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换热器在氢燃料电池系统中是如何应用的?

发布时间:2023-11-29人气:109

氢燃料电池是一种高效、环保的能源转换装置,具有广阔的应用前景,氢能源的概念最早于20世纪70年代提出,相比于传统能源,它具有再生环保的特点,发电不产生废弃物,又可以源源不断生产,是未来环保能源发展的主力军。近期我司接触到了几个在做氢燃料电池生产研发的企业对换热器的需求,表明换热器在这行潜力广阔,值得探讨。


氢燃料电池的运作原理是基于电解水的逆反应。该技术以氢气和氧气作为燃料,并分别供给阳极和阴极。氢气在阳极处经过扩散和与电解质的反应后,释放出电子并通过外部负载进入阴极。在阴极上,氧气通过扩散进入燃料电池,并与氢离子及电子结合,生成水蒸气并排出系统。


氢燃料电池运行原理


客户目前以单个集装箱装配氢燃料电池系统,里面包含发电系统、供氢系统、电池模块和余热利用,客户利用碱水电解槽生产氢气,需要应用到换热器给碱水降温,参数如下



热侧

冷测

介质
5.3%KOH冷却水
入口温度65℃7℃
出口温度60℃12℃
流量1.5㎡/h

2㎡/h

工作压力1.8Mpa0.2Mpa
压降2020


客户燃烧电池反应后产生82度的饱和湿空气尾气,氢能源电池反应是空气氧与纯氢生成水,考虑回收水用于制作电解水。工艺要求是用环境空气给82度空气降温到30-35度,主要诉求是集水。我司和对方技术深入探讨,结合经济效益需求,最后出了空冷水冷两份方案,达到预期效果,工况参数如下



热侧

冷测

介质
65%饱和湿空气空气
入口温度82℃23℃
出口温度35℃
流量

3.6t/h

3㎡/s

工作压力0.12Mpa
压降2020


换热器在氢燃料电池中的应用包括,燃料电池系统热量包含电堆的产热和中冷器,需要配冷却器。供氢系统上需要用到换热器冷却氢气。特瑞普换热器协助新能源企业开发研究氢能源电池发电系统,提供了换热器测试支撑,得到了客户的广泛认可。由此可得出结论,换热器在新能源行业尤其是氢燃料电池行业的潜力巨大,并发挥了不可替代的作用。

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