Équipement principal et flux de processus de la station de production d'hydrogène et d'hydrogénation à l'extérieur de la station

Le flux de processus est principalement composé de la configuration système suivante : système de décharge, système de pressurisation, système de stockage d'hydrogène, système d'hydrogénation, système d'azote et système de libération.

Système de décharge

L'hydrogène est transporté par hydrogène haute pression (18-20 MPa) de la source de gaz à la station d'hydrogénation. En outre, trois places de stationnement pour remorques à tubes longs sont installées sur place, dont une est disponible. La pression d'hydrogène sur la remorque à tubes longs est supérieure à la pression d'hydrogène dans le réservoir, en utilisant la différence de pression haute et basse, à travers la colonne de déchargement, le poste d'amarrage sur le réservoir à tubes longs, lorsque la pression et la pression du cylindre fixe s'équilibrent, le compresseur démarre, continue à décharger le réservoir d'hydrogène vers le réservoir de stockage d'hydrogène fixe.

système de pressurisation

Le système de pressurisation comprend : le système de lubrification des cylindres, le système de refroidissement, le moteur, le piston, etc. Les compresseurs de lubrification sans huile sont devenus de plus en plus populaires (les véhicules à pile à combustible nécessitent une pureté élevée de l'hydrogène et l'huile de lubrification peut également provoquer une pollution). Le système de refroidissement en compression multi-étages peut utiliser un refroidissement par air ou un liquide de congélation, le refroidissement par air est simple mais la durée de vie du système de refroidissement et du cylindre est courte et la consommation d'énergie est importante, choisissez donc le refroidissement par eau autant que possible. Les conducteurs peuvent être entraînés par des moteurs électriques ou des moteurs à gaz naturel, mais quelques-uns sont également aérodynamiques (comme la station UC-Irvine en Californie).

Système de stockage d'hydrogène

Il existe deux modes de remplissage par compression d'hydrogène dans la station de ravitaillement en hydrogène : l'un est le gonflage progressif, qui est la méthode traditionnelle d'injection sous pression. Afin de faire en sorte que la pression du cylindre du véhicule atteigne 35 MPa, la pression de la station d'hydrogénation doit atteindre 40-45 MPa pour obtenir un remplissage rapide du gaz. L'autre est la pressurisation et la compression. À ce stade, la pression du réservoir de stockage d'hydrogène intermédiaire de la station d'hydrogénation peut être relativement faible (par exemple, 25 MPa). Après avoir partiellement estampé la bouteille de stockage d'hydrogène embarquée, le compresseur de pressurisation est démarré, de sorte que la bouteille de stockage d'hydrogène embarquée peut atteindre 35 MPa.

Système d'hydrogénation

Le système d'hydrogénation comprend principalement une canalisation haute pression, une vanne, un pistolet d'ajout d'air, un filtre, une protection d'accélérateur, un panneau d'affichage utilisateur, un compteur, une compensation de température, un système de contrôle et un système de canalisation d'urgence, etc. Un capteur de pression, un capteur de pression, une protection contre la surpression, une protection contre la traction et la fracture du tuyau et un système de contrôle de remplissage prioritaire sont installés sur le pistolet pneumatique.

Système d'azote

La station d'hydrogénation spéciale à pile à combustible pour l'Exposition universelle de Shanghai est équipée d'un ensemble de bouteilles d'azote, qui sert de source de gaz pour le système de contrôle du gaz et la canalisation et l'équipement de la station d'hydrogénation. Le processus de base du système d'alimentation en azote est le suivant : l'azote haute pression du groupe de bouteilles d'azote, la pression chute à 0,7 MPa après décompression, puis est divisé en deux voies pour alimenter l'actionneur pneumatique de chaque vanne d'arrêt d'urgence comme gaz de commande ; l'autre gaz est envoyé à l'actionneur de chaque vanne pneumatique du compresseur pour démarrer l'ouverture et la fermeture de la vanne. Dans le même temps, l'interface est réservée sur la canalisation de transport d'azote. Lorsque le système doit être purgé, le tuyau est connecté à l'interface réservée et l'azote est utilisé pour la purge et le remplacement de l'air pendant le débogage et la maintenance du système.

Système de libération

L'hydrogène est inflammable et explosif. Afin d'améliorer la sécurité de la station, celle-ci adopte un système de libération centralisée de l'hydrogène, dans lequel la colonne de déchargement, le compresseur, la bouteille de gaz fixe et la machine d'hydrogénation sont connectés au tuyau principal et ne doivent pas être dispersés sur place. L'azote gazeux est non toxique et non combustible, et peut être directement dispersé du côté de l'équipement.

Système de surveillance de sécurité

L'hydrogène est un gaz incolore, inodore et inodore à l'état standard (0 ℃ , 101,325 kPa) à une densité de 0,08987 g/L. La molécule d'hydrogène se déplace à la vitesse la plus rapide, elle a donc la diffusivité maximale et une conductivité thermique très élevée. Sa conductivité thermique est 7 fois supérieure à celle de l'air. L'hydrogène a un point d'inflammation élevé de 574 ℃ , mais il peut être très petit, facile à prendre feu et facile à prendre feu sous de petites étincelles électrostatiques. La limite d'explosion de l'hydrogène dans l'air est (20 ℃ , 101,325 kPa) 4,0% -74,5%, la plage de limite d'explosion est très large, plus sa très faible énergie d'inflammation et sa diffusivité maximale, il est facile de rencontrer le feu et l'explosion. Par conséquent, compte tenu des caractéristiques de diffusion facile, d'expansion, de combustion et d'hydrogène explosif, il est nécessaire d'ajouter un système de surveillance de sécurité spécial dans la station pour assurer la sécurité de fonctionnement de la station.