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核电站采用外购氢气与自制氢气的优劣分析

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核电站采用外购氢气与自制氢气的优劣分析摘要:目前国内大多数大功率的发电机基本上采用水氢氢冷却方式,即用水冷却发电机定子线棒,氢气冷却发电机定子铁芯和转子。但氢气的缺点是渗透性强,容易从设备中泄漏出来,其次是氢气与氧气、空气混合后的爆炸范围广,有爆炸危险,所以对于电厂来说,氢气的使用是效益与风险并存的。现我们从工艺流程,系统成本以及安全方面对外购氢气与自制氢气系统的优劣进行比较,文中主要以福建福清3、4号机组与海南昌江1、2号机组的供氢系统为例进行分析。关键词:核电站;氢气系统;安全氢气系统作为核电厂气体系统的重要组成部分,对核电厂安全稳定运行起着至关重...

核电站采用外购氢气与自制氢气的优劣分析
摘要:目前国内大多数大功率的发电机基本上采用水氢氢冷却方式,即用水冷却发电机定子线棒,氢气冷却发电机定子铁芯和转子。但氢气的缺点是渗透性强,容易从设备中泄漏出来,其次是氢气与氧气、空气混合后的爆炸范围广,有爆炸危险,所以对于电厂来说,氢气的使用是效益与风险并存的。现我们从工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ,系统成本以及安全方面对外购氢气与自制氢气系统的优劣进行比较,文中主要以福建福清3、4号机组与海南昌江1、2号机组的供氢系统为例进行分析。关键词:核电站;氢气系统;安全氢气系统作为核电厂气体系统的重要组成部分,对核电厂安全稳定运行起着至关重要的作用。现下文就是根据福清3、4号机组(外购氢气)与海南昌江1、2号机组(自制氢气)为例,从工艺流程、系统成本以及安全方面对这两种供氢方式进行分析。1、氢气供应系统的类型与现状目前国内大型电厂(包括火电厂、核电站等)主要的供氢方式有两种。①.外购氢气:外购氢气主要是通过采购外来氢气,然后充注至电厂的贮存区域,待下游用户需要使用时直接输送至用户即可。②.自制氢气:自制氢气主要是电厂采购制氢设备,由电厂自己生产氢气以满足电厂的运行需要。第一种方式对外部依赖较大,有一定的运输成本,但是系统比较简单,日常维护较少;第二种对外部依赖较少,基本不存在运输成本问题,但是系统对工艺要求相对复杂,日常运行维护水平较高。下面是列举了一些目前国内部分核电站氢气系统的供应模式:表1国内部分核电站的氢气供应方式由上表可知,我国目前核电站氢气的供应方式外购和自制的都有采用,现我们根据实际情况对这两种方式进行分析。2、 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 分析2.1工艺流程对比(1)外购氢气主要是从专门生产氢气的厂家进行采购,然后运输至现场充注至现场的氢气储罐,待下游用户需要使用氢气,直接输送至下游即可。这种供氢方式工艺流程简单,操作方便。但是在进行氢气充注的过程中需要防止氢气泄漏带来的风险。按福清3、4号机组设计,现场安装有4个40m3氢气储罐,将4个氢气储罐充注至正常备用状态(运行压力为3.0MPa)正常需要4小时左右。(2)自制氢气是通过电站自己采购制氢设备,电解水方式制氢。电解流程如下:①碱性条件下:阴极  4H2O4e¯=2H2↑4O¯阳极  4OH¯-4e¯=2H2OO2↑总反应:4H2O=2H2↑O2↑②酸性条件:阳极 2H2O-4e¯=O2↑4H阴极 4H4e¯=2H2↑通过化学反应分生产出氢气,然后储存至现场的氢气储罐进行备用,待下游用户需要使用氢气,直接输送至下游即可。这种方式工艺流程较为复杂,并且制氢持续时间较长,中途需要有人值守巡检,所以对人工成本有一定的要求。2.2系统成本2.1.1设备成本(1)外购氢气供氢系统主要的设备组成如下表2外购氢气系统主要设备组(2)自制氢气供氢系统主要设备组成如下表3外购氢气系统主要设备组成以上就是两种供氢方式的主要设备组成。表4经济成本从上面对比可以看出,首先设备采购方面,自制氢气比外购氢气的设备复杂很多,这就导致设备采购成本相对较高,但是在后期系统运行方面,自制氢气的运行成本比外购氢气的运行成本低很多,所以从长远来看,自制氢气的的成本更低。2.3安全性能分析氢气的缺点是渗透性强,容易从设备中泄漏出来,其次是氢气与氧气、空气混合后的爆炸范围广(空气中氢的爆炸范围是氢含量4%~75%),有爆炸危险,所以对于电厂来说,氢气的使用是效益与风险并存的。所以氢气对厂房的设计要求、位置以及痛风效果都有严格的要求。(1)外购氢气由于设备比较简单(主要就是4个氢气储罐、氢气分配集流装置以及就地控制柜)所以占地面积较小,可控性也很强。以福清3、4号为例,厂房采用顶棚悬空,四面通透的设计,这样就保证了厂房的充分通风效果,在保证了安全性的同时,还节约了建设成本。但是由于氢气的来源是采用外购,所以在氢气充注作业过程中需要注意氢气泄漏带来的安全隐患。(2)自制氢气;①由于自制氢气设备较为复杂,设备数量也较多,所以占地面积相对外购氢气系统的占地面积大了许多,可控性相对较小。②由于制氢设备、整流器、控制柜属于电气设备,所以对厂房要求较高,不可能采取顶棚悬空的设计。但是在系统运行时就会带电运行,一旦出现氢气泄漏,这些电气设备就是一个重大安全隐患。3、结语综上所述,外购氢气系统工艺运行相对简单,设备采购成本较低,如果电厂附件有稳定的气源,而运输成本较低,则可以考虑采用外购的方式为电厂提供氢气。但是结合电解制氢方案符合核电站用氢量大的特点,不受运费及外购氢气价格波动的影响,同时长远来看运行成本更低,虽然自制氢气的安全隐患相对外购氢气的隐患更多,但是这些现在都是可以采用人为 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 进行防范的。所以从外购氢气和自制氢气这两种方案来看,自制氢气的优势更明显。参考文献:(1)李良浩.核电站氢气供应方案选择华电技术(2014)(2)GB50177-2005氢站设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
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