。 在設(shè)計一個新的氫氣管道系統(tǒng)時其工作參數(shù)可以通過以下一套方程系統(tǒng)來確定。(1)能量方程式 （8-1）式中為單位時間的輸能量或能量的傳輸率，

13、GJ/h；Hu為氫氣的低熱值，GJ/kgH2，G為氫氣的質(zhì)量流率，kg/s。(2)流量方程式 穩(wěn)定管道流的流量守恒方程 （8-2）式中V為氫氣的比容，c為氣體的流速；F為管子截面積。因為對可壓縮流體，氣體的比容V可以從下列狀態(tài)方程解出(狀態(tài)方程) （8-3）其中Z為氫氣的壓縮因子，R為氣體常數(shù)；T及p為氫氣的工作溫度與工作壓力，氣體的流速c可以寫成跟流動馬赫數(shù)M（流場中任一點的流速與當(dāng)?shù)匾羲俚谋戎?，稱為該點氣流的馬赫數(shù)以M表示）及音速a或氣流工作溫度T的關(guān)系： （8-4）這里k為比熱比(或稱絕熱指數(shù))，kcp/cv，對于等截面的圓管，F(xiàn)D2/4，其中D是管子的直徑。把這些關(guān)系及式(8-3)、(

14、8-4)代入式(8-2)，得管道中的氫氣流量G跟管徑D及工作參數(shù)之間的關(guān)系為: （8-5）(3)壓縮機的功率方程式 （8-6） 此處N為管道輸送氫氣所消耗的壓縮功kW，k為壓氣機的壓縮效率、為輸氫管道或(兩個相鄰)壓氣機站之間的管道進、出口壓力。 (4)壓損方程式 （8-7）式中Re為管道中氫氣的流動雷諾數(shù)，,為氫氣的粘度。為管道內(nèi)壁的粗糙度。f是管道的壓損因子，它跟管道壓損有如下的關(guān)系 （8-8） 式子右邊的L/D為無因次管道尺寸，它可由下式求出(5)無因次管道尺寸方程式 （8-9）上式中L為輸氫管道的長度或兩個輸氫壓縮機站之間的管道長度，通常可以km或m來表示；L/D是管道的長徑比，它是一

15、個無因次的數(shù)字。式（8-1)(8-9)中包含著輸氫管道的輸能量和輸氫量G跟管道尺寸L、D 及管道中工作參數(shù)之間的關(guān)系。給定了一些已知的參數(shù)，如當(dāng)輸能量、工作溫度T，進口壓力P2，兩壓氣站之間的壓力降以及管道輸送直徑D等都為已知時，則管道的輸送長度入以及壓氣機的輸氫壓縮功率等就可按以上方程求出。 輸氫管道的直徑D是管道優(yōu)化設(shè)計中的一個重要參數(shù)。它跟管網(wǎng)的工作特性、輸送能量以及管網(wǎng)的投資費用等等都有直接關(guān)系。如果把D作為一個待確定的數(shù)量，則可把輸氫管長度L作為已知數(shù)看待?？傊?，以上這套方程式應(yīng)當(dāng)作為封閉系統(tǒng)用計算機求解。 以上這套確定管網(wǎng)系統(tǒng)特性的方程式也是今后確定輸氫成本的基礎(chǔ)。8.3 輸氫管道

16、的材料輸氫跟輸送其他的流體燃料有許多不同之處。首先，氫的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，滲透能力強，容易和金屬發(fā)生作用，產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。這樣，在輸氫過程中就會出現(xiàn)材料的匹配問題氫脆并非在一切情況下都能發(fā)生。管內(nèi)的分子氫在正常溫度和不高的壓力下(p14MPa)是情性氣體，多數(shù)不具有侵蝕作用。但當(dāng)管道中有原子氫存在時，原子氫會穿透鋼的晶間，發(fā)生所謂“晶間脆”。非常純凈的氫會侵蝕金屬表面。幾乎所有觀察到的氫脆現(xiàn)象都是在純氫作用的情況下發(fā)生的。例如，在美國的宇航應(yīng)用中，液氫杜瓦罐中揮發(fā)的氫氣，侵蝕過這種容器的焊縫，造成氫的環(huán)境脆化。 當(dāng)然，金屬在氫作用下的侵蝕程度是與金屬本身的性質(zhì)(包括其組成)、所受的應(yīng)力、氫中所含

17、的雜質(zhì)以及工作條件等有關(guān)。因此，在選用輸氫裝置的材料時，需要考慮金屬的成分、金相組織、強度等級和可焊性等等技術(shù)性能，而材料的價格也是一個重要的衡量指標(biāo)。 成分會改變鋼的脆性傾向。例如，增加鋼中錳的含量是有害處的，它會使應(yīng)力強度降低。不銹鋼在氫環(huán)境中對成分也非常敏感。對于鋼來說，材料的金相組織也是一個重要的指標(biāo)。從氫裝置的用材觀點出發(fā)，抗氫能力最強的是淬火加回火的馬氏體；較差的則是正火后的珠光體或鐵素體，最差的是不回火的馬氏體。但是應(yīng)當(dāng)指出，大部分管道用鋼和壓力容器都采用正火組織。合金鋼與此不同，它們對金相組織的依賴性不甚明顯。材料的機械強度等級對氫脆也有影響，當(dāng)強度的級別提高時，脆性就會顯得嚴(yán)

18、重。強度低于7000kgmm2的鋼，沒有明顯的脆性，但其中也有些例外，這是因為其他方面因素的復(fù)合影響。管道連接和壓力容器的用鋼，目前幾乎都采用焊接。因此，鋼材或合金對焊接的適應(yīng)性及其焊接接頭對氫的敏感性具有相當(dāng)重要的影響。管道焊縫的焊接不良，產(chǎn)生裂紋，就容易引起氫脆和管道的漏氫事故。對于大型的結(jié)構(gòu)，加管線等等，材料費用也是一個決定因素。在有些情況下所選用材料的維修費用有時也非常重要。 從使用的經(jīng)驗來看，低碳鋼具有良好的使用記錄。某些不銹鋼也不易感受氫的侵蝕，而鎳或鈦合金反而易受侵蝕為了防止發(fā)生災(zāi)難性事故，在某些情況下可以選用價格較貴的材料。但是，不能輕易地選擇鈦合金或不銹鋼去取代傳統(tǒng)用鋼。 對

19、于深冷的液氫輸送管道，除了使用傳統(tǒng)的不銹鋼材之外，有時還用復(fù)合材料或玻璃纖維等復(fù)合塑膠制品。 塑料主要用于密封、閥座、隔離支架及絕熱層材料等等。例如：聚四氟乙烯，三氟氯乙烯等常用作軟的閥座和閥桿的密封材料。8.4 輸氫成本（了解） 花費于輸氫和配氫的成本是跟輸氫方式、輸氫的能量、輸氫的距離以及各國的具體經(jīng)濟和物價等情況有關(guān)。但是，總的說來也有它的共同影響因素和規(guī)律。 以輸送氫氣為例，其管道的輸氫費用是由下列幾部分費用所組成:1) 管路費用管路費用Cpt$/km是由四部分費用組成，即:i)管道材料的投資費用Cpw，它等于A1Wp。其中A1為每噸管材的價格費用（$/t）,Wp為每公里管材的重量（t

20、/km）；（）管路裝設(shè)費用CPI=A2d。其中A2為單位管徑和每單位管路長度的裝設(shè)費用，其單位是（$/cmkm），d為管子的直徑（cm）；（ ）管子包襯費用Cpc=A3d。它包括管外抗腐蝕包料及襯套的包扎費用。其中A3為消耗于每cm管徑每單位管長的比包襯費用，其單位是$/ cmkm，d為管徑（cm）。（）輸氫管道過境所需的道路占用費Cpr。最后，總的管路費用是以上四部分費用之和: （8-10）這里，管路費用的單位是$/km。（2)消耗于輸氫站的泵氫費用 泵送費用是由兩部分費用所組成，即（）泵送站的動力投資費用Cps，它等于每kw功率泵站的比動力投資費用E1（$/kW），乘以壓氣機站的總功率數(shù)N

21、k（kW）。（）泵送站的投資費F1d, 其中F1為按每單位管徑長度來折算的泵站投資費用，$/cm。因此，花費于輸氫站的泵送投資費用為 （8-11）（3）輸氫泵站的比燃料消耗費用它是用符號Cf來表示。此一費用與燃料的價格CF（$/GJ）F、輸氫壓氣機站消耗的功率Nk等有關(guān)。 （8-12） 其中t-w為壓氣機站的燃料的熱功轉(zhuǎn)換效率; E是每小時通過管道輸送的氫能量，GJ/h；L為兩個相鄰壓氣站之間的間隔距離（km）。這樣，總的輸氫成本Ct，其單位采用$/GJ100km可以表示為： （8-13）上式中FCR為每年分?jǐn)傆诠艿劳顿Y的費用比例數(shù)。Kp為輸氫管道系統(tǒng)的負荷因子，Kp可取0.9。根據(jù)具體管道系

22、統(tǒng)，以不同的系數(shù)及特性常數(shù)代入式(8-10)(8-13)，就可求出輸氫成本Ct及其跟輸氫距離L與輸運氫能量E的變化關(guān)系曲線。圖8-5中示有幾種燃料的管道輸送費用Ct$/MJ100km跟每小時管道輸能量E，GJ/h之間的變化關(guān)系。從幾條曲線的對比中不難看出：氫氣(曲線2)的管道輸送費用要比同樣輸能量下輸送天然氣的費用幾乎貴3040%。對于同一被輸送的氣體來說，隨著管道輸能量的增加，其輸送費用就可以降低。圖 8-5 幾種不同燃料的管道輸送費用與輸送能量之間的關(guān)系1-O2；2-H2；3-天然氣；4-氨 歐洲經(jīng)濟學(xué)家曾經(jīng)對氫的輸配成本進行過估計，其結(jié)果見表8-3。從該表的大致估計中可以發(fā)現(xiàn)：液氫的公路

23、和鐵路運輸，從能量的輸送費用上要比氫氣的管道輸送來得便宜。特別是在長距離、大容量的輸氫要求下，管道的絕熱、防漏以及加壓等技術(shù)都并不容易做得很好，所以管道輸送并不一定比公路、鐵路輸氫來得經(jīng)濟。 表8-3輸氫成本的估計(按1978年價格估計，$/GJ)液氫的遠距離運輸看來以采用遠洋輪船的方法最為合算。Giacomazzi.G曾經(jīng)對洲際間的液氫運輸成本進行過計算。計算的方案是；以水力發(fā)電價格非常便宜的加拿大作為氫的生產(chǎn)基地。電解制氫生產(chǎn)的氫氣約有1/3左右的標(biāo)準(zhǔn)體積轉(zhuǎn)化C7H8和C7H14形式的液體氫化物，其余2/3左右的氣氫深冷成為液氫。這三種液體燃料分別用儲箱裝載于載重量為7800t到50000

24、t(相當(dāng)于裝載LH2(11.774.9)106Nm3)的大小遠洋貨輪上，然后運到歐洲。這樣，按照1988年初的貨幣價格計算，其輸運液氫的費用在(2446)$/103Nm3 H2)之間，即平均只有0.02$/Nm3H2。其中，高的數(shù)值屬于低載重量的輪船，而低的輸氫成本則是屬于載氫量大的船運場合，所以，跟石油一樣，當(dāng)大規(guī)模用氫時代到來之時，液氫或氫氣也可以用選擇船舶作洲際間的輸運。 8.5. 氫的加注8.5.1 加氫站介紹 燃料電池汽車是當(dāng)前研究的熱點，而氫氣加注設(shè)施（加氫站）是燃料電池汽車發(fā)展的重要支撐。2003年底在美國成立的由15個國家和歐盟參加的氫能經(jīng)濟國際合作伙伴(IPHE)是政府間組織

25、，其目標(biāo)之一就是到2020年，要建成遍及世界各地的加氫站。目前的加氫站主要集中在歐美和日本，采用的燃料形式主要分為液氫和壓縮氣體氫氣。多數(shù)氫氣加注需要利用高壓氫氣為原料，即壓縮氫氣的加氫站。此類加氫站主要包括氣體輸送和在站制氫兩種。在站制氫主要有兩種方式：天然氣水蒸氣重整和水電解制氫。目前國外已有的加氫站主要以水電解制氫為主，少部分采用天然氣水蒸氣重整制氫。各種制氫工藝中，以天然氣現(xiàn)場制氫的經(jīng)濟性最好，電解水制氫次之?？紤]到燃料電池汽車對氫氣質(zhì)量的苛刻的要求，目前國外已有的加氫站主要以水電解制氫為主。8.5.2系統(tǒng)及主要設(shè)備（了解） 一個標(biāo)準(zhǔn)的氫氣加注站系統(tǒng)的基本構(gòu)成為：氫源(輸送或站內(nèi)制氫)

26、、氫氣壓縮機、儲氫罐、加注器，此外還有高壓閥門組件和安全及控制系統(tǒng)等。基本流程如圖8-6所示。圖8-6 天然氣重整氫氣加注站系統(tǒng)流程示意圖 現(xiàn)在的天然氣交通工具通常將以壓縮的形式儲存在20.724.8MPa的壓力下。然而，由于氫氣的密度比較低，以氫為燃料的燃料電池交通工具要求在更高的壓力下壓縮儲存氫氣，如34.5MPa或更高，以便儲藏系統(tǒng)可以更容易安裝在交通工具中。氫氣加注器是一個相對獨立的裝置，類似于CNG加注器，但操作壓力更高，安全措施更復(fù)雜。以水為原料的加氫站結(jié)構(gòu)和天然氣重整加氫站相比要簡單的多。氫氣壓縮機、加注站、儲氫系統(tǒng)、氫氣加注系統(tǒng)與其基本相同。8.5.3 加氫站安全 加氫站的安全特別重要。為此，應(yīng)該注意以下幾點：(1) 加注氫系統(tǒng)必須沒有可靠的防靜電設(shè)施，防止因產(chǎn)生靜電引起著火爆炸事故。(2) 加注氫系統(tǒng)的設(shè)備、管道及附件應(yīng)有可靠的防滲透、泄漏措施。(3) 加注氫氣的場所應(yīng)設(shè)可靠的排風(fēng)裝置，及時排除泄漏的氫氣；(4) 加注系統(tǒng)及場所的所有電器按有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)防爆，(5) 按有關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置必要的防雷保護設(shè)施；(6) 足夠的加注場地和防范措施，防止加注車輛意外損壞加氫設(shè)備或管線。8.5.4 燃料電池汽車上的供氫系統(tǒng) 燃料電池電動汽車 陳全世 仇