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【重磅新聞】純氫/摻氫管道終于來了！內(nèi)蒙古科技廳啟動(dòng)中低壓純氫與摻氫管輸及應(yīng)用項(xiàng)目

時(shí)間：2021-11-09 來源： 瀏覽：

【重磅新聞】純氫/摻氫管道終于來了！內(nèi)蒙古科技廳啟動(dòng)中低壓純氫與摻氫管輸及應(yīng)用項(xiàng)目

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11月8日， 內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項(xiàng)“中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿垒斔图捌鋺?yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目啟動(dòng)暨實(shí)施方案論證會(huì)隆重舉行。

 
本次論證會(huì)邀請(qǐng)了內(nèi)蒙古自治區(qū)科技廳、通遼市、科爾沁區(qū)、通遼經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和項(xiàng)目歸口管理單位相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，以及項(xiàng)目課題實(shí)施方案論證專家、相關(guān)負(fù)責(zé)人等重要嘉賓出席。
 
據(jù)悉，“中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿垒斔图捌鋺?yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目實(shí)施方案論證會(huì)由6位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行課題匯報(bào)，并由項(xiàng)目專家組進(jìn)行提問。
 
清華大學(xué)教授陳祥表示， 隨著氫能發(fā)展利用技術(shù)的不斷成熟和完善，大規(guī)模集中制氫和長距離輸氫是未來趨勢(shì)， 管道運(yùn)輸是最經(jīng)濟(jì)方式， 新建純氫高壓輸運(yùn)管網(wǎng)是終極目標(biāo)。但輸氫管道造價(jià)是天然氣管道的2倍， 短期內(nèi)利用現(xiàn)有天然氣管線摻氫輸運(yùn)是最現(xiàn)實(shí)可行的方案。
 
目前，國內(nèi)氫氣長輸管道規(guī)模較小，氫氣長輸管道領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系尚屬空白，且國內(nèi)管道輸氫安全技術(shù)研究及專用摻氫設(shè)備研發(fā)剛剛起步。
 
因此，需完善輸送工藝、設(shè)備材料選型、焊接技術(shù)、安全保障技術(shù)、完整性管理技術(shù)，全面指導(dǎo)我國未來氫氣管道大規(guī)模建設(shè)。
 
陳祥表示，此次啟動(dòng)的“中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿垒斔图捌鋺?yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目 主要針對(duì)城鎮(zhèn)地區(qū)用氫需求， 解決中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿垒斔图捌鋺?yīng)用關(guān)鍵問題，并完善標(biāo)準(zhǔn)體系，提供理論、技術(shù)及裝備支撐。
 
該項(xiàng)目主要有六大研究內(nèi)容，分別為——

  • 管材中滲氫擴(kuò)散機(jī)理，管材對(duì)純氫/摻氫輸送相容性研究，純氫/摻氫輸送架空和埋地管道連接工藝；

  • 管道中摻氫傳質(zhì)輸送機(jī)理 ， 多級(jí)減壓和調(diào)壓技術(shù)，純氫/摻氫燃?xì)夤茌敼に?，摻氫設(shè)備研發(fā)；

  • 純氫/摻氫燃?xì)夤艿篮完P(guān)鍵設(shè)備的安全事故特征和演化規(guī)律研究，完整性管及緊急搶修技術(shù)；

  • 氫氣分離工藝與設(shè)備研發(fā)及末端增壓技術(shù)；

  • 純氫管道輸送試驗(yàn)管線；

  • 純氫/摻氫家用燃燒器、換熱器內(nèi)傳熱傳質(zhì)機(jī)理及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究、形成家用燃?xì)庠?、加用熱水器及末端增壓裝置等試驗(yàn)平臺(tái)。

 
據(jù)清華大學(xué)副教授張華偉介紹， 課題1——“管道輸氫傳質(zhì)輸運(yùn)機(jī)理、材料、工藝技術(shù)研究”主要研究目標(biāo)是針對(duì)城鎮(zhèn)地區(qū)用氫需求，開展中低壓純氫與摻氫 (5%~20%) 燃?xì)夤艿垒斶\(yùn)機(jī)理、材料、工藝技術(shù)研究，解決輸氫管道安全性、摻混氫比例等關(guān)鍵技術(shù)難題，回答 能否摻、摻多少 等基本科學(xué)問題。
 
該課題的主要研究內(nèi)容有三個(gè)：開展燃?xì)夤艿罁交鞖漭斶\(yùn)工藝特性研究、開展純氫/摻氫管道輸送的管材相容性研究、開展純氫/摻氫輸送架空和埋地管道連接工藝研究。
 
據(jù)清華大學(xué)博導(dǎo)馬凡華介紹， 課題2“——管道輸氫安全技術(shù)研究及專用摻氫設(shè)備研發(fā)”的主要研究目標(biāo)是獲得純氫/摻氫燃?xì)夤艿篮完P(guān)鍵設(shè)備的安全事故特征和演化規(guī)律， 研制出管道輸氫安全檢測(cè)系統(tǒng)，并研發(fā)流量隨動(dòng)精準(zhǔn)摻氫設(shè)備樣機(jī) 。
 
該課題的主要研究內(nèi)容為：管道天然氣摻氫控制技術(shù)研究、管道及關(guān)鍵設(shè)備安全事故特征及演化規(guī)律研究、天然氣摻氫實(shí)時(shí)安全防護(hù)與監(jiān)測(cè)技術(shù)、流量隨動(dòng)精準(zhǔn)摻氫設(shè)備研發(fā)。
 
據(jù)西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司教授級(jí)工程師管英富介紹 ，課題3——“氫氣分離工藝與設(shè)備研發(fā)及末端增壓技術(shù)研究”的研究目標(biāo)是針對(duì)城鎮(zhèn)地區(qū)用氫需求，開展中低壓摻氫(5%~20%)天然氣氫氣分離工藝與設(shè)備研發(fā)及末端增壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分離純度99.999%，末端增壓裝置增壓至0.2MPa。
該課題的主要研究內(nèi)容為——

  • 低含量(5%~20%)氫氣兩相流滲透富集技術(shù)研究，富氫氣(≥50%) PSA再 提純技術(shù)研究；

  • 吸附材料與氫氣分離工藝開發(fā):提高分離效率、系統(tǒng)的集成優(yōu)化研究；

  • 99.999%氫氣末端增壓技術(shù)及設(shè)備研究；

  • 獲得氫氣分離提純與末端增壓成套工藝技術(shù)，為工業(yè)示范推廣奠定基礎(chǔ)。

 
據(jù)西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院汽車系主任王金華介紹， 課題4——“家用燃?xì)錈崴?、灶具研發(fā)”的研究目標(biāo)是針對(duì)純氫/摻氫家用燃燒器、換熱器內(nèi)傳熱傳質(zhì)機(jī)理及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，從而形成家用燃?xì)庠?、家用熱水器及末端增壓裝置等科技試驗(yàn)平臺(tái)， 從而解決摻氫與純氫燃?xì)庠谌細(xì)饩邞?yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)難題。
該課題的主要研究內(nèi)容為——

  • 針對(duì)城鎮(zhèn)地區(qū)用氫需求，開展純氫/摻氫燃?xì)饣A(chǔ)燃燒特性的研究；

  • 利用實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論分析研究基礎(chǔ)層流射流連續(xù)燃燒火焰；

  • 開展純氫/摻氫家用熱水器、灶具內(nèi)燃燒不穩(wěn)定性研究；

  • 基于實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)合數(shù)值仿真研究手段，開展純氫灶具樣機(jī)開發(fā)。

據(jù)中國石油天然氣管道工程有限公司高級(jí)工程師趙立前介紹， 課題5——“純氫管道輸送試驗(yàn)平臺(tái)研制”的研究目標(biāo)是 建成純氫管道科技試驗(yàn)平臺(tái) ， 并開發(fā)出純氫/摻氫管道完整性評(píng)價(jià)軟件。
該課題的主要研究內(nèi)容為：試驗(yàn)平臺(tái)功能研究、試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)施工研究、試驗(yàn)平臺(tái)投產(chǎn)及運(yùn)行研究、純氫管道完整性評(píng)估軟件研發(fā)。
同時(shí)， 純氫管道科技試驗(yàn)平臺(tái)可有效解決純氫管道材料、設(shè)備試驗(yàn)驗(yàn)證的問題 ，具有模塊化、多功能、復(fù)合型、開放性等特點(diǎn)，并同時(shí) 預(yù)留摻氫功能。

 

在6位匯報(bào)人分別匯報(bào)完課題實(shí)施方案后，專家組成員對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了討論和研究，由 中國工程院院士黃維和 宣讀了專家組的意見。

 
專家組一致認(rèn)為——
項(xiàng)目組提供的論證資料完整、規(guī)范，符合論證要求。
按照指南要求，圍繞中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿垒斔图捌鋺?yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)開展管道材料及焊接、輸氫安全技術(shù)及專用摻氫設(shè)備、氫氣分離工藝與設(shè)備研發(fā)及末端增壓技術(shù)、家用燃?xì)錈崴髋c灶具、純氫管道輸送試驗(yàn)平臺(tái)這五個(gè)方面開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)， 制定的技術(shù)路線和實(shí)施方案科學(xué)合理。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)擁有項(xiàng)目所需的技術(shù)儲(chǔ)備、專家人才和研發(fā)條件和測(cè)試設(shè)備，團(tuán)隊(duì)具備構(gòu)建從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究-試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)示范工程應(yīng)用的全鏈條研發(fā)創(chuàng)新能力， 制定的項(xiàng)目管理及協(xié)調(diào)機(jī)制可行。
項(xiàng)日實(shí)施后將為我國中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維提供技術(shù)支撐， 目標(biāo)明確合理， 經(jīng)費(fèi)安排基本合理。
 

 

新能源儲(chǔ)運(yùn) 認(rèn)為，氫能的儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)是制約當(dāng)前我國氫能發(fā)展的瓶頸之一。在所有的氫能輸運(yùn)方案中，管道運(yùn)輸在長期連續(xù)輸送條件下具有經(jīng)濟(jì)性，但 純氫/摻氫管道輸送的工藝、材料、設(shè)備等方面還有很多卡脖子問題 ，同時(shí) 目前 我國氫能的應(yīng)用場(chǎng)景的研究多以燃料電池為主，需要 研究解決城鎮(zhèn)居民等用氫場(chǎng)景的關(guān)鍵設(shè)備及摻氫適用性等問題 。
因此，內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專項(xiàng)“中低壓純氫與摻氫燃?xì)夤艿垒斔图捌鋺?yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目不僅僅是對(duì)內(nèi)蒙古氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生積極影響， 也將是我國管道輸氫及摻氫產(chǎn)業(yè)的樣板 示范 工程， 對(duì)我國氫能快速發(fā)展具有重要意義。
未來， 中短距離純氫管道和天然氣大規(guī)模摻混協(xié)同發(fā)展，純氫管道長度、摻混比例、摻混規(guī)模不斷擴(kuò)大， 氫能輸送成本將接近甚至低于天然氣，屆時(shí)我國氫能產(chǎn)業(yè)將迎來大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的黃金發(fā)展期。
（來源：新能源儲(chǔ)運(yùn)、勢(shì)銀能鏈）

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