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　　電源建設(shè)。

　　發(fā)電機用氫瓶供氫的可行性探討姚中安（上海外高橋發(fā)電有限公司，上海市2⑴137）證且質(zhì)量符合要求，為使用瓶裝氫向發(fā)電機供氫提供了前提條件。由于電解水制取1m3氫氣最低成本為415元；買1m3瓶裝氫為2. 92~3.05元，因此，用瓶裝氫向發(fā)電機供氫可取得很好的經(jīng)濟效益。從上海外高橋發(fā)電有限公司的實際使用情況看，只要增加少量的安全設(shè)備，采用安全、可靠的供氫匯流排裝置，可保證瓶裝氫向發(fā)電機供氫的安全性。因此，購買瓶裝氫向發(fā)電機供氫在能確保氫氣供應(yīng)條件的地方也是一種可行的方式。

　　我廠是國內(nèi)第1家國產(chǎn)機組采用購買瓶裝氫氣向發(fā)電機供氫的電廠，目前使用的氫氣是上海某大型化肥廠生產(chǎn)化肥時的副產(chǎn)品，經(jīng)檢驗其氫氣的純度及濕度均達到電力行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；鋼瓶內(nèi)的氫氣壓力符合標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)氫GB/T363495中第6.3條的規(guī)定。投運幾年來，己取得較好的經(jīng)濟和安全效益。下面將論述制氫與購買瓶裝氫的成本比較，用氫瓶供氫的管路布置，安全消防需采取的措施。

　　1制氫與買瓶裝氫的成本比較1.電解水制氫的耗電量根據(jù)法拉第電解定律，電解水制取1m3氫氣和0.5m3氧氣的理論電量為2.94kWl.但由于電解液中含有非導(dǎo)電性的氣泡，使溶液的導(dǎo)電率降低，導(dǎo)致槽電壓提高；另外由于氫過電位、氧過電位、氣體遮蓋電極表面等原因，造成槽電壓升高。標(biāo)準(zhǔn)水電解制氫設(shè)備B/T590396中規(guī)定，制氫設(shè)備制取單位氫氣的直流電耗（制取1m3氫氣，電解槽所消耗的電能）按⑴式計算：電解槽直流工作電流，A；V電解槽直流工作電壓，V；Qh2測試期間的氫氣產(chǎn)量，m3/h；測試時間。

　　在我廠電解水制氫裝置的調(diào)試及試運行階段，根據(jù)（1）式對電解水制氫的耗電量進行了測試和計算。具體測試結(jié)果如下。

　　第1，2次測試時，直流工作電壓分別為68，V，直流工作電流均為740A，連續(xù)運行4h，產(chǎn)氫量分別為30.5831.97m3.代入（1）式得Wh2如果在電解水過程中考慮整流裝置的效率，整流裝置至電解槽的電損耗及制氫裝置的控制電源、循環(huán)泵、送水泵的用電量等因素，電解水制取氫氣的實際電耗比上述計算值大。在以上2次測試的同時，還測量了用交流電電解水制氫的電耗。若以交流電壓和交流電流計算電解水制氫的耗電量時，可由（2）式計算：交流工作電流，A；V―交流工作電壓，V 2次測試。第1，2次測試的交流電壓均為370V交流電流分別為101，102A，連續(xù)運行4h，產(chǎn)氫量分別為30.5831.97m3.制氫設(shè)備制取1m3氫氣的交流電耗可代入（2）式計算得Wih2：第1次則試為8.466kW-h/m3；第2次測試為8.為了達到電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)電機的要求，在電解水制取氫氣后，還必須采用吸附式干燥器來降低氫氣濕度。吸附式干燥器每天約耗電50kW.h，如果按照每天產(chǎn)氫192m3計算，折算到干燥1m3氫氣1.2制氫時的耗水電成本通過以上計算可知，制取1m3氫氣的實際電耗應(yīng)為電解水制氫電耗、干燥氫氣電耗、其他的電耗，總計為8.440~8.726kWh.如果1kWh電量按0.3元價格計算，則每制取1m3氫氣的電費為2.53國產(chǎn)制氫裝置的說明書中介紹：制氫裝置需用冷卻水4m3/h.由于不同季節(jié)氣溫、水溫的變化，實測出制氫裝置冷卻水用量為2.63干燥裝置冷卻水用量為1.00~1.70m3/h，冷卻水總用量為3.63~5.70m3/h.如產(chǎn)氫7.65~8.00m3/h，折算到制取1m3氫氣的耗水量為0.47 ~0.71m3.如1m3冷卻水，即1t水按1.5元價格計算，制取1m3氫氣約需水費0.70 1.3制氫時的總成本通過以上計算可知，制取1m3氫氣，水、電費最舊費、制氫及干燥裝置的運行維修費、備品及配件費、凝結(jié)水費、化學(xué)藥品費等，制取1m3氫氣的總成本最低為4.15元。

　　1.4買氫時的總成本從化肥廠買瓶裝氫，價格為11. 20元/瓶，每只氣瓶的容積為40~42L.每只鋼瓶中的氫氣體積可按（3）式計算：C時，氫氣的體積，K將當(dāng)前氣壓和溫度換算為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、20°C態(tài)計算氫氣體積的系數(shù)；氫氣鋼瓶容積，m3.由（3）式計算出鋼瓶內(nèi)的氫氣體積為5.0 ~5.3m3.貝l鋼瓶內(nèi)氫氣價格為2.11時，每車裝5只氫瓶集裝格，每只集裝格裝20只氫瓶，運價為4⑴元/車。

　　80元因此，買瓶裝氫成本為氫氣出廠價格加運費，即買1m3氫氣需2.91 ~3.04元。氫瓶、集裝格的維修費用非常低，每3年全部更換1次氫氣瓶閥及銅管（每只瓶閥僅為28元，銅管用量很少，費用很低）。

　　根據(jù)壓力氣體瓶的規(guī)定，氫氣瓶需定期進行各種檢驗，上述2項總計費用約為1800元。每只氫瓶集裝格的每年維修費用為600元。上述維修、檢驗費用折算到買1m3瓶裝氫氣不到0.01元�？傆嬞I瓶裝氫氣1m3的總成本為2.92 2用氫瓶供氫的管路配置為確保機組檢修時的安全，我廠采用單元制方式供氫，1根供氫母管供給1臺機組的用氫，氫瓶供氫管路非常簡單操作也十分方便。

　　2.1目前使用的供氫管路配置經(jīng)過成本核算確認購買瓶裝氫氣能取得較好的經(jīng)濟效益，在制氫裝置及儲氫罐尚未拆除的情況下配置如所示的管路作為儲氫罐或氫瓶向發(fā)電機供氫的匯流排。

　　當(dāng)用儲氫罐內(nèi)的氫氣供給發(fā)電機時，打開總閥門，壓力為0.5MPa的氫氣通過供氫母管的減壓器和隔離門可送向發(fā)電機；當(dāng)用氫瓶供氫時，關(guān)嚴儲氫罐供氫總閥門，并在母管隔離門進口法蘭處加堵板隔嚴，在氫瓶集裝格出口閥門處安裝氫氣減壓器，將氫瓶內(nèi)的氫氣減壓至0.5MPa，通過軟管送到匯流排上的進氫門就能向發(fā)電機供氫。匯流排上裝有1低約為3-2M兀h最高可達d67，兀ha如計入設(shè)備折blish只力表監(jiān)視供氫壓力：還裝有1個置換取樣門t供置換供氫母管或供氫匯流排，并可取樣分析氫瓶內(nèi)的氫氣純度。因考慮到減壓器上帶有彈簧式安全閥，當(dāng)輸出壓力超過0. 6MPa時，安全閥會自動打開排氣，所以當(dāng)時未在匯流排上加裝安全閥。

　　2.2改進后的供氫管路配置幾年來的運行實踐證明：采用氫瓶向發(fā)電機供氫的方式不但降低了發(fā)電成本，而且還安全、可靠。

　　為此，我廠已停用了制氫裝置，全部購買瓶裝氫氣向發(fā)電機供氫，并打算將匯流排按配置，使供氫匯流排更加簡單。

　　為了防止減壓器上的安全閥失靈，在每根供氫匯流排上增加了1個安全門。為了方便監(jiān)視，也可在匯流排上加裝在線氫氣純度儀、濕度儀及流量表。

　　這種供氫匯流排的配置，符合有關(guān)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對氫氣和輸送氫氣的安全和監(jiān)督要求。

　　3結(jié)束語3.1新建電廠附近如果有能可靠提供質(zhì)量合格、價格低廉的氫源工廠，都可采用購買瓶裝氫氣的方式向發(fā)電機供氫，可節(jié)省大量的基建投資，降低投產(chǎn)后的生產(chǎn)成本，減少制氫人員。

　　3.2對已投產(chǎn)電廠，如果電廠附近有能可靠提供質(zhì)量合格、價格低廉的氫源工廠，可采用購買瓶裝氫氣的方式向發(fā)電機供氫；對原制氫裝置可保留，作為備用制氫設(shè)備。

　　3.3對已投產(chǎn)電廠，由于使用的制氫與干燥裝置型號、設(shè)備狀況、制氫與干燥的效率和運行成本不同，如欲改造為瓶裝氫氣向發(fā)電機供氫，建議應(yīng)進行制氫和干燥裝置的效率測試，將制氫與買瓶裝氫的成本進行核算和比較。

　　3.4如果采用瓶裝氫氣向發(fā)電機供氫，要有更高的安全性。對氫瓶的儲存、運輸、使用、定期檢查及供氫裝置都有特殊的要求，應(yīng)加強供氫人員的培訓(xùn)，建立嚴格管理的制度，確保使用氫瓶供氫的安全。

　　（責(zé)任編輯：王蘋志）