A. 水氢氢发电机转子绕组采用氢内冷,是指转子绕组是空心的内部通氢气冷却吗
氢气在发电机中用于冷却,如果纯度异常,将会出现冷却的异常,出现问题.
然后氢气不纯的话遇到明火可能引起爆炸,安全性太低.
以下是资料:
我厂汽轮发电机均为上海电机厂生产的QFSN-600-2型发电机,此类发电机采用水氢氢冷却方式,即定子绕组为水冷却,定子铁芯为氢气冷却,转子绕组为氢气内部冷却。发电机总装气体容量110立方米,内部氢气正常运行压力0.38--0.42MPa,额定压力0.4MPa。机组配备了发电机氢、油、水系统。氢系统用于冷却发电机转子绕组及定子铁芯,定子冷却水系统用于冷却发电机定子绕组,密封油系统是为了防止外界空气进入发电机内部及阻止发电机内氢气逸出,这样可以保证发电机内氢气具有一定的纯度和压力。密封油系统采用双流环流式油密封,将供油系统分为空气侧和氢气侧两路分开的密封油系统,使氢侧油与空侧油的串流降至最低限度。在轴承回油及空侧密封油和公用的回油管道上,设有U型气封管,以防止氢气混入汽轮机润滑油中。
氢气作为一种极易爆炸的危险品,如果氢气中含氧量大于3%,遇火立即爆炸,而发电机在运转过程中可能出现定、转子放电现象,就是说,发电机内内氢气纯度的降低将存在氢爆的可能;发电机氢气纯度降低,可能造成发电机绕组绝缘下降,严重威胁发电机的安全,同时,还是造成发电机护环存在着氢致裂纹的主要原因;同时发电机氢气纯度降低将影响冷却效果,直接与发电机效率有关,氢气纯度每下降1%,通风损耗及转子摩擦损耗将增加11%,正常运行时厂家要求氢气纯度在95%--98%之间,我厂规定氢气纯度>96%。所以运行中必须严格监视,及时调整,确保纯度合格。
影响发电机氢气纯度的主要因素主要有以下几个方面:
发电机气体置换时,排死角不彻底;
若有CO2瓶接入氢系统时,误开相关阀门;
发电机氢气冷却器泄漏;
测量仪表出现问题;
氢站所制氢气品质差;
发电机密封油系统运行不正常。针对以上几种原因,为防止发电机氢气纯度降低,我们在生产运行中应从以下几个方面入手,保证发电机氢气纯度在规定范围内。
1.发电机进行气体置换时,严格按照规程规定,在电机内氢气纯度大于96%后进行了全面排放死角2分钟,然后再进行升压,基本可以排除发电机气体置换时排死角不彻底的问题;
2.检查无CO2瓶接入发电机氢气系统,发电机经CO2置换后及时将CO2瓶与氢气系统隔离;
3.正常情况下,发电机内氢气压力略高于发电机氢气冷却器内冷却水的压力,但在特殊工况下,如闭式泵切换过程,两台泵并列运行时(一期为氢冷升压泵),冷却水压力可能会短时高于发电机氢气压力,若氢气冷却器有泄漏,就会造成发电机内进水。同样,定子冷却水系统也可能因同样原因造成冷却水进入发电机内部。因此,任何时刻必须保证发电机内部氢压高于水压,发现水压高于氢气压力时立即采取措施;注意防止定冷水系统满水。
4.同时对比DEH、DCS画面上气体纯度与就地氢气纯度检测装置,再结合人工取样测量,故基本可以判断是否测量仪表故障的情况;
5.氢站所制氢气品质差,通过补排氢则无法提高氢气纯度,若发生发电机氢气纯度低,通过补排氢长时间无法使氢气纯度提高,则应考虑氢站制氢原因;
6.发电机密封油系统运行情况,是影响发电机氢气纯度的一个重要因素。本厂机组采用双流环式密封油系统,流向密封环将起密封作用的油流分为空侧和氢侧两股。空侧油从密封环出来后流向空侧回油箱与#7、8瓦(一期为#9、10瓦)回油混合,一部分进入空侧油泵,另一部分进入主机油系统;氢侧油从密封环出来后经消泡箱回到氢侧回油箱,如下图所示。
空侧油为主密封油,通过主差压阀调节使油压始终保持高于机内氢压55-97KPa,便可防止氢气从发电机内逸出,我厂规程规定值为80~85KPa范围内。主差压调节阀失灵、卡涩,空侧密封油泵出力不足,或空侧密封油泵出口安全门内漏,都会使空侧密封油压无法调高,造成油-氢差压偏低,从而影响发电机内氢气纯度与压力;氢侧密封油始终跟踪空侧油而达到平衡,运行时通过平衡阀维持空氢侧密封油压差±490Pa范围内。如果这两股油在密封瓦和转轴的交汇处压力相同的话,则这两股油不会交换,带有空气的空侧油不会进入发电机而污染机内的氢气,带有氢气的密封油也不会流向发电机外而引起氢气泄漏量过大。密封油系统正常运行中氢侧回油箱的补、排油阀是关闭的,氢侧密封油处于一个静态平衡(相对)当中,若氢侧回油箱的补、排油阀调整不当,补、排油阀都有开度或补、排油过于频繁,则氢侧回油箱处于动态平衡之中,这也是造成空-氢侧密封油互相串油的重要因素。
另外,氢侧密封油直接与发电机内氢气接触,其含水量越大,密封油油温越高,其内部水份与油分子越容易扩散到氢气中,从而影响发电机内氢气纯度,因此维持密封较低含水量,控制密封油温度处于规定范围的较低水平,也是保证发电机内氢气纯度的重要环节。
B. 发电机水氢氢怎么回事
就是定子绕组采用水内冷,转子绕组采用氢气冷却,铁芯也用氢冷。
C. 水氢燃料电池是怎么发电的
水氢燃料电池与普通电池的区别主要在于:干电池、蓄电池是一种储能装置,是把电能贮存起来,需要时再释放出来;而水氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。
(福建亚南集团为清洁能源解决方案供应商,致力于氢能燃料电池产业化的企业。亚小南为您解答4000-080-999)
大型电站,无论是水电、火电或核电,都是把发出的电送往电网,由电网输送给用户。但由于各用电户的负荷不同,电网有时呈现为高峰,有时则呈现为低峰,这就会导致停电或电压不稳。另外,传统的火力发电站的燃烧能量大约有70%要消耗在锅炉和汽轮发电机这些庞大的设备上,燃烧时还会消耗大量的能源和排放大量的有害物质。而使用水氢燃料电池发电,是将燃料的化学能直接转换为电能,不需要进行燃烧,能量转换率可达60%~80%,而且污染少、噪音小,装置可大可小,非常灵活。
水氢燃料电池发电的基本原理甲醇重整制氢发电,水氢燃料电池的产物是电和水。具体反应过程为:电池阳极上的氢在催化剂作用下分解为质子和电子,带阳电荷的质子穿过隔膜到达阴极,带阴电荷的电子则在外部电路运行,从而产生电能。在阴极上的氧离子在催化剂作用下和电子、质子化合反应成水。电池组通过像这样大量串联的燃料电池,就可以产生足够的电能来驱动汽车。
水氢燃料电池的特点
(1)无污染。水氢燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式——最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述,水氢燃料电池只会产生水和热。
(2)无噪声。燃料电池运行安静,噪声低于55dB,比人们正常交谈的水平还低。这使得水氢燃料电池适合于室内安装,或是在室外对噪声有限制的地方。
(3)高效率。燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械(发电机)的中间变换。
随着制氢技术的发展,水氢燃料电池离我们的生活越来越近。将来不久,甲醇将像水一样通过管道被送入千家万户,每个用户连接水氢燃料电池,再接通各种用电设备。它将为人们创造舒适的生活环境,减轻繁重的生活事务。但愿这种清洁方便的新型能源--水氢燃料电池早日在人们日常生活中。
D. “水氢车”刷屏,这真的是一个骗局吗
近日,南阳市出了一则轰动性的新闻。新闻报道称:水氢发动机在我市正式下线啦,这意味着车载水可以实时制取氢气,车辆只需要加水即可行驶。当天,市委书记张文深到氢能源汽车项目现场办公时,为氢能源汽车项目目前取得的最新成果点赞。市委副书记、市长霍好胜参加现场办公。
该项目公司官网这样介绍青年水氢燃料车:青年水氢燃料车不用加油,也不用充电,只加水,续航里程超过500公里,轿车可达1000公里。该车装置自主研发的特殊转换装置,能够将水转换成氢气。水氢燃料车使用了特殊的催化剂,这也是该公司最为关键的商业机密。
目前新能源汽车领域,最负盛名的应当是特斯拉了。特斯拉满电续航最高也就跑500公里,青年汽车为何敢说自己轿车续航可达1000公里?
简单的化学常识,水氢汽车的动力原理是,让水和铝反应产生氢气,去驱动燃料电池或直接燃烧做功。这个原理本身是没有问题的,因为铝是一种很活泼的金属,它会和水反应产生氢气。但是铝的表面会产生一层氧化膜,氧化膜非常惰性,会阻止新的铝和水进一步反应。想要反应继续下去,就得需要把铝变成极其细的粉末,或者让铝和液态金属混合,破坏铝的氧化层,才有可能实现。
理论上在工程上是可以实现的,但是在商业上几乎不可能,因为成本太高,而且在反应过程中能量流失严重。如果真的实现,意味着水氢则违反物理常识。第一,它打破了能量守恒定律,第二它实现了水的高效催化分解,第三它推动了世界能源革命。
E. 新能源汽车,如混合动力汽车,氢燃料汽车所用电机类型
一、氢内燃机动力
氢内燃车和氢燃料电池车不同。氢内燃车是传统汽油内燃机车的带小量改动的版本。氢内燃直接燃烧氢,不使用其他燃料或产生水蒸气排出。这些车的问题是氢燃料很快耗尽。载满氢气的油缸只能行驶数英里,很快便没能量。另一方面,各色各样的方法正在研究以减少耗用的空间,例如用液态氢或氢化物。
1807年Isaac de Rivas制造了首辆氢内燃车。可惜该设计甚不成功。宝马的氢内燃车有更多的力量,比氢燃料电池车更快。宝马的氢汽车以三百公里每小时创下了氢汽车的最高速记录。马自达已在开发烧氢的转子引擎。该转子引擎反复转动,故氢从开口在引擎内的不同部分燃烧,减少突然爆炸这个氢燃料活塞引擎的问题。
其他重要汽车生产商如通用汽车和Daimler Chrysler公司,投资在较慢较弱但较有效的氢燃料电池。
1.已上市氢气车
Hyundai FCevBMW Hydrogen 7,使用氢与汽油两用内燃机,2007年上市。
HONDA FCX Clarity,使用氢燃料电池,2008年上市。
2.原型车
氢燃料电池
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
氢与汽油两用内燃机
Mazda RX-8
氢与汽油两用内燃机 + 电池动力
Mazda 5
混合动力
Nissan X-Trail FCHV
Toyota FCHV
3.概念车
氢燃料电池
GM
Hy-wire
Sequel
Hummer H2H
Peugeot
207 Epure
Quark
混合动力
Morgan LIFEcar
Toyota Fine-N
二、混合动力车辆是使用多种能源动力的道路车辆,使用内燃机、电动机、电池、氢气、燃料电池等的技术。目前的混合动力车多数以电动机推动,能源则来自电池及内燃机。混合动力车多数无需从电网上充电,但是消耗汽油较少,而加速表现却较佳。被视为比普通由内燃引擎发动车辆较为环保的选择。
种类
1. 轻度混合(Micro Hybrid)或“串联混合”
最早期的混合动力车辆,内燃机是不会直接推动车轮,只是当作装在车上的发动机,用来提供动力发电。车辆则只由电动机推动。或者电动机不会推动车轮,只会使用很大的起动电动机,在内燃机起动时,把内燃机转到较高的运作转数。这样可以令内燃机的起动更有效及节省汽油,于是这种车可以在减速、刹车时把内燃机关掉。而电动机亦可透过再生制动把动力储起。 在技术上来说,还不算是真正的混合动力车辆。这种车只能节省10%左右的汽油,与一般真正的混合动力车辆相去差甚远。
2.辅助混合动力(Assist Hybrid)
也是由内燃机直接提供动力,推动车轮。电动机则只作为车辆起动时作辅助,在需要大推力的时候出力;和在刹车时提供再生制动,将动能转成为电能储起来。例子如Honda Insight。
马自达发展的e-4WD亦是类似的系统。e-4WD是在前轮带动车的后轮装上电动机,在需要的时候在后轮加进推力
3.全面混合动力(Full Hybrid)或强混合(Strong Hybrid)
采用电脑控制及使用差速器,可以只用电动机、内燃机,或二者结合推动车轮。电脑需要时可以关闭内燃或电动引擎,以减少汽油消耗而同时提供大推力。这类组合需要较大体积、电压亦较高的电池。
丰田 Prius 及福特 Escape 属于这类。
4.液压混合
这是一种较新的发明,使用液力及机械代替电力零件:以泵取代电动机/发电机,液力储蓄器代替电池。液力储蓄器的价格较低,而耐用性比电池高很多。富豪汽车(Volvo)曾在1980年代曾亦这原理发明在巴士、货车等重型车辆上使用,现在是一种仍在研究的项目。同样原理的传动模式被广泛应用在铁路的液传动柴油机车上。
发售中的混合动力车
丰田 Prius
丰田 Camry Hybrid
本田 Accord Hybrid
本田 Civic Hybrid
本田 Insight
凌志 RX400h
福特 Escape Hybrid
F. 南阳水氢发电机是科技创新的体现,为什么生产它的汽车厂商现在却面临申请破产的局面
相比20多年前的“水变油”骗局,庞青年看起来更高大上的“水变氢”并无本质区别。在拥有“万亿蓝海”的氢能汽车领域,庞青年一手炮制的水氢燃料电池技术、“车辆加水就能跑”的荒谬传奇只是个特例。但在全国各地大大小小的新能源汽车产业园里,无数个靠国家政策补贴和地方政府支持的造富故事正在上演。
G. 市场上出现汽车新能源,氢水可靠吗
市场上出现汽车新能源,氢水不可靠。
市场上一般汽车新能源,是电动,燃料电池,天然气等。
H. 水氢汽车是一场纯粹的骗局吗
2019年5月23日,南阳日报头版发文《水氢发动机正式下线,市委书记点赞!》。文章称,水氢发动机在南阳市正式下线啦!这意味着车载水可以实时制取氢气,车辆只需加水即可行驶。
该新闻一经报道,立刻在网络上引发轩然大波,质疑声此起彼伏。水氢汽车到底是纯粹的骗局还是颠覆行业的新兴技术?氢能源汽车的发展现状和未来前景如何?这一切还要从发展清洁能源的动机开始说起。
南阳“水氢汽车”报道截图
全球变暖趋势加剧 新能源技术加速发展
大气层中的二氧化碳含量只有区区0.04%,却扮演了“地球空调”一般的重要角色。二氧化碳仿佛一层温室薄膜,将来自太阳的热量蓄积在地表,延缓其向宇宙空间逸散的速度。如果缺乏这万分之四的二氧化碳,地球表面的平均温度将从现在的14°C降低到-19°C,人类能够生存的地域面积将大大缩小,如今的中高纬度地区可能都将变成冰雪覆盖的不毛之地,可见相当微小的二氧化碳含量就能对地表温度造成强烈影响。然而,近一百多年以来,大气中二氧化碳的含量已经达到1750年的140%。照此趋势预测,2100年左右,地球平均气温将在2000年水平的基础上增加0.3~4.8°C。
时至今日,科学界的主流观点已经明确了人类工业革命以来的生产、生活中对化石燃料的过分利用是造成温室气体排放和地球气候变暖的直接诱因。石油,煤炭,天然气等化石燃料在燃烧过程中产生的二氧化碳,饲育家畜过程中其消化道排出的甲烷,以及人工合成的氯氟烃类制冷剂是当前温室气体的主要来源。
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的历次报告书中关于全球变暖趋势的评价,作者供图
从上图可见,IPCC从1990年第一次发布报告到最近公布的第五次报告,关于人类活动是否是造成全球变暖的主要因素这一命题在认识上是不断深化的。
在这一背景之下,各种新能源技术也加快了各自的发展步伐。以碳排放大户,汽车行业为例,先后诞生了混合动力车、纯电车、氢能源车等等技术路线。
混合动力车不存在续航焦虑,通过插电式电池组或者被动动能回收系统提供的额外能量,与发动机并行的电动机系统可以在低速时提供主要动力,大大减少燃油消耗,从而实现减少排放的目标。纯电车在现阶段虽然存在明显的续航焦虑,但本身可以做到零排放。氢能源车以丰田旗下Mirai作为代表,理论上不存在续航焦虑并且实现零排放,但加氢站网络体系目前仍然需要进一步建设。
几种典型温室气体的占比、性质、来源以及暖化系数比较,作者供图
我们还要多久才能驾驶氢能源电池车上路?
虽然在纯电车方面发力较晚,存在感不足,以丰田为代表的日本车企在新能源汽车的另外一条技术路线氢燃料电池车方面,再次走在了世界前列。
2014年底,丰田公司开始在日本销售旗下的氢燃料电池汽车,这款被命名为“Mirai”的车型,也由此成为世界上首个商业贩售的氢燃料电池车款。其名称“Mirai”取自日语单词“未来”(字形与汉字相同,日文罗马音mirai),彰显日本对未来实现氢能源社会的信心和期待。
“Mirai”的实车照片和车内布置的储氢罐,来源:见图
作为世界上目前唯一量产的氢能源车,Mirai与传统汽车有着很多的显著差异。首先,动力模块为氢燃料电池,这意味着该车不搭载传统燃油车或者混动车的内燃机引擎,而是直接利用氢燃料电池组提供的电能驱动电机来产生动力。其次,能量来源为氢气,车辆首先需要在加氢站加注氢气后才能运行,氢气将会储存在车内的储氢罐中。加注过程仅需3分钟,续航里程可达650千米。最后,Mirai的能量来源决定了其必须依赖于充分建设的加氢站体系才能获得良好的用户体验,而与遍布城市各处的加油站相比,加氢站分布密度在现阶段显然严重偏低。
此外,由于氢燃料电池唯一的排放产物是水,氢燃料电池车与纯电车类似,都可以实现二氧化碳的零排放。加上续航能力优秀,不存在纯电车的续航焦虑,即便技术难度高于纯电车,氢燃料电池车仍然是新能源车中不可忽视的一股力量。虽然现有的氢气获取途径仍然可能消耗大量电力,但随着再生能源电力等相关技术的进步以及加氢站等基础设施的大规模建设,一个立足于不依赖于化石燃料的未来氢能社会将很有可能在本世纪中叶前得以实现。
南阳水氢汽车是一场彻底的骗局吗?
这次爆出的水氢汽车,其实最近几年屡有报道,相关企业在各地争取投资和政策扶持也属于正常的商业运作。与已经相对成熟的氢能源电池车相比,水氢汽车最大的卖点在于所谓的直接以水制氢,燃油车加油,水氢车加水。相关企业宣传水氢汽车将从根本上解决氢能源车短期内加氢站不足的重大问题,从根本上颠覆现有的行业格局。
理论上来看,水氢车的技术路线确实说得通,没法像否定永动机一样彻底否定水氢车存在的意义。但最核心的问题还是技术成熟度,或者说是商业上的可行程度。水氢车宣称可以将注入水箱的水转化为氢气,然后再给氢能源电池组提供反应原料。这个技术路线如果单纯从能否实现的角度来看,其实一点不复杂,而且完全可行,纯粹是中学化学范畴之内的技术,跟高科技根本不沾边。
以该路线的核心,水箱中发生的水制氢过程为例。企业负责人号称这一过程的关键是某种高性能催化剂。然而事实是这样吗?
根据媒体报道结果,该企业所称的催化剂实为金属铝,也就是说制氢过程实际上是一个水和金属铝发生反应释放氢气的过程。首先,金属铝在这个反应中扮演的角色完全不是催化剂。其次,铝和水的反应过程在正常条件下极为缓慢。最后,反应生成的产物如氢氧化铝如何处置?
几种常见的制氢技术总结,可见能够同时实现低成本无排放的技术尚不存在,人类迈向氢能社会的路途依然漫长,作者供图
从公开报道我们也可以看出,该技术目前只在卡车一类大型车辆上进行了运用。我们不必讨论网上公开的信息是真是假,单说在卡车上安装这样一套类似的装置,实际上一点技术难度都不存在。真正困难的是,如何让这台卡车拥有和普通燃油车一样的动力性能、续航能力、安全性以及维护便利性?且不说这之后的系统小型化了。
水氢燃料车照片,来源:媒体报道
回到我们这个小结最初的疑问,南阳水氢汽车项目是一场彻底的闹剧或是骗局吗?从目前披露的情况和信息来看,我们不得不说这个可能性很大。而且,这也是整个国内学术共同体和业界相关人员的共同看法。当然,我们看到这起事件在媒体和公众的广泛参与下,热度已经持续走高。相信经过广泛的质疑和讨论,真相会浮出水面。
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