電解水制氫:在現(xiàn)有條件下,假設(shè)工業(yè)用電價格為 0.4 元 /kWh,堿性電解水制氫成本為 29.9 元 /kg,PEM 電解水制氫成本為 39.87 元 /kg。當可再生能源電價降至 0.16 元 /kWh,堿性電解和 PEM 系統(tǒng)電解設(shè)備價格分別降至 1000 元 /kW 和 2750 元 /kW 時,堿性電解水制氫和 PEM 電解水制氫成本分別是 11.64 元 /kg 和 14.34 元 /kW。
管道運輸適合大規(guī)模、長距離運輸,但初期建設(shè)投資大;高壓氣態(tài)拖車運輸靈活性高,但運輸量有限,且隨著運輸距離增加,成本上升明顯提純與凈化環(huán)節(jié) 雜質(zhì)含量 不同工業(yè)生產(chǎn)對氫氣純度要求不同。若原料氣中雜質(zhì)含量高,提純工藝復雜,成本增加。
粉末冶金:在粉末冶金生產(chǎn)中,氫氣用于還原金屬粉末,如鐵粉、銅粉等,以去除粉末表面的氧化物,提高粉末的純度和活性。同時,在燒結(jié)過程中,氫氣作為保護氣體,防止金屬粉末在高溫下被氧化,燒結(jié)制品的質(zhì)量。
而容器底部可能會因冷凝等原因出現(xiàn)液態(tài)水或雜質(zhì)積累,影響儲氫質(zhì)量和容器安全,因此在底部布置溫度、濕度和壓力傳感器,可及時發(fā)現(xiàn)底部的異常情況,如溫度過低導致的結(jié)冰風險或壓力異常變化圓周均勻分布:沿著儲氫容器的圓周方向均勻布置多個壓力傳感器,可全面監(jiān)測容器周向的壓力分布情況。
要進一步提高高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)中智能管理系統(tǒng)的準確性,可以從以下幾個方面著手: 優(yōu)化傳感器技術(shù) ? 提高傳感器精度:選擇精度更高的壓力、溫度等傳感器,確保能夠測量儲氫容器內(nèi)的各項參數(shù)。例如,采用的壓阻式壓力傳感器,其測量精度可達到 0.1% FS(滿量程)甚至更高,能更準確地感知壓力變化。同時,定期對傳感器進行校準和維護,確保其始終保持狀態(tài)。
該工程利用焦爐煤氣中的氫氣成分,在氫基豎爐內(nèi)催化裂解為一氧化碳和氫氣,實現(xiàn) “自重整”。與傳統(tǒng) “高爐 + 轉(zhuǎn)爐” 的長流程煉鋼模式相比,工藝流程環(huán)節(jié)大幅減少,碳排放量大幅下降。經(jīng)測算,較企業(yè)轉(zhuǎn)型升級前,主要污染物二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵排放分別減少 30%、70% 和 80% 以上,噸鋼碳排放降至約 0.5 噸,相較于傳統(tǒng)長流程煉鋼可減少二氧化碳排放約 70%,年可減少二氧化碳排放約 80 萬噸。
該試驗項目由英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)資助,展示了使用氫氣替代天然氣作為可行燃料商業(yè)化生產(chǎn)石灰的潛力,某制藥廠氫氣燃氣鍋爐應(yīng)用:某制藥廠在生產(chǎn)線中使用氫氣燃氣鍋爐來加熱反應(yīng)釜。與傳統(tǒng)燃料鍋爐相比,氫氣燃氣鍋爐在加熱過程中更加均勻,有效提高了藥品生產(chǎn)效率。
選用傳感器:采用的壓力、溫度、濃度等傳感器技術(shù),提高測量的精度和分辨率。例如,選擇能到 0.01MPa 的壓力傳感器和精度達到 ±0.1℃的溫度傳感器,以更準確地感知儲氫系統(tǒng)的微小變化。 提升傳感器穩(wěn)定性:確保傳感器在長期運行過程中能保持穩(wěn)定的性能,減少漂移和誤差。
配位氫化物:這類材料如硼氫化鈉、氨硼烷等,具有較高的儲氫容量。通過對配位氫化物進行納米化處理、添加催化劑等方法,可以改善其放氫性能,降低放氫溫度,提高儲氫效率。此外,研究新型的合成路線和回收方法,有望降低配位氫化物的制備和使用成本。