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液体流量传感器在氢燃料电池热电系统中的应用

发布时间: 2019-07-25发布者: 浏览量: 101

 甲醇作为一种(碳、氢)能量的载体,本质洁净,其常温常压液态的基本物理属性,使得储、运、用以及能量形式的转换更加安全便捷。甲醇由于来源广泛、经济体量巨大、全产业链可持续发展,已逐步为全球业界公认是一种理想的新型清洁可再生燃料。近年来不少业内人士认为甲醇重整氢燃料电池技术是一种在低温燃料电池技术成本大幅下降前的补充方案,更有甚者认为甲醇重整制氢燃料电池未来是主流路线之一。下面小编和大家一起来了解一下基于甲醇重整制氢燃料电池技术的热电联供系统中液体流量传感器的应用有哪些?
   甲醇重整制氢燃料电池以甲醇水为燃料,经过在设备内部重整为氢气。从安全性考虑,甲醇水要比纯氢高很多,而且甲醇水便于储存和运输。氢气是随产随用且为常压,不需要高压氢气罐和建设加氢站等基础设施,其使用的电堆为高温电堆,一般的工作温度超过100℃,电堆使用的氢气为重整所制,因高温电堆具有较高的CO耐受性,重整氢气不需要提纯便可以直接使用,同时高温堆不需要复杂的水管理和温度管理,使整个系统更简单;另外,其模块化结构简单、可靠性好、故障率低且易于维护。因此,甲醇重整制氢燃料电池是一种安全、可靠、现实、可行的燃料电池技术。
   谈及“甲醇重整制氢燃料电池”技术现在的应用场景可谓比较广泛例如:公交车、物流车、大巴车、冷链物流车等交通领域都有它的身影。下面了解一下甲醇重整制氢燃料电池技术的工艺流程及热电联供系统。
甲醇重整制氢+氢燃料电池系统作为“发电机”系统,主要有三种技术路线:
   第一类技术是甲醇重整+高温燃料电池(甲醇重整制氢高温燃料电池) ,这类技术是现阶段发展比较快的技术路径,代表企业有丹麦Senergy、博氢Palcan,已在电动车及其他特殊领域得到应用。

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   第二类技术是甲醇重整制氢+氢气提纯+低温燃料电池(水氢技术),该路径是甲醇重整制氢技术与低温纯氢燃料电池技术的集成。将甲醇水重整获得的富氢进行提纯,获得99.9999%纯度的高纯氢,氢气再进入燃料电池电堆发电。
   低温纯氢燃料电池是目前最成熟、最高效的燃料电池技术,早已实现了批量生产,并在众多应用领域广泛应用。目前实现商业化应用的燃料电池汽车都采用的是低温燃料电池系统,比如丰田Mirai、本田Clarity。

   第三类技术是甲醇重整+除CO装置+低温燃料电池,这一技术的特点是,通过催化剂,对甲醇重整产生的混合气中的CO进行选择性氧化,使之变为CO2,从而以混合气的形式进入到低温堆的阳极,氢气参与反应发电,其他气体从阳极排出。目前,主要以欧洲部分研究所研究为主导。
   除以上三种甲醇重整制氢燃料电池系统外,还有一种就是直接甲醇燃料电池DMFC(Direct Methanol Fuel Cell)。电堆的结构也是PEM的结构,双极板加质子膜是主体部分。然而,与其他燃料电池相比,尽管DMFC的优势明显,但其发展却比其他燃料电池缓慢。
氢燃料电池一体化分布式热电联供系统控制实现
   在燃料电池热电联供系统中所使用的燃料电池具有层叠了板状的单电池 而成的单电池层叠体。通常是在单电池的中央部设置有电极,并在单电池的周缘部设置有 燃料气体供给集流管孔等的各个集流管孔。而且,在层叠单电池的时候,各个集流管孔分别 连接从而形成燃料气体供给集流管等的各个集流管(manifold)。然在工作运行中气体所流通的热容量小的燃料气体排出集流管以及/或者氧化剂气体排出 集流管也行使作为液体所流通的热容量大的冷却介质排出集流管的绝热体的功能,从而能够减少从冷却介质排出集流管向大气释放的放热量,能够提高燃料电池堆的热回收效率。为其更好的检测燃料气体排出集流工采网提供了一款荷兰Swissflow 低压流量计 - SF800。
   该流量计是一款性价比出众的通用型流量计,它的工作温度范围为-20~+ 90°C,工作压力是16 bar(最大40 bar),流速量程为每分钟0.5~20升。它用途广泛,适用于多种应用和流体。在材质方面SF800整机均由化学和热恢复力优秀的高品质塑料和复合材料制成。外壳材质是PVDF(一种高级PVC)制成,而内部转子仅重0.04克,由一种重量极轻的液晶聚合物Vectra制成。 两种材料都不易受水垢影响。集成PCB发出红外信号,该信号被转子的三个叶片中断。SMD元件将中断的信号转换为脉冲。SwissFlow流量传感器的转子壳体的结构和几何形状使其能够承受高压。
荷兰Swissflow  低压流量计 SF800参数:


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