石化機械：在氫能裝備新賽道上跑出“加速度”

　　日前，華南地區新建加油、制氫加氫一體綜合能源站項目花落石化機械。這是石化機械首次中標制氫加氫一體站EPC項目，主要涉及240標準立方米/小時制氫橇等設備。石化機械將從圖紙設計、材料采購、施工建設、投產試運行到竣工驗收，提供“一條龍”服務。

　　近年來，錨定氫能裝備，石化機械聚焦進口件替代和“卡脖子”技術攻關，依托超高壓結構技術、超高硬材料技術、超高能控制技術、超高精制造技術為核心的科技創新體系，開展氫能裝備基礎應用研究，系統構建研發體系，優先在加氫、制氫和輸氫領域，研制出系列氫氣壓縮機、加氫站成套裝備、制氫成套裝備、氫能智能管理與安全系統、輸氫鋼管等，突破高壓臨氫材料、高壓無油動密封、大流量低沖擊電液控制等關鍵核心技術，取得相關專利50余件。

　　如今，石化機械作為中國石化氫能裝備制造基地，已成為國內少數同時具備制氫、加氫裝備研制能力的企業之一，可為客戶提供高質量氫能裝備和一體化解決方案，在氫能裝備新賽道上跑出了“加速度”。

　　逐項破解難題　以技術優勢助力加氫站網絡建設

　　加氫站是規模發展氫能交通的基礎設施，加氫站建設離不開加氫裝備的支撐。圍繞加氫站關鍵設備研制，石化機械逐項攻關，以技術優勢助力加氫站網絡建設。

　　氫具有特殊的原子結構和化學性質，這使其在許多領域有著重要應用價值，但也給氫能裝備研制帶來了不小的難度。“氫脆”，就是一項世界級難題：溶于鋼中的氫聚合為氫分子，造成應力集中，導致材料脆化開裂。針對高壓高溫氫環境下金屬材料“氫脆”的問題，石化機械構建了金屬材料抗氫脆試驗和評價方法，開發了高壓氫環境下高強度特種合金及其處理工藝，建立了從22~90兆帕之間4種壓力能級臨氫材料選用規范，為加氫裝備研制和安全運行提供了依據。

　　氫氣壓縮機是加氫站的核心設備，可將氫氣從低壓提升到高壓，滿足燃料電池汽車使用需求，分為液驅式、隔膜式和離子液式。其中，國內離子液式壓縮機技術目前尚不成熟。

　　在液驅式氫氣壓縮機開發上，石化機械采用一機雙壓、壓比動態調節等設計，攻克了大流量低沖擊可控壓比電液控制、高壓無油動密封、寬工況氣閥設計等技術，自主研發的國內首臺加氫站用90兆帕液驅式氫氣壓縮機完成了極限工況性能試驗，裝備穩定可靠。在隔膜式氫氣壓縮機研發上，該公司破解了膜腔型線優化設計、高效率補油溢油系統設計等難題，開發出22兆帕、1700標準立方米/小時、70%容積效率的隔膜式氫氣壓縮機，助力萬方級規模供氫中心建設，并支撐了向更高壓力等級供氫充裝工藝前瞻性技術研究。

　　加氫機用于氫氣加注服務，配套壓力傳感器、溫度傳感器、計量、取氣優先控制和安全裝置等。目前，石化機械已成功研制出35兆帕雙槍雙計量、雙槍單計量、單槍單計量等多種型號加氫機，可嚴格控制溫升和加注流速，平均加注速率達到每分鐘2千克以上。

　　站控系統是加氫站的“大腦”。通過應用擴展，石化機械集合工藝控制、數據采集、狀態監控、報警聯鎖和交易報表等功能，載有設備控制、計費管理、視頻監控和火氣系統，成功將SOFElink數智平臺接入加氫站，可實現全天候裝備狀態監測、作業遠程支持、故障告警、遠程運維、預測診斷等微服務。

　　苦心攻關換來累累碩果。如今，石化機械已配套研制出系列化氫氣壓縮機、加氫機、卸氫柱、順序控制盤、站控系統等關鍵組成，并在武漢建成兩座加氫站，其中一座被列為示范站。

　　依托重大項目　加快攻克制氫裝備關鍵核心技術

　　“8月14日，我們研制的PEM（質子交換膜）制氫及燃料電池設備系統正式產出氫氣，截至目前運行平穩。”據相關研究人員介紹，石化機械自主設計的PEM制氫系統具有氫氣純度高、響應速度快、能耗低等特點。這是該公司在制氫裝備領域取得的又一個新突破。

　　制氫是氫能產業鏈的最前端環節，也是氫能戰略地圖上的必爭之地。電解水制氫作為最清潔的制氫技術和儲能形式，相關裝備研發也備受關注。依托內蒙古烏蘭察布綠氫制備等項目，石化機械加快制氫裝備關鍵核心技術與主要部件攻關，“雙管齊下”，同時開展堿水制氫和PEM制氫裝備的裝配調試工作。在建立全過程安全風險評價體系的基礎上，該公司創造性開展裝備集成、氣密試驗、功能調試和性能測試等關鍵工作，成功實現了高純度氫氣連續穩定產出。經第三方機構檢測，氫氣純度符合燃料電池用氫國家標準，滿足燃料電池用氫要求。

　　電解槽作為可再生能源大規模制氫的關鍵裝備，在制氫系統總成本中的占比近50%，是攻關的重點。針對電解槽氣液兩相流場均勻性問題，石化機械通過技術合作，設計方形電解槽，并優化流道結構，研制出的2.5兆瓦級橇裝式堿水制氫系統可滿足綠電制氫規模發展需求，額定產氫量達500標準立方米/小時，具有直流電耗低、插片式帶壓設計易維護等優勢，可應用于制氫中心及制氫加氫一體站。

　　目前，在加氫、制氫、輸氫領域，石化機械已“全面開花”，具備了為客戶提供加氫站、制氫加氫一體化、大排量充裝、兆瓦級PEM制氫、綠電堿水制氫、車載供氫系統等解決方案的綜合服務能力。今年以來，該公司多種氫能裝備投放市場，訂單量同比顯著增長，不僅參與了“西氫東送”項目輸氫鋼管的合作研發，而且完成了3種規格輸氫管試制，再一次在新領域樹起了“金招牌”。

　　“今后，我們將繼續扛好‘智造大國重器、服務能源發展’的職責使命，以高端化、智能化、綠色化為方向，走好氫能裝備專精特新發展之路，打造自主可控、有競爭力的中國石化氫能裝備制造基地。同時，我們根據客戶需求，結合實際運營條件，配置氫能裝備產品，爭做高質量氫能裝備供貨商和一體化解決方案提供商。”石化機械氫能裝備分公司總經理潘靈永說。(孫海濤 宋滿華)

　　轉自：中國石化報

　　【版權及免責聲明】凡本網所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業經濟信息網”，違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章及企業宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯系：010-65363056。

延伸閱讀