製氫冷卻解決方案

PEM（質子交換膜）電解水製氫是一種綠色環保的電解水製氫方式，現已步入商業應用階段，在諸多可再生能源製氫示範項目中得到規劃和應用。

示範項目數和項目單體規模呈逐年擴大趨勢，未來將在交通、化工、鋼鐵、儲能等多領域深度脫碳中扮演重要角色。

工業冷水機可作為製氫設備的配套溫控設備，起到控製電解槽液溫度、整流櫃和氫分離裝置等製氫相關設備溫度的作用，防止電解槽幹燒以及整流設備過熱，保證製氫安全、提升製氫純度和效率。

另外，在加氫環節中，冷水機還能為負責氫氣壓縮的隔膜壓縮機冷卻降溫。

氫能介紹

氫能產業鏈涵蓋氫氣製取、儲運、加注、燃料電池及其應用等環節。 

氫能上遊環節是氫氣製備：主要方式有工業副產製氫、化石燃料製氫、可再生能源製氫等;

氫能中遊環節是氫氣儲運及加注：主要方式包括低溫液態、高壓氣態和固態儲氫等，加氫站是氫氣加注的重要基礎設施;

氫能下遊環節是燃料電池及應用環節：目前主要應用領域為各類燃料電池車。

氫氣的分類

根據生產來源和碳排放量的不同，氫氣可以分為灰氫、藍氫、綠氫三種類型：

（1）灰氫是指通過化石重整（煤、天然氣）、工業副產（焦爐煤氣、化肥、氯堿）等生產的氫氣。灰氫是當前的主流氫氣，約占全球氫氣產量的95%。

（2）藍氫是在灰氫的基礎上，將二氧化碳副產品捕獲、利用和封存（CCS），是灰氫過渡到綠氫的重要階段。

（3）綠氫是利用可再生能源（太陽能、風能），通過電解工序製取的氫氣，其碳排放可以達到淨零。

本文所述的PEM電解水製氫就屬於第三類“綠氫”的範疇。

電解水製氫未來前景廣闊

氫能是一種清潔、高效、安全、可持續的二次能源，可通過多種途徑獲取。

目前全球氫氣的主要生產、消費都來自於化石能源，其中：

可以看到，電解水製氫市場占比僅為0.04%，隨著全球對綠色氫能產品需求的增長以及可再生能源的逐步成熟，電解水製氫將擁有廣闊的市場前景，同時其配套製冷設備的需求亦將大幅提升。

電解水製氫冷水機應用原理

電解水製氫屬於發熱反應，在製氫過程中，需要采用水冷卻方式來將產生的熱量帶走。

據數據研究，水電解過程中，電解液溫度一般在80℃-90℃之間，以85℃為佳，冷卻所需水量主要取決於電解槽溫度的大小和水的熱容量。通常情況下，冷卻所需水量占電解水總量的5%左右。

隨著連續化生產，水溫攀升，會造成電解設備氧化及腐蝕加劇，還會造成安全生產事故，所以通過冷卻水循環，可實現對電解液溫度的控製。

另外，整流櫃為發熱組成部分，工作需要水冷或風冷進行降溫；還有在大型氫氣純化設備工作中，需求7度的冷卻水進行降溫，久久亚洲高清av无码冷水機在設備降溫中發揮了重要作用。

在常規冷卻循環係統設計上，一般設計三個通路，一路通向係統冷卻水，用常溫冷卻水控製電解液溫度，另一通路通向整流櫃，冷卻水流經整流櫃發熱設備內部冷卻管道，帶走工作熱量，最後一路通向氫氣冷凝分離裝置，冷凝氫氣中的微量水，最後三路冷卻水循環到水塔將熱量排放到大氣中。

而由於氣候原因，這類冷卻降溫方式不穩定，且不能精準控製，從而影響到製氫工業生產。

通過對原有冷卻係統設計改造，采用專業製冷機可實現對溫度的精準穩定控製，達到高效率的冷卻循環係統設計。

加氫站冷水機應用原理

目前的加氫站主要是高壓壓縮氫氣加氫站，根據供氫方式的不同，加氫站各係統的設備略有差異，但大致相同。

加氫站的主要設備有卸氣柱、壓縮機、儲氫罐、加氫機、管道、控製係統、氮氣吹掃裝置以及安全監控裝置等，其主要的核心設備是壓縮機、儲氫罐和加氫機。

目前加氫站使用的壓縮機主要有隔膜式壓縮機和離子式壓縮機兩種。

隔膜式壓縮機因無需潤滑油潤滑，從而能夠獲得滿足燃料電池汽車純度要求的高壓氫氣。但隔膜式壓縮機在壓縮過程中需要采用空氣冷卻或液體冷卻的方式進行降溫，工業冷水機便是其降溫冷卻設備的上佳選擇。

加氫站隔膜壓縮機冷卻示意圖

離子式壓縮機能實現等溫壓縮，但因技術尚未成熟，沒有大規模使用。

企業需求

位於吉林長春某國際合作示範區“可再生能源+PEM電解製氫+加氫”一體化項目，采用國家電投自主知識產權PEM製氫設備，是國內首個PEM製氫加氫一體化項目。

此項目利用屋頂分布式光伏、可再生能源，用PEM電解水裝置進行製氫，製氫後就地儲存或者加氫，解決了氫長距離運輸的難題。

同時，整個過程是水變氫再變成水的綠色循環。項目在一定程度上也可以解決可再生能源電力的消納，實現綠電、綠氫、綠色交通一體化運營模式。

項目主要有以下兩方麵的降溫冷卻需求：

1.PEM電解槽等製氫相關設備降溫

2.隔膜壓縮機等加氫相關設備降溫

解決方案

項目以兩台久久亚洲高清av无码KDCS-260DLA風冷雙螺杆式冷水機組作為降溫冷卻設備，合計製冷量超過1500KW，冷凍水量大於250m³/h，並設計統一管路，綜合解決製氫與加氫一體化站的降溫冷卻需求。

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產品特點——風冷螺杆式冷水機組

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►螺杆壓縮機能效比高，比一般壓縮機高20%-30%，節能環保；

►裝備新型空氣換熱器及殼管式換熱器，機組換熱效率大大提高；

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在能源破界與重構的今天，能否下好“先手棋”，決定了能源企業及相關產業鏈未來的生存空間與市場地位。

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