Водородный котел — это устройство, которое использует водород в качестве топлива, чтобы нагреть воду в виде высокотемпературного пара или горячей воды при сжигании. Основными особенными характеристиками являются продукты сжигания только водяного пара, выбросы загрязняющих веществ, таких как углекислый газ, окись азота (нокс), ключевое техническое оборудование для достижения нулевого энергетического преобразования, которое применяется в таких областях, как химическая промышленность, электроэнергия, металлургия, транспорт и т.д.
Водородный котел — это устройство, которое использует водород в качестве топлива, чтобы нагреть воду в виде высокотемпературного пара или горячей воды при сжигании. Основными особенными характеристиками являются продукты сжигания только водяного пара, выбросы загрязняющих веществ, таких как углекислый газ, окись азота (нокс), ключевое техническое оборудование для достижения нулевого энергетического преобразования, которое применяется в таких областях, как химическая промышленность, электроэнергия, металлургия, транспорт и т.д.
Основные функции и принципы
водород гор: водород (H сна) смешива с кислород (о сна) в гор комнат, химическ реакц: 2H2 + O2 → 2H2 о + тепл
преобразован энерг: сжига освобод тепл поверхн нагрев (шланг, жаротрубн) переда GongZhi (вод ил пар), достижен тепл → механическ энерг ил. Теплов энерг
экологическ характеристик: продукт сгоран составля всег лиш водян пар, нулев выброс углекисл газ, значительн снижен сокс, нокс и частиц загрязнен окружа сред.
Ключевой параметр
топлив характеристик:
водород теплот: 142 МДЖ/кг (три раз превыша газ), температур горен до бол 2000 ° C.
необходимо строго контролировать концентрацию кислорода (соотношение 3:3 к 3:1 к 5:1), чтобы предотвратить взрыв.
разработа параметр:
рабочее давление: постоянное давление на высокое давление (1,6 — 35 мпа, сверхкритический водородный котел может достигать 50 мпа).
пар температур: насыщен пар (100-300 ° C) ил с перегрет пар (300-600 ° C).
тепловой эффективности: 90-98% (сверхкритический водородный котел может быть эффективен более чем на 98%).
требован безопасн:
Разработка o по предотвращению взрывов (эмиссионная, ленивая система азота), мониторинг утечки водорода (в концентрации 5 %).
Структурная классификация и модель
Характерные особенности и применимые сценарии
Паровой котел водорода выпускает пар высокой температуры и высокого давления для производства электроэнергии или двигателя турбин (модель HH-100).
Водород водогрейн котл выходн высокотемпературн горяч вод (95 ~ 150 ° C), распространя на промышлен теплов (модел ав - 50).
Модульная конструкция водородной горелки, интегрированная функция зажигания, распределения ветра, мониторинга пламени (модель HB-20).
Сверхкритическ водород котл работ давлен ≥ 35 мпа, температур ≥ 550 ° C, для сверхкритическ (модел SC-HH - 200).
Котел с последующим нагреванием топливных ячеек перерабатывал выхлопную электроэнергию (повышение эффективности на 10-15%, модель FC-HH-50).
Основной компонент и технологический процесс
зажигательн систем:
водородные сопла (устойчивые к давлению, противоотжигающие), смеси (равномерная смесь водорода и воздуха), электроды зажигания.
теплопередач сист:
Первая (световая, спиральная трубка), перегреватель (жаростойкий сплав), экономщик угля.
систем безопасн:
эмиссионный механизм (разработанный в 2,5 раза для взрывного давления), датчик концентрации водорода, аварийная блокировка.
вспомогательн систем:
Резервуары o водородного газа (высоковольтные резервуары с водородом), чистящие устройства (удаление примесей на 99,99% и более), системы переработки тепла.
Технология производства и контроль качества
материал выбор:
камер сгоран: никел-сплав (Inconel 718, NaiWen 1200 ° C), карбид кремн керамическ (жаростойк, стенд для землетрясен).
котел: 316L нержавеющая сталь (стойкая к коррозии), хашид (устойчивый к водороду).
сварочн технологическ:
В критическом шве используется аргоновая дуговая сварка (нержавеющая сталь) или вакуум-электронно-лучевая сварка (никель-никелевый сплав) и пострентгеновская дефектоскопия (RT).
герметичн тест:
уровен гел протечк ≤ 1 × 10 ⁻ ⁶ Pa · м ³ / с, для гидравлическ испытан до полутор раз разработа давлен.
противовзрывн сертифицирова:
соответствует стандарту ATEX/IECEx по обезвреживанию бомб и сертифицирован GB/T 3836.1-4.
Преимущество производительности
выброс углекисл газ: продукт сгоран составля всег лиш водян пар, силов нейтрализова цел. Углекисл газ
эффективн энергоэффективн:
сверхкритическ водород котл теплов эффективн ≥ 98%, далек традицион угольн (70% - 85%) котл.
быстр старт-стоп:
Реакция на сжигание o-водородного газа быстро (от зажигания до полной нагрузки в течение 10 минут) подходит для регулировки электроэнергии.
управля безопасн:
отсутствие остатков топлива, узкий предел взрыва (нижний предел взрыва водородного газа составляет 4% и 75%), который должен быть строго защищён от утечки.
электроэнергетическ промышлен:
водород генераторн агрегат (эффективн ≥ 70% с комбинирова циркуляц, модел HH - 500).
электросет DiaoFeng (быстр старт-стоп, сбалансирова. Выработк электроэнерг колебан).
химическ производств:
Неиспользован тепл · аммиак технологическ отдава при переработк (пар температур 450 ° C, модел ав - 200).
нефтеперерабатыва завод гидрирован устройств отоплен (давлен 35 мпа, модел HH - 300).
дорожн област:
Неиспользован тепл · водородн топливн элемент автомобильн ставк. Станц отдава при использова (горяч вод температур 90 ° C, модел ав - 10).
металлургическ промышлен:
высокотемпературн отжигательн печ отоплен (температур 1200 ° C, модел HH - 800).
Распределенная энергия малого размера:
рекомендова модульн водород паров котел (мощност 5-50 t/эйч, модел HH - 50).
выбор сверхкритическ водород котл давлен 35 мпа, температур 600 ° C, модел SC-HH - 200).
Регенерация химического тепла:
вмест традицион спиральн плавник трубк водород котл (износостойк 10 мпа, модел ав - 100).
Взрывная волна требует высоких сцен:
использ ATEX аутентификац водород одноразов (модел HB - 20 - EX).
Мониторинг · водород утечк:
Установка o инфракрасных водородных датчиков (для обнаружения в размере 1 МЛН км), включение аварийных отключающих клапанов.
Дизайн · противовзрывн:
камер сгоран., площад ≥ 0,1 м ² / m ³ труб Фрэнк водород специальн запечата Сим.
качеств вод управлен
промышленная вода должна быть глубоко смягчена (показатель электропроводки — 0,1 м/см ³), чтобы не дать грязи засорить трубопровод.
регулярн обнаруж:
проверяет закупорку сопла раз в квартал и проводит ежегодные испытания на сверхсжатие.
Шесть, в отличие от других котельных
Газовый котел типа водорода
Сна топлив водород (H) природн газ (₄) угольн
Выброс нулев углерод CO сна, нокс, частиц высок CO сна, сокс, нокс
Тепловая эффективность 90% - 98% - 80% - 90% - 70% - 85%
Высокая эксплуатационная стоимость (зависящая от цен на водород) средняя (влияние колебаний цен на газ) низкая (низкая стоимость угля)
Применимая к месту преступления зона с нулеуглекислым газом, газовое отопление в городах с высокой потребностью энергии, электроэнергия для производства электроэнергии и тяжелая промышленность