A. 水氫氫發電機轉子繞組採用氫內冷,是指轉子繞組是空心的內部通氫氣冷卻嗎
氫氣在發電機中用於冷卻,如果純度異常,將會出現冷卻的異常,出現問題.
然後氫氣不純的話遇到明火可能引起爆炸,安全性太低.
以下是資料:
我廠汽輪發電機均為上海電機廠生產的QFSN-600-2型發電機,此類發電機採用水氫氫冷卻方式,即定子繞組為水冷卻,定子鐵芯為氫氣冷卻,轉子繞組為氫氣內部冷卻。發電機總裝氣體容量110立方米,內部氫氣正常運行壓力0.38--0.42MPa,額定壓力0.4MPa。機組配備了發電機氫、油、水系統。氫系統用於冷卻發電機轉子繞組及定子鐵芯,定子冷卻水系統用於冷卻發電機定子繞組,密封油系統是為了防止外界空氣進入發電機內部及阻止發電機內氫氣逸出,這樣可以保證發電機內氫氣具有一定的純度和壓力。密封油系統採用雙流環流式油密封,將供油系統分為空氣側和氫氣側兩路分開的密封油系統,使氫側油與空側油的串流降至最低限度。在軸承回油及空側密封油和公用的回油管道上,設有U型氣封管,以防止氫氣混入汽輪機潤滑油中。
氫氣作為一種極易爆炸的危險品,如果氫氣中含氧量大於3%,遇火立即爆炸,而發電機在運轉過程中可能出現定、轉子放電現象,就是說,發電機內內氫氣純度的降低將存在氫爆的可能;發電機氫氣純度降低,可能造成發電機繞組絕緣下降,嚴重威脅發電機的安全,同時,還是造成發電機護環存在著氫致裂紋的主要原因;同時發電機氫氣純度降低將影響冷卻效果,直接與發電機效率有關,氫氣純度每下降1%,通風損耗及轉子摩擦損耗將增加11%,正常運行時廠家要求氫氣純度在95%--98%之間,我廠規定氫氣純度>96%。所以運行中必須嚴格監視,及時調整,確保純度合格。
影響發電機氫氣純度的主要因素主要有以下幾個方面:
發電機氣體置換時,排死角不徹底;
若有CO2瓶接入氫系統時,誤開相關閥門;
發電機氫氣冷卻器泄漏;
測量儀表出現問題;
氫站所制氫氣品質差;
發電機密封油系統運行不正常。針對以上幾種原因,為防止發電機氫氣純度降低,我們在生產運行中應從以下幾個方面入手,保證發電機氫氣純度在規定范圍內。
1.發電機進行氣體置換時,嚴格按照規程規定,在電機內氫氣純度大於96%後進行了全面排放死角2分鍾,然後再進行升壓,基本可以排除發電機氣體置換時排死角不徹底的問題;
2.檢查無CO2瓶接入發電機氫氣系統,發電機經CO2置換後及時將CO2瓶與氫氣系統隔離;
3.正常情況下,發電機內氫氣壓力略高於發電機氫氣冷卻器內冷卻水的壓力,但在特殊工況下,如閉式泵切換過程,兩台泵並列運行時(一期為氫冷升壓泵),冷卻水壓力可能會短時高於發電機氫氣壓力,若氫氣冷卻器有泄漏,就會造成發電機內進水。同樣,定子冷卻水系統也可能因同樣原因造成冷卻水進入發電機內部。因此,任何時刻必須保證發電機內部氫壓高於水壓,發現水壓高於氫氣壓力時立即採取措施;注意防止定冷水系統滿水。
4.同時對比DEH、DCS畫面上氣體純度與就地氫氣純度檢測裝置,再結合人工取樣測量,故基本可以判斷是否測量儀表故障的情況;
5.氫站所制氫氣品質差,通過補排氫則無法提高氫氣純度,若發生發電機氫氣純度低,通過補排氫長時間無法使氫氣純度提高,則應考慮氫站制氫原因;
6.發電機密封油系統運行情況,是影響發電機氫氣純度的一個重要因素。本廠機組採用雙流環式密封油系統,流向密封環將起密封作用的油流分為空側和氫側兩股。空側油從密封環出來後流向空側回油箱與#7、8瓦(一期為#9、10瓦)回油混合,一部分進入空側油泵,另一部分進入主機油系統;氫側油從密封環出來後經消泡箱回到氫側回油箱,如下圖所示。
空側油為主密封油,通過主差壓閥調節使油壓始終保持高於機內氫壓55-97KPa,便可防止氫氣從發電機內逸出,我廠規程規定值為80~85KPa范圍內。主差壓調節閥失靈、卡澀,空側密封油泵出力不足,或空側密封油泵出口安全門內漏,都會使空側密封油壓無法調高,造成油-氫差壓偏低,從而影響發電機內氫氣純度與壓力;氫側密封油始終跟蹤空側油而達到平衡,運行時通過平衡閥維持空氫側密封油壓差±490Pa范圍內。如果這兩股油在密封瓦和轉軸的交匯處壓力相同的話,則這兩股油不會交換,帶有空氣的空側油不會進入發電機而污染機內的氫氣,帶有氫氣的密封油也不會流向發電機外而引起氫氣泄漏量過大。密封油系統正常運行中氫側回油箱的補、排油閥是關閉的,氫側密封油處於一個靜態平衡(相對)當中,若氫側回油箱的補、排油閥調整不當,補、排油閥都有開度或補、排油過於頻繁,則氫側回油箱處於動態平衡之中,這也是造成空-氫側密封油互相串油的重要因素。
另外,氫側密封油直接與發電機內氫氣接觸,其含水量越大,密封油油溫越高,其內部水份與油分子越容易擴散到氫氣中,從而影響發電機內氫氣純度,因此維持密封較低含水量,控制密封油溫度處於規定范圍的較低水平,也是保證發電機內氫氣純度的重要環節。
B. 發電機水氫氫怎麼回事
就是定子繞組採用水內冷,轉子繞組採用氫氣冷卻,鐵芯也用氫冷。
C. 水氫燃料電池是怎麼發電的
水氫燃料電池與普通電池的區別主要在於:干電池、蓄電池是一種儲能裝置,是把電能貯存起來,需要時再釋放出來;而水氫燃料電池嚴格地說是一種發電裝置,像發電廠一樣,是把化學能直接轉化為電能的電化學發電裝置。
(福建亞南集團為清潔能源解決方案供應商,致力於氫能燃料電池產業化的企業。亞小南為您解答4000-080-999)
大型電站,無論是水電、火電或核電,都是把發出的電送往電網,由電網輸送給用戶。但由於各用電戶的負荷不同,電網有時呈現為高峰,有時則呈現為低峰,這就會導致停電或電壓不穩。另外,傳統的火力發電站的燃燒能量大約有70%要消耗在鍋爐和汽輪發電機這些龐大的設備上,燃燒時還會消耗大量的能源和排放大量的有害物質。而使用水氫燃料電池發電,是將燃料的化學能直接轉換為電能,不需要進行燃燒,能量轉換率可達60%~80%,而且污染少、噪音小,裝置可大可小,非常靈活。
水氫燃料電池發電的基本原理甲醇重整制氫發電,水氫燃料電池的產物是電和水。具體反應過程為:電池陽極上的氫在催化劑作用下分解為質子和電子,帶陽電荷的質子穿過隔膜到達陰極,帶陰電荷的電子則在外部電路運行,從而產生電能。在陰極上的氧離子在催化劑作用下和電子、質子化合反應成水。電池組通過像這樣大量串聯的燃料電池,就可以產生足夠的電能來驅動汽車。
水氫燃料電池的特點
(1)無污染。水氫燃料電池對環境無污染。它是通過電化學反應,而不是採用燃燒(汽、柴油)或儲能(蓄電池)方式——最典型的傳統後備電源方案。燃燒會釋放象COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述,水氫燃料電池只會產生水和熱。
(2)無雜訊。燃料電池運行安靜,雜訊低於55dB,比人們正常交談的水平還低。這使得水氫燃料電池適合於室內安裝,或是在室外對雜訊有限制的地方。
(3)高效率。燃料電池的發電效率可以達到50%以上,這是由燃料電池的轉換性質決定的,直接將化學能轉換為電能,不需要經過熱能和機械(發電機)的中間變換。
隨著制氫技術的發展,水氫燃料電池離我們的生活越來越近。將來不久,甲醇將像水一樣通過管道被送入千家萬戶,每個用戶連接水氫燃料電池,再接通各種用電設備。它將為人們創造舒適的生活環境,減輕繁重的生活事務。但願這種清潔方便的新型能源--水氫燃料電池早日在人們日常生活中。
D. 「水氫車」刷屏,這真的是一個騙局嗎
近日,南陽市出了一則轟動性的新聞。新聞報道稱:水氫發動機在我市正式下線啦,這意味著車載水可以實時製取氫氣,車輛只需要加水即可行駛。當天,市委書記張文深到氫能源汽車項目現場辦公時,為氫能源汽車項目目前取得的最新成果點贊。市委副書記、市長霍好勝參加現場辦公。
該項目公司官網這樣介紹青年水氫燃料車:青年水氫燃料車不用加油,也不用充電,只加水,續航里程超過500公里,轎車可達1000公里。該車裝置自主研發的特殊轉換裝置,能夠將水轉換成氫氣。水氫燃料車使用了特殊的催化劑,這也是該公司最為關鍵的商業機密。
目前新能源汽車領域,最負盛名的應當是特斯拉了。特斯拉滿電續航最高也就跑500公里,青年汽車為何敢說自己轎車續航可達1000公里?
簡單的化學常識,水氫汽車的動力原理是,讓水和鋁反應產生氫氣,去驅動燃料電池或直接燃燒做功。這個原理本身是沒有問題的,因為鋁是一種很活潑的金屬,它會和水反應產生氫氣。但是鋁的表面會產生一層氧化膜,氧化膜非常惰性,會阻止新的鋁和水進一步反應。想要反應繼續下去,就得需要把鋁變成極其細的粉末,或者讓鋁和液態金屬混合,破壞鋁的氧化層,才有可能實現。
理論上在工程上是可以實現的,但是在商業上幾乎不可能,因為成本太高,而且在反應過程中能量流失嚴重。如果真的實現,意味著水氫則違反物理常識。第一,它打破了能量守恆定律,第二它實現了水的高效催化分解,第三它推動了世界能源革命。
E. 新能源汽車,如混合動力汽車,氫燃料汽車所用電機類型
一、氫內燃機動力
氫內燃車和氫燃料電池車不同。氫內燃車是傳統汽油內燃機車的帶小量改動的版本。氫內燃直接燃燒氫,不使用其他燃料或產生水蒸氣排出。這些車的問題是氫燃料很快耗盡。載滿氫氣的油缸只能行駛數英里,很快便沒能量。另一方面,各色各樣的方法正在研究以減少耗用的空間,例如用液態氫或氫化物。
1807年Isaac de Rivas製造了首輛氫內燃車。可惜該設計甚不成功。寶馬的氫內燃車有更多的力量,比氫燃料電池車更快。寶馬的氫汽車以三百公里每小時創下了氫汽車的最高速記錄。馬自達已在開發燒氫的轉子引擎。該轉子引擎反復轉動,故氫從開口在引擎內的不同部分燃燒,減少突然爆炸這個氫燃料活塞引擎的問題。
其他重要汽車生產商如通用汽車和Daimler Chrysler公司,投資在較慢較弱但較有效的氫燃料電池。
1.已上市氫氣車
Hyundai FCevBMW Hydrogen 7,使用氫與汽油兩用內燃機,2007年上市。
HONDA FCX Clarity,使用氫燃料電池,2008年上市。
2.原型車
氫燃料電池
FIAT Panda Hydrogen
Ford Focus FCV
GM HydroGen3
Hyundai
Santa Fe FCEV-Fuel cell
Tucson FCEV-Fuel cell
Mercedes-Benz
A-Class F-Cell
B-Class F-Cell
VW
Bora Hy-motion
Touran Hy-motion
氫與汽油兩用內燃機
Mazda RX-8
氫與汽油兩用內燃機 + 電池動力
Mazda 5
混合動力
Nissan X-Trail FCHV
Toyota FCHV
3.概念車
氫燃料電池
GM
Hy-wire
Sequel
Hummer H2H
Peugeot
207 Epure
Quark
混合動力
Morgan LIFEcar
Toyota Fine-N
二、混合動力車輛是使用多種能源動力的道路車輛,使用內燃機、電動機、電池、氫氣、燃料電池等的技術。目前的混合動力車多數以電動機推動,能源則來自電池及內燃機。混合動力車多數無需從電網上充電,但是消耗汽油較少,而加速表現卻較佳。被視為比普通由內燃引擎發動車輛較為環保的選擇。
種類
1. 輕度混合(Micro Hybrid)或「串聯混合」
最早期的混合動力車輛,內燃機是不會直接推動車輪,只是當作裝在車上的發動機,用來提供動力發電。車輛則只由電動機推動。或者電動機不會推動車輪,只會使用很大的起動電動機,在內燃機起動時,把內燃機轉到較高的運作轉數。這樣可以令內燃機的起動更有效及節省汽油,於是這種車可以在減速、剎車時把內燃機關掉。而電動機亦可透過再生制動把動力儲起。 在技術上來說,還不算是真正的混合動力車輛。這種車只能節省10%左右的汽油,與一般真正的混合動力車輛相去差甚遠。
2.輔助混合動力(Assist Hybrid)
也是由內燃機直接提供動力,推動車輪。電動機則只作為車輛起動時作輔助,在需要大推力的時候出力;和在剎車時提供再生制動,將動能轉成為電能儲起來。例子如Honda Insight。
馬自達發展的e-4WD亦是類似的系統。e-4WD是在前輪帶動車的後輪裝上電動機,在需要的時候在後輪加進推力
3.全面混合動力(Full Hybrid)或強混合(Strong Hybrid)
採用電腦控制及使用差速器,可以只用電動機、內燃機,或二者結合推動車輪。電腦需要時可以關閉內燃或電動引擎,以減少汽油消耗而同時提供大推力。這類組合需要較大體積、電壓亦較高的電池。
豐田 Prius 及福特 Escape 屬於這類。
4.液壓混合
這是一種較新的發明,使用液力及機械代替電力零件:以泵取代電動機/發電機,液力儲蓄器代替電池。液力儲蓄器的價格較低,而耐用性比電池高很多。富豪汽車(Volvo)曾在1980年代曾亦這原理發明在巴士、貨車等重型車輛上使用,現在是一種仍在研究的項目。同樣原理的傳動模式被廣泛應用在鐵路的液傳動柴油機車上。
發售中的混合動力車
豐田 Prius
豐田 Camry Hybrid
本田 Accord Hybrid
本田 Civic Hybrid
本田 Insight
凌志 RX400h
福特 Escape Hybrid
F. 南陽水氫發電機是科技創新的體現,為什麼生產它的汽車廠商現在卻面臨申請破產的局面
相比20多年前的「水變油」騙局,龐青年看起來更高大上的「水變氫」並無本質區別。在擁有「萬億藍海」的氫能汽車領域,龐青年一手炮製的水氫燃料電池技術、「車輛加水就能跑」的荒謬傳奇只是個特例。但在全國各地大大小小的新能源汽車產業園里,無數個靠國家政策補貼和地方政府支持的造富故事正在上演。
G. 市場上出現汽車新能源,氫水可靠嗎
市場上出現汽車新能源,氫水不可靠。
市場上一般汽車新能源,是電動,燃料電池,天然氣等。
H. 水氫汽車是一場純粹的騙局嗎
2019年5月23日,南陽日報頭版發文《水氫發動機正式下線,市委書記點贊!》。文章稱,水氫發動機在南陽市正式下線啦!這意味著車載水可以實時製取氫氣,車輛只需加水即可行駛。
該新聞一經報道,立刻在網路上引發軒然大波,質疑聲此起彼伏。水氫汽車到底是純粹的騙局還是顛覆行業的新興技術?氫能源汽車的發展現狀和未來前景如何?這一切還要從發展清潔能源的動機開始說起。
南陽「水氫汽車」報道截圖
全球變暖趨勢加劇 新能源技術加速發展
大氣層中的二氧化碳含量只有區區0.04%,卻扮演了「地球空調」一般的重要角色。二氧化碳彷彿一層溫室薄膜,將來自太陽的熱量蓄積在地表,延緩其向宇宙空間逸散的速度。如果缺乏這萬分之四的二氧化碳,地球表面的平均溫度將從現在的14°C降低到-19°C,人類能夠生存的地域面積將大大縮小,如今的中高緯度地區可能都將變成冰雪覆蓋的不毛之地,可見相當微小的二氧化碳含量就能對地表溫度造成強烈影響。然而,近一百多年以來,大氣中二氧化碳的含量已經達到1750年的140%。照此趨勢預測,2100年左右,地球平均氣溫將在2000年水平的基礎上增加0.3~4.8°C。
時至今日,科學界的主流觀點已經明確了人類工業革命以來的生產、生活中對化石燃料的過分利用是造成溫室氣體排放和地球氣候變暖的直接誘因。石油,煤炭,天然氣等化石燃料在燃燒過程中產生的二氧化碳,飼育家畜過程中其消化道排出的甲烷,以及人工合成的氯氟烴類製冷劑是當前溫室氣體的主要來源。
聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發布的歷次報告書中關於全球變暖趨勢的評價,作者供圖
從上圖可見,IPCC從1990年第一次發布報告到最近公布的第五次報告,關於人類活動是否是造成全球變暖的主要因素這一命題在認識上是不斷深化的。
在這一背景之下,各種新能源技術也加快了各自的發展步伐。以碳排放大戶,汽車行業為例,先後誕生了混合動力車、純電車、氫能源車等等技術路線。
混合動力車不存在續航焦慮,通過插電式電池組或者被動動能回收系統提供的額外能量,與發動機並行的電動機系統可以在低速時提供主要動力,大大減少燃油消耗,從而實現減少排放的目標。純電車在現階段雖然存在明顯的續航焦慮,但本身可以做到零排放。氫能源車以豐田旗下Mirai作為代表,理論上不存在續航焦慮並且實現零排放,但加氫站網路體系目前仍然需要進一步建設。
幾種典型溫室氣體的佔比、性質、來源以及暖化系數比較,作者供圖
我們還要多久才能駕駛氫能源電池車上路?
雖然在純電車方面發力較晚,存在感不足,以豐田為代表的日本車企在新能源汽車的另外一條技術路線氫燃料電池車方面,再次走在了世界前列。
2014年底,豐田公司開始在日本銷售旗下的氫燃料電池汽車,這款被命名為「Mirai」的車型,也由此成為世界上首個商業販售的氫燃料電池車款。其名稱「Mirai」取自日語單詞「未來」(字形與漢字相同,日文羅馬音mirai),彰顯日本對未來實現氫能源社會的信心和期待。
「Mirai」的實車照片和車內布置的儲氫罐,來源:見圖
作為世界上目前唯一量產的氫能源車,Mirai與傳統汽車有著很多的顯著差異。首先,動力模塊為氫燃料電池,這意味著該車不搭載傳統燃油車或者混動車的內燃機引擎,而是直接利用氫燃料電池組提供的電能驅動電機來產生動力。其次,能量來源為氫氣,車輛首先需要在加氫站加註氫氣後才能運行,氫氣將會儲存在車內的儲氫罐中。加註過程僅需3分鍾,續航里程可達650千米。最後,Mirai的能量來源決定了其必須依賴於充分建設的加氫站體系才能獲得良好的用戶體驗,而與遍布城市各處的加油站相比,加氫站分布密度在現階段顯然嚴重偏低。
此外,由於氫燃料電池唯一的排放產物是水,氫燃料電池車與純電車類似,都可以實現二氧化碳的零排放。加上續航能力優秀,不存在純電車的續航焦慮,即便技術難度高於純電車,氫燃料電池車仍然是新能源車中不可忽視的一股力量。雖然現有的氫氣獲取途徑仍然可能消耗大量電力,但隨著再生能源電力等相關技術的進步以及加氫站等基礎設施的大規模建設,一個立足於不依賴於化石燃料的未來氫能社會將很有可能在本世紀中葉前得以實現。
南陽水氫汽車是一場徹底的騙局嗎?
這次爆出的水氫汽車,其實最近幾年屢有報道,相關企業在各地爭取投資和政策扶持也屬於正常的商業運作。與已經相對成熟的氫能源電池車相比,水氫汽車最大的賣點在於所謂的直接以水制氫,燃油車加油,水氫車加水。相關企業宣傳水氫汽車將從根本上解決氫能源車短期內加氫站不足的重大問題,從根本上顛覆現有的行業格局。
理論上來看,水氫車的技術路線確實說得通,沒法像否定永動機一樣徹底否定水氫車存在的意義。但最核心的問題還是技術成熟度,或者說是商業上的可行程度。水氫車宣稱可以將注入水箱的水轉化為氫氣,然後再給氫能源電池組提供反應原料。這個技術路線如果單純從能否實現的角度來看,其實一點不復雜,而且完全可行,純粹是中學化學范疇之內的技術,跟高科技根本不沾邊。
以該路線的核心,水箱中發生的水制氫過程為例。企業負責人號稱這一過程的關鍵是某種高性能催化劑。然而事實是這樣嗎?
根據媒體報道結果,該企業所稱的催化劑實為金屬鋁,也就是說制氫過程實際上是一個水和金屬鋁發生反應釋放氫氣的過程。首先,金屬鋁在這個反應中扮演的角色完全不是催化劑。其次,鋁和水的反應過程在正常條件下極為緩慢。最後,反應生成的產物如氫氧化鋁如何處置?
幾種常見的制氫技術總結,可見能夠同時實現低成本無排放的技術尚不存在,人類邁向氫能社會的路途依然漫長,作者供圖
從公開報道我們也可以看出,該技術目前只在卡車一類大型車輛上進行了運用。我們不必討論網上公開的信息是真是假,單說在卡車上安裝這樣一套類似的裝置,實際上一點技術難度都不存在。真正困難的是,如何讓這台卡車擁有和普通燃油車一樣的動力性能、續航能力、安全性以及維護便利性?且不說這之後的系統小型化了。
水氫燃料車照片,來源:媒體報道
回到我們這個小結最初的疑問,南陽水氫汽車項目是一場徹底的鬧劇或是騙局嗎?從目前披露的情況和信息來看,我們不得不說這個可能性很大。而且,這也是整個國內學術共同體和業界相關人員的共同看法。當然,我們看到這起事件在媒體和公眾的廣泛參與下,熱度已經持續走高。相信經過廣泛的質疑和討論,真相會浮出水面。
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