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氢能燃气轮机(氢燃料燃气轮机)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-26 00:43   点击:90  编辑:admin   手机版

1. 氢燃料燃气轮机

早在公元一世纪,亚历山大的希罗已论述了用水力、风力和热空气推动的机械。后来人们开始在生活和生产活动中运用利用风能和水能的风帆、风车、水车水磨等。

18世纪末蒸汽机的问世,开拓了化学能的利用,大大地提高了劳动生产率,导致了工业革命。19世纪末,内燃机的发明和应用为汽车、机车、船舶提供了动力,并导致飞机的发明,使人类交通运输业的面貌发生了巨大的变革,更促进了机械制造业的巨大发展。

19世纪末至20世纪初,随着汽轮机、燃气轮机、喷气式发动机、火箭发动机的发明,交通工具的速度大大提高,人们的交往更加方便,人类活动的领域更加开阔,航天事业得以开拓,从而进一步带动和促进了其他科学和工业部门的发展。风力提水机

动力机械深刻地影响着人类生产力的发展,但是,动力机械的噪声、特别是热力发动机的排放物又给人类造成了日益严重的公害。

动力机械按将自然界中不同能量转变为机械能的方式,可以分为风力机械、水力机械和热力发动机三大类。

风力机械有风帆、风车(风力机)、风磨等。二十世纪出现了直接应用风力的发电装置,但受到自然风区分布的限制,因为一般认为风速大于4米/秒才有利用价值。据估计,地球上蕴有风能约达10吉瓦,已经利用的不及百分之一,故风能大有开发的前景。

水利机械有水车、水磨、水轮机等。20世纪以来,利用水轮机发电的水电站日益增多,因为水电站具有运行费用低、无污染、取用不竭等优点。但是兴建水库、水坝,初始投资较大、建设时间较长,而且对生态平衡、地质力态平衡也有影响。中国水能蕴藏量约为680兆瓦,居世界之首,很有开发和利用的余地。

热力发动机包括蒸汽机、汽轮机、内燃机(汽油机、柴油机、煤气机等)、热气机、燃气轮机、喷气发动机等。在工业、农业、交通、采矿、兵工等部门,内燃机的应用最为广泛。船舶、机车、汽车、物料搬运机械、土方机械、坦克、排灌机械、小型发电装置等无不以内燃机为动力。

汽油机是以汽油为燃料,采用电点火,转速一般在3000~6000转/分,甚至高达每分钟一万转。功率由几百瓦至几百千瓦。在农林方面广泛用作采茶机、割草机、机锄、喷药机、割灌机、机锯等的动力;在交通方面用作摩托车、汽车、小艇的动力。

此外,用于通信和电影放映机的小型发电机组,采矿用凿岩机、建筑用打夯机等无不以小型汽油机作动力。早期的飞机曾以大型汽油机为动力,后已基本上为涡轮机,特别是喷气式发动机所取代。汽油机的排放物对人类环境的污染毒害十分严重。2000马力的柴油发动机

柴油机是以柴油为燃料,利用压缩热自燃,转速一般在百余转至五、六千转每分钟,功率由几千瓦至数万千瓦。广泛用作汽车、拖拉机、坦克、船舶、军舰、机车、发电机组、物料搬运机械、土方机械等的动力。

二十世纪60年代以来,由于世界性的石油危机,以及柴油机具有较高的热效率,因此应用范围也日益扩大。一些过去采用汽油机的领域,如小轿车、轻型卡车等采用柴油机作为动力的日渐增多。

煤气机是以煤气、天然气和其他可燃气体为燃料,有采用电点火的,也有采用喷入少量柴油压燃引火的。由于气体燃料来源的限制,加上煤气机本身体积大、携带困难等原因,它的应用远不及汽油机、柴油机广泛。煤气机大多应用于固定式动力装置,但也有将气体燃料装囊,或液化装瓶以用于运输车辆的,但因使用不便,未能推广。

蒸汽机是把蒸汽中的热能转化为机械能的热力装置。由于工作效率过低,除在少数国家仍用于机车外,已基本被淘汰。汽轮机是广泛用于大型发电机组和大型船舶的动力装置。

热气机也称斯特林发动机,是以空气、氢和氦等作为工质、按回热闭式热力循环,进行周期性的压缩和膨胀而作功的热力发动机。热气机是外燃机,可以采用多种燃料,同时还具有噪声低、振动小和排污较少等优点,主要缺点是散热器大、密封困难和成本较高。

燃气轮机是以燃料燃烧产生的燃气直接推动涡轮作功的装置。转速可高达数万转每分钟,效率也较高。燃气轮机分为开式循环和闭式循环两种,多用作发电机组船舶、机车和飞机的动力。

喷气发动机是利用燃料燃烧气体排出过程中所产生的反作用力作功的热力发动机,主要用于航空和航天方面。喷气式发动机可以分为两大类,即空气喷气式发动机和火箭喷气式发动机。

从外界吸入空气作为工质,以空气中所含的氧作为氧化剂的喷气发动机称为空气喷气发动机。它又可分为无压气机空气喷气发动机和有压气机空气喷气发动机两种。现代航空上采用最广的燃气轮喷气式发动机就属于后一种。

燃料和氧化剂都由发动机或飞行器本身携带的喷气发动机,称为火箭喷气发动机,或简称火箭发动机。按其所用燃料分固体燃料火箭发动机和液体燃料火箭发动机两种,它们主要用作兵器和航天飞机的动力

2. 氢燃料燃气轮机概念

天然气主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水汽和少量一氧化碳及微量的稀有气体,如氦和氩等。比重约0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。

天然气在送到最终用户之前,为助于泄漏检测,还要用硫醇、四氢噻吩等来给天然气添加气味。

天然气主要可用于发电,以天然气为燃料的燃气轮机电厂的废物排放水平大大低于燃煤与燃油电厂,而且发电效率高,建设成本低,建设速度快;另外,燃气轮机启停速度快,调峰能力强,耗水量少,占地省。

3. 氢燃料燃气轮机 活塞

活塞式压缩机流量大,单级压缩比一般为3:1 ~4:1;膜式压缩机散热快,压缩过程接近于等温过程,可以有更高的压缩比,最高达20:1,但是由于流量小,主要用于需求氢气压力较高但流量不大的场合。

一般来说压力在30MP以下的压缩机,通常用活塞式,经验证明其运转可靠程度较高,并可单独组成一台由多级构成的压缩机。压力在30MP 以上、容积流量较小时,可选择用膜式压缩机。膜式的优点是在高压时密封可靠:因为其气腔的密封结构是缸头和缸体间夹持的膜片,通过主螺栓紧固成为静密封形式,可以保证气体不会逸漏,而且膜腔是封闭的,不与任何油滴、油雾以及其他杂质接触,能保证进入的气体在压缩气体时不受外界的污染。这对要求高纯净介质的场合,更显示出特殊的优越性。

4. 氢燃料燃气轮机全国重点实验室

氯气与氢氧化钠反应在实验室里常用来做 次氯酸钠(NaClO)

在常温下,将氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到以次氯酸钠(NaClO)为有效成分的漂白液,其化学反应方程式如下:Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O

5. 氢燃料燃气轮机 上市公司

①明确提出开展可再生能源电解制氢示范工程,可以预计可再生能源电解制氢将迎来大发展,这也跟当前行业发展趋势相符;

②再次提出发展氢燃料燃气轮机,这是工信部第二次明确发展氢燃料燃气轮机——此前8月份,工信部在对十三届全国人大四次会议第5736号建议的答复中表示,下一步,工信部将积极配合相关部门制定氢能发展战略,研究推动将氢气内燃机纳入其中予以支持;

③氢能装备里,将超高压氢气压缩机单独提出来,显示工信部对该关键部件的特别看重,同样可预计,接下来超高压氢气压缩机会引起各方面的关注,不排除燃料电池汽车城市群的“八大件”,会增加“超高压氢气压缩机”;

④整个规划更加重视绿氢,一般来说,绿氢是方向,灰氢是过渡,但规划显示,绿氢要加快发展;

⑤氢能应用不只是氢燃料电池汽车,氢炼化的钢铁、水泥、化工等领域都将迎来大发展,这也跟今年的行业发展趋势相符合,氢气在多场景里的应用探索逐渐增多;

⑥绿氢开发利用,将在新型污染物治理技术上发挥更大作用。

6. 氢燃料燃气轮机热效率

况效率在大概45-50

氢燃烧是氢能利用的一种有效方式,氢气在氧气中燃烧时,会产生淡蓝色火焰,并生成水(气态)。纯净的氢气在点燃时,是氢分子与氧分子在点燃处与氧气接触,即在导管口处接触,而导管里只有氢分子没有氧分子,导管内不发生化学反应;当氢气不纯净时,导管内的氢气与氧分子已经充分接触当达到爆炸极限时,已经点燃导管内及容器内的氢氧分子就发生剧烈的化学反应,由于此时的化学反应发生在有限的空间内,并且此反应要放出大量的热,使产生的气体迅速膨胀而产生爆炸。 

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