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我国首套自主知识产权的氢液化系统调试成功!

发布者:全球氢能   时间:2021-09-14   来源:   点击:60
中国航天科技集团有限公司六院一〇一所研制的我国首套自主知识产权的基于氦膨胀循环的氢液化系统,于2021年9月9日16:18分在北京航天试验技术研究所(一〇一所)调试成功,产出液氢,仲氢含量97.4%。

来源:北京电视台


该套系统由北京航天试验技术研究所研制,历时400多天,产量1.5吨/天,包括透平膨胀机、控制系统、压缩机、正仲氢转化器等核心设备在内的90%以上的设备完全采用国产,填补了我国自主知识产权的液氢规模化生产方面的空白,不仅在保障运载火箭燃料供给方面有重要的战略意义,同时为我国氢能产业氢的规模化储运提供了自主可控的技术和装备基础,具有里程碑式意义。

截至发稿时,该系统已按计划完成自动停机复温程序,累计连续稳定生产液氢35个小时,生产液氢35.55 m3,额定工况一级透平效率78%,二级透平效率80%,完成了变工况和自动调节考核,满负荷工况液氢产量2.3吨/天。


设备

中国航天科技集团有限公司六院一〇一所常务副所长、氢能工程技术研发中心副主任杨思峰表示:“这套具有完全自主知识产权的氢液化装备,经过我们的初步测试,应该说总体的指标达到了国际先进水平,部分指标达到了国际领先水平。我们这套装备研制成功以后,将解决今后液氢的长距离储运问题,将对液氢和氢能源的高效的储运起很大的促进作用。”

液氢是通过预冷和多次绝热膨胀后,将氢气降温到-253℃经节流得到的液化气体。由于液氢的密度是氢气的800倍,相比其他运输方式,液氢储运具有高密度、高运输效率和适合长距离运输等优点。

中国航天科技集团六院一〇一所,是国内最早进行航天氢能利用技术研究的机构,从上世纪60年代起就从事液氢生产和应用技术的研究,是国内液氢产能和用量最大的单位。

据悉,为实现氢规模化液化与应用设备技术自主可控和关键部件的国产化,六院一〇一所先后成立了氢液化流程攻关与装备集成团队、正仲氢转化催化剂研制开发团队和加氢站装备攻关团队、车载液氢供气系统攻关团队等,分别进行关键技术研究、应用装备及其核心零部件开发。

六院一〇一所技术攻关团队部分成员

在透平膨胀机国产化研制方面,六院一〇一所已建成氦透平膨胀机低温测试平台,并成功与国内企业合作开发了1.5吨/天氢液化系统静压气体轴承氦透平膨胀机机组;完成了5吨/天氢液化系统氢透平膨胀机机组的样机合作开发;正在建设氢透平膨胀机低温测试平台,对国际前沿的透平膨胀机技术也正逐步开展研究,将有效地解决我国中大规模氢液化设备缺“芯”的状态。

在液化流程与装备集成方面,六院一〇一所紧密结合在低温领域工程经验,开发出世界上最先进的氢液化工程设计流程。建设了国内首座商用氢液化工厂,国内首套自主开发的1.5吨/天氢液化核心装备系统调试成功,5 t、10 t、20 t系列谱型的氢液化装备也已完成流程开发,正在推进中。


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