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加氫站大會 |康普銳斯尹智:國內(nèi)加氫站存在問題的根源在壓縮比

2022-07-25


 【摘要】:

7月13-14日,由勢銀(TrendBank)主辦、豐電金凱威總冠名勢銀加氫站產(chǎn)業(yè)大會”在佛山保利洲際酒店正式舉行。

會上,青島康普銳斯能源科技有限公司董事長兼總經(jīng)理 尹智發(fā)表了題為《加氫站液驅(qū)壓縮機(jī)的創(chuàng)新及國產(chǎn)化之路》的演講。

 

據(jù)尹智介紹,青島康普銳斯能源科技有限公司于2017年在青島市西海岸新區(qū)成立,致力于液驅(qū)增壓技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用,以及高壓流體系統(tǒng)解決方案的設(shè)計與研發(fā)。產(chǎn)品主要應(yīng)用于氫能、醫(yī)藥、化工、工業(yè)氣體等高壓、高純氣體增壓領(lǐng)域。

康普銳斯自主研發(fā)的液驅(qū)式加氫站壓縮機(jī)已廣泛投入使用,獲得了加氫行業(yè)的高度認(rèn)可,并與中國石化、國家能源集團(tuán)、浙能集團(tuán)、江蘇國富氫能、上海氫楓等國內(nèi)知名氫能企業(yè)建立了緊密的合作關(guān)系。

尹智表示,康普銳斯首創(chuàng)帶隔離腔結(jié)構(gòu)的兩級雙作用液驅(qū)壓縮機(jī),成功打破了進(jìn)口設(shè)備在該領(lǐng)域?qū)鴥?nèi)市場的壟斷,并獲得相關(guān)專利。公司正以氫能(上游充裝、下游加氫)為市場切入點(diǎn)和主陣地,持續(xù)推進(jìn)液驅(qū)壓縮技術(shù)在各相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用。

此外,憑借多年經(jīng)驗(yàn)的累積,康普銳斯陸續(xù)研發(fā)制氫加氫一體站用壓縮機(jī)、90MPa&500kg級壓縮機(jī)、大排量充裝壓縮機(jī)等新產(chǎn)品。目前產(chǎn)品種類達(dá)8個系列三十余款,截至2021年底已有約20座加氫站使用康普銳斯液驅(qū)壓縮機(jī)產(chǎn)品。

尹智表示,在2018年底2019年初時,國內(nèi)加氫站壓縮機(jī)的進(jìn)口依賴度基本上超過80%,90Mpa實(shí)際應(yīng)用進(jìn)口占多數(shù)。但進(jìn)口可選的機(jī)型少、價格昂貴、故障率高、穩(wěn)定性差、維修成本也高,于是康普銳斯就萌生了做國產(chǎn)化液驅(qū)壓縮機(jī)的想法。

康普銳斯在調(diào)研國內(nèi)幾十個站之后,發(fā)現(xiàn)了國內(nèi)加氫站壓縮機(jī)存在的幾大問題。

  • 首先,隔膜壓縮機(jī)無法頻繁啟停機(jī),浪費(fèi)大量電能,增加沒必要的磨損;

  • 其次,排氣溫度高,壓縮機(jī)故障率高。隔膜機(jī)膜片、氣閥密封使用壽命短。液驅(qū)壓縮機(jī)密封使用壽命短;

  • 此外,卸車率低,導(dǎo)致氫氣運(yùn)輸效率低下,推高氫氣成本;

  • 最后,能耗相對較高,效率低。

尹智解釋到,所有問題的根源在于壓縮比。所以在這個調(diào)研的基礎(chǔ)上,康普銳斯經(jīng)過了多次的改進(jìn)。以隔熱壓縮去算,當(dāng)壓縮比是3的時候,排氣溫度是128℃,如果是9倍的話,排氣溫差到了256.1℃。如果是5Mpa到45Mpa,即使中間有冷卻,也難以做到200℃以下,這也是現(xiàn)在壓縮機(jī)出了很多問題的原因。

圖片來源:勢銀能鏈

對于上述問題,康普銳斯液驅(qū)壓縮機(jī)優(yōu)勢正好有所體現(xiàn)——

1.保證氫氣純度:康普銳斯液驅(qū)壓縮機(jī)采用油氣缸分離結(jié)構(gòu),通過專利結(jié)構(gòu)設(shè)計,完全杜絕液壓油污染氫氣,即使在密封損壞的情況下也能保證油氣分離。

2.可以頻繁啟停,啟停機(jī)無需排氣:液驅(qū)壓縮機(jī)通過液壓系統(tǒng)控制,將電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和缸體運(yùn)轉(zhuǎn)相對隔離,啟停機(jī)不影響壓縮機(jī)壽命,啟停過程無需排氣。

3.結(jié)構(gòu)簡單,故障率低:壓縮缸運(yùn)動部件僅為活塞及活塞桿,液壓系統(tǒng)僅為電機(jī)油泵,沒有曲軸連桿機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,故障率低。

4.負(fù)荷低,易損件少,使用壽命長:液驅(qū)壓縮機(jī)通過液壓缸與氣缸的面積比實(shí)現(xiàn)高壓增壓,液壓系統(tǒng)負(fù)荷低,工藝難度小。壓縮機(jī)易損件只有缸內(nèi)活塞和活塞桿密封,且線速度極低,使用壽命長。

5.多級壓縮,溫度低,卸車率高:由于采用多級壓縮形式,單級壓縮比低,增加了級間冷卻,整機(jī)溫度低、能耗低,有助于延長密封件使用壽命。

6.國產(chǎn)化率100%:壓縮機(jī)部件全部國產(chǎn)化,無進(jìn)口依賴,且絕大部分部件為通用產(chǎn)品,成本低,周期短,后續(xù)維護(hù)成本低。

7.單機(jī)排量大:壓縮缸缸徑大,行程長,排量大,液壓系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。

8.獨(dú)有控制系統(tǒng),保證高效傳動:壓縮機(jī)往復(fù)運(yùn)動采用動態(tài)換向控制,以保證極小的余隙和極短的換向時間,以提高傳動效率和容積效率。45MPa壓縮機(jī)平均能耗低于0.9kWh/kg。

此外,尹智在演講中還給出了對加氫站行業(yè)分析的幾點(diǎn)判斷及建議:

1、500kg級加氫站,僅適用于示范項目,無法滿足商業(yè)化運(yùn)營。壓縮機(jī)排量單機(jī)1000Nm³/h&12.5MPa是商業(yè)化運(yùn)營加氫站的最低需求排量。加氫站壓縮機(jī)必然朝著大排量,高壓力發(fā)展。

2、依靠20MPa長管拖車運(yùn)輸氫氣,很難實(shí)現(xiàn)35元/kg的目標(biāo)終端加注價格。降低運(yùn)輸成本需要通過提高槽車壓力,提高卸車率來實(shí)現(xiàn)。大規(guī)模示范運(yùn)營依靠槽車運(yùn)氫會帶來很多問題。

3、可再生能源制氫加氫一體站能夠大幅降低氫氣成本,應(yīng)該予以支持。

4、谷電制氫、氫儲能一體式加氫站是現(xiàn)階段解決氫氣成本、運(yùn)輸問題最直接有效的方式,應(yīng)該大力推廣。

青島康普銳斯能源科技有限公司

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