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高压纯氢环境对X80管线钢焊接接头氢脆敏感性的影响
1
作者 王鹏涛 崔崇 +3 位作者 孙晨 鲁仰辉 刘伟 杨志文 《石油与天然气化工》 北大核心 2025年第1期118-124,共7页
目的研究高压纯氢环境对X80管线钢焊接接头氢脆敏感性的影响,为天然气管道掺氢焊接工艺提供参考。方法采用冲击试验和慢应变速率拉伸试验,结合SEM断口分析及塑性指标计算,研究了6.3 MPa高压纯氢环境中X80管线钢焊接接头氢脆敏感性。结果... 目的研究高压纯氢环境对X80管线钢焊接接头氢脆敏感性的影响,为天然气管道掺氢焊接工艺提供参考。方法采用冲击试验和慢应变速率拉伸试验,结合SEM断口分析及塑性指标计算,研究了6.3 MPa高压纯氢环境中X80管线钢焊接接头氢脆敏感性。结果(1)6.3 MPa纯氢环境下X80管线钢热影响区和焊缝的强度和塑性指标均有所下降,表现出一定的氢脆敏感性;(2)试样断口边缘出现脆性断裂的解理形貌,韧性断裂向脆性断裂转变;(3)塑性指标比值及延伸率下降率计算结果表明,相比于热影响区,6.3 MPa纯氢环境下焊缝的氢脆敏感性更高。结论在6.3 MPa高压纯氢环境中,X80管线钢焊接接头抗氢脆敏感性显著下降,断面收缩率、延伸率和抗拉强度均低于常压空气环境。 展开更多
关键词 高压纯氢环境 X80管线钢 焊接接头 氢脆 冲击试验 拉伸试验
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国内外纯氢及掺氢输送管材研究进展 被引量：4
2
作者 刘斌 毕宗岳 +3 位作者 李中祥 胡旭东 韦奉 姜帆 《焊管》 2024年第7期8-17,共10页
氢能作为一种二次清洁性能源,同时作为一种零碳能源,具有清洁、安全、高效及可持续的特点,已成为未来能源产业发展方向之一。管道输氢是最安全高效的运输方式,已成为全球氢气远距离输送的首选。阐述了国内外纯氢/掺氢输送管道工程基本情... 氢能作为一种二次清洁性能源,同时作为一种零碳能源,具有清洁、安全、高效及可持续的特点,已成为未来能源产业发展方向之一。管道输氢是最安全高效的运输方式,已成为全球氢气远距离输送的首选。阐述了国内外纯氢/掺氢输送管道工程基本情况,归纳了氢损伤概念及氢损伤产生的机理以及氢损伤的影响因素,包括管线钢的化学成分及非金属夹杂等级、微观组织、强度,以及掺氢比例、温度及应变速率等,对国内外氢气输送管道用标准进行了分析,提出了输氢管材的设计及要求。针对纯氢/掺氢管道仍未进行大规模推广应用的现状及下一步需研究的方向进行了展望。 展开更多
关键词 管道输氢 掺氢输送 纯氢 氢脆 氢损伤
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纯氢阵列微管预混火焰结构及湍流燃烧速度测量
3
作者 刘泓芳 蔡骁 +5 位作者 王金华 代鸿超 韩啸 刘晓佩 汤成龙 黄佐华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期69-77,共9页
为给出稀燃环境45~87 m/s流速下的纯氢微混火焰的湍流燃烧特性,采用阵列微管喷嘴模型燃烧室进行研究。通过粒子图像测速技术与羟基平面激光诱导荧光技术诊断火焰,研究了纯氢湍流火焰前锋面结构及火焰热态流场,得到火焰前锋面尺度信息及... 为给出稀燃环境45~87 m/s流速下的纯氢微混火焰的湍流燃烧特性,采用阵列微管喷嘴模型燃烧室进行研究。通过粒子图像测速技术与羟基平面激光诱导荧光技术诊断火焰,研究了纯氢湍流火焰前锋面结构及火焰热态流场,得到火焰前锋面尺度信息及微混燃烧室湍流参数,包括火焰体积、火焰面密度、湍流强度、湍流积分尺度和湍流燃烧速度。研究结果表明:微混燃烧室出口的湍流强度随着来流速度线性增加,火焰前锋面凸向未燃气与凹向未燃气的概率基本相同,并且随着湍流强度的增加,火焰的小尺度结构和褶皱程度有所增加。这些变化导致火焰面密度的增加,从而增加了湍流火焰面积和湍流燃烧速度。此外,氢气微混火焰归一化湍流燃烧速度达到7~11,约是火焰面积比3.5~5.5的两倍,这主要是因为稀燃氢气火焰的路易斯数较低,导致火焰局部燃烧速率超过了层流燃烧速度。因此,稀燃纯氢微混湍流火焰的燃烧速度的增加主要由火焰面积的扩大和局部燃烧速率的增强共同影响。该研究为优化阵列微管喷嘴模型燃烧室及微混燃烧技术提供了理论依据和实验支持。 展开更多
关键词 微混燃烧 纯氢火焰 火焰结构 湍流燃烧速度
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纯氢管道输氢技术发展现状与分析 被引量：7
4
作者 曹权 王洪建 +1 位作者 秦业美 王敏 《力学与实践》 2024年第1期18-27,共10页
利用管道输送氢气,能够实现氢气低成本、大规模、长距离输送,但纯氢管道的发展面临技术与经济方面的挑战。本文给出了管道输氢评价指标,总结了国内外纯氢管道的发展现状,探讨了管道输氢面临的技术挑战与经济性影响因素。纯氢管道大规模... 利用管道输送氢气,能够实现氢气低成本、大规模、长距离输送,但纯氢管道的发展面临技术与经济方面的挑战。本文给出了管道输氢评价指标,总结了国内外纯氢管道的发展现状,探讨了管道输氢面临的技术挑战与经济性影响因素。纯氢管道大规模发展具备技术可行性,建设与运行成本也将大幅下降。随着氢能产业的快速发展,管道输氢将成为最高效、最经济的氢气输送方式。建议结合我国实际情况,统筹规划纯氢管网布局,制定管道输氢标准规范,建立安全监管与应急决策平台,搭建运营管理体系,逐步推动管道输氢产业化发展。 展开更多
关键词 纯氢管道 评价指标 管网布局 产业化
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纯氢管道泄漏扩散规律研究 被引量：1
5
作者 张清清 王江伟 +3 位作者 白日欣 王红义 黄伟轩 仇海波 《化工设备与管道》 CAS 北大核心 2024年第5期79-84,共6页
为了有效减少纯氢管道泄漏引发的消防安全事故,采用数值模拟方法研究了纯氢管道不同位置泄漏时氢气的扩散规律和分布状态,并结合已有文献的相关数据验证了仿真模型的准确性。模拟结果表明:纯氢管道泄漏后会在泄漏孔附近形成仅有少量扩... 为了有效减少纯氢管道泄漏引发的消防安全事故,采用数值模拟方法研究了纯氢管道不同位置泄漏时氢气的扩散规律和分布状态,并结合已有文献的相关数据验证了仿真模型的准确性。模拟结果表明:纯氢管道泄漏后会在泄漏孔附近形成仅有少量扩散的射流区域。由于空气浮力的作用,管道下方泄漏时在泄漏孔附近的氢气分布呈倒锥形,侧方泄漏时氢气云团末端明显向上偏移。在4 MPa压力和泄漏孔直径2 mm条件下,氢气传感器与管道的最佳距离为0.25 m。管道上方、下方和侧方泄漏时,泄漏方向上0.25 m处的氢气浓度分别在80 s、30 s和60 s后趋于稳定。在对纯氢管道进行泄漏监测时,可先通过数值模拟分析确定氢气传感器的最佳位置,以提高其泄漏监测范围,防范管道燃爆事故的发生。 展开更多
关键词 纯氢管道 消防安全 数值模拟 分布状态 泄漏监测
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超高纯氢低温提纯工艺研究
6
作者 黄天亮 陈既东 +4 位作者 段罗斌 徐国稳 胡咸军 陈杰 熊联友 《真空与低温》 2024年第4期429-435,共7页
氢能是正在大力发展的重要清洁能源,在使用过程中对氢气纯度有较高的要求。随着燃料电池和半导体行业的迅速发展,本文基于大型氢液化装置在液氢制备和液氢加注过程中回收的纯度99%以上的氢气提纯需求,对于氢气纯度的要求更加苛刻,一般... 氢能是正在大力发展的重要清洁能源,在使用过程中对氢气纯度有较高的要求。随着燃料电池和半导体行业的迅速发展,本文基于大型氢液化装置在液氢制备和液氢加注过程中回收的纯度99%以上的氢气提纯需求,对于氢气纯度的要求更加苛刻,一般纯度需求为5N~6N级别,这对于氢气高效提纯工艺提出了更大的挑战。对低温吸附法、变压吸附法、钯合金扩散法(膜分离)以及金属吸氢法等4种氢提纯工艺进行了对比分析;实验研究了液氮温区大颗粒活性炭对氢气和氮气的吸附效果;同时采用低温吸附方法设计了99%以上纯度向超高纯氢气(6N)的提纯工艺,并利用数值模拟软件对低温吸附流程工艺进行了建模分析与优化,目的在于探索和开发适用于工业生产的大流量、高纯度、稳定可靠以及经济高效的超高纯氢提纯工艺。 展开更多
关键词 低温吸附法 超高纯氢提纯 活性炭吸附实验 数值建模分析
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纯氢燃料微预混喷嘴燃烧特性实验研究
7
作者 葛正好 撒博文 +2 位作者 朱涛 邵宇轩 邵卫卫 《燃气轮机技术》 2024年第4期32-39,共8页
为探究微预混喷嘴在纯氢燃料下的燃烧特性,设计了模型实验件,并在常压下开展了纯氢燃料燃烧性能实验研究。研究了喷嘴间距、直径以及进气空气温度对火焰结构和污染物排放的影响规律。结果表明:在工况范围内,微混火焰呈现独立的多微射流... 为探究微预混喷嘴在纯氢燃料下的燃烧特性,设计了模型实验件,并在常压下开展了纯氢燃料燃烧性能实验研究。研究了喷嘴间距、直径以及进气空气温度对火焰结构和污染物排放的影响规律。结果表明:在工况范围内,微混火焰呈现独立的多微射流火焰形态,在接近贫熄边界时,火焰开始抬升并转变成整体大火焰形态。当喷嘴间距缩小至S x=1.5D后,相邻火焰之间的火焰锋面存在相互重叠的区域,耦合作用增强,导致稳定性下降。火焰宽度随着喷嘴直径缩小而缩小。该微预混喷嘴可在较宽范围内实现纯氢燃料稳定燃烧,且具有较优的低排放燃烧性能。在绝热温度2000 K工况下NO_(x)排放低于10×10^(-6)(干基,体积分数,15%O_(2))。 展开更多
关键词 纯氢燃料 微预混喷嘴 火焰结构 NO x排放 实验研究
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纯氢/混氢碳氢燃料喷嘴技术综述
8
作者 王雅芬 符鹏飞 +1 位作者 裴鑫岩 侯凌云 《航空发动机》 北大核心 2024年第5期23-34,共12页
在民用飞机日益普及的时代,大气中飞机尾气排放对环境的污染问题日益凸显,发动机碳排放需要进一步降低,而氢能的使用为实现零碳排放提供了可能。介绍了氢气与不同碳氢燃料特性,阐述了氢作为航空发动机和燃气轮机燃料的优势,以及纯氢/混... 在民用飞机日益普及的时代,大气中飞机尾气排放对环境的污染问题日益凸显,发动机碳排放需要进一步降低,而氢能的使用为实现零碳排放提供了可能。介绍了氢气与不同碳氢燃料特性,阐述了氢作为航空发动机和燃气轮机燃料的优势,以及纯氢/混氢燃料在主燃烧室设计中带来的诸多挑战。基于氢气及航空煤油等碳氢燃料的基础特性,以纯氢气及以混氢燃料喷嘴技术为研究对象,总结和讨论了氢燃料在航空发动机、燃气轮机中的应用及喷嘴设计技术。同时,考虑氢燃料的加入对燃烧稳定、排放和火焰传播速度的影响,阐述了氢燃料喷嘴发展的关键技术,包括氢燃烧组织及喷嘴设计、低NOX排放氢燃烧、氢燃烧防回火和氢燃烧不稳定抑制等技术,为氢燃料航空发动机燃烧室喷嘴设计提供了新思路。 展开更多
关键词 喷嘴 纯氢燃料 混氢碳氢燃料 气液双燃料 氢能 燃烧室 航空发动机 燃气轮机
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纯氢燃气轮机火焰筒肋化壁面换热特性数值模拟优化研究
9
作者 徐志浩 王永志 +3 位作者 梁祥辉 杭开祥 江宇 刘潇 《风机技术》 2024年第4期45-52,共8页
本文针对纯氢燃气轮机火焰筒肋化壁面对流换热冷却问题,采用流固耦合数值仿真计算方法,在现有火焰筒肋片结构基础上(肋高e=3mm,肋间距P=20mm),研究其余11种肋片设计方案(e=3~5mm,P=15~30mm)的流动换热特性和规律,进一步对现有火焰筒冷... 本文针对纯氢燃气轮机火焰筒肋化壁面对流换热冷却问题,采用流固耦合数值仿真计算方法,在现有火焰筒肋片结构基础上(肋高e=3mm,肋间距P=20mm),研究其余11种肋片设计方案(e=3~5mm,P=15~30mm)的流动换热特性和规律,进一步对现有火焰筒冷却结构进行优化。研究表明,肋高e=3mm、4mm时,增大肋间距,换热性能下降;肋高e=5mm时,增大肋间距,换热性能先减小再增大再减小。肋间距P=15mm、20mm时,肋高增加使得换热效果先增大后减少;肋间距P=25mm、30mm时,肋高增加换热效果增加;肋间高比P/e在3~5之间,换热效果最佳,综合分析得出,P/e=3.75时换热效果最好。与现有结构相比,肋高e=4mm,肋间距P=15mm时,对流强化换热系数增加2.6%,摩擦因子增加43%,平均壁温降低5.2%。 展开更多
关键词 纯氢燃气轮机 对流换热 流固耦合 肋化壁面 间高比 换热性能
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长距离管道纯氢与天然气掺氢输送技术专题序 被引量：2
10
作者 赵建福 董绍华 《力学与实践》 北大核心 2023年第2期227-229,共3页
氢能利用涉及到制氢、储氢、输氢、用氢等全产业链。作为我国绿氢主要产地的风光大基地集中于“三北”地区,而氢气消费大户却主要分布在东部特别是沿海地区,绿氢生产和消费空间错配,客观上要求大规模储运调配以有效衔接供需。然而,当前... 氢能利用涉及到制氢、储氢、输氢、用氢等全产业链。作为我国绿氢主要产地的风光大基地集中于“三北”地区,而氢气消费大户却主要分布在东部特别是沿海地区,绿氢生产和消费空间错配,客观上要求大规模储运调配以有效衔接供需。然而,当前氢能储运成本约占到“制储输用”全产业链总成本的30%~40%,已成为制约其发展的核心问题。氢能储运模式中,长距离管道纯氢与天然气掺氢输送是实现氢能大规模、网络化输送最有潜力的技术,尤其是利用已有天然气管网进行少量改造实现天然气掺氢输送,更能节约大量基础设施建设费用。 展开更多
关键词 全产业链 长距离管道 有效衔接 纯氢 输送技术 基础设施建设 天然气管网 沿海地区
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纯氢和天然气掺氢燃料发动机的试验研究 被引量：5
11
作者 王磊 方俊华 黄震 《柴油机》 2009年第5期6-10,共5页
在某点燃式发动机上,试验研究了纯氢和不同比例天然气掺氢的燃烧与排放特性。结果表明:纯氢燃料燃烧快,燃烧持续期短,缸压和放热率升高率大且峰值较高,λ=1.1时,峰值压力为3.9MPa,燃烧持续期为12℃A。氢燃料的稀燃界限宽,过量空气系数... 在某点燃式发动机上,试验研究了纯氢和不同比例天然气掺氢的燃烧与排放特性。结果表明:纯氢燃料燃烧快,燃烧持续期短,缸压和放热率升高率大且峰值较高,λ=1.1时,峰值压力为3.9MPa,燃烧持续期为12℃A。氢燃料的稀燃界限宽,过量空气系数λ=3时,峰值压力降低到1.7MPa,NOx排放趋于零。天然气掺氢可以改善天然气燃烧特性,拓展天然气的稀燃极限。在相同工况下,掺氢30%的混合气燃烧持续期比天然气缩短20℃A,但缸压峰值和NOx排放增加,这可以通过稀燃和优化点火提前角来降低峰值压力和NOx排放。掺氢30%的混合气可以在λ=1.857时稳定的工作,此时峰值压力降低到1.57MPa,NOx的排放小于50×10-6。 展开更多
关键词 纯氢 天然气掺氢 稀燃 燃烧 排放
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低纯氢作为硫回收装置氢源的可行性研究 被引量：1
12
作者 陶卫东 刘剑利 +2 位作者 刘爱华 许金山 刘增让 《齐鲁石油化工》 2013年第3期184-187,共4页
低纯氢作为硫回收装置氢源的可行性研究试验结果表明:使用LSH-02低温Claus尾气加氢催化剂,可将氢气体积分数为67%以上的加氢释放气作为硫磺装置的氢源。
关键词 低纯氢 硫回收装置 氢源 Claus尾气加氢
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低纯氢氢源在硫磺回收装置的工业应用试验 被引量：1
13
作者 陶卫东 徐翠翠 +1 位作者 刘爱华 刘剑利 《齐鲁石油化工》 2016年第4期251-255,共5页
介绍低纯氢代替纯氢作为尾气加氢单元氢源在某炼油厂2套硫磺回收装置的工业应用试验情况。试验结果表明:低纯氢替代纯氢,装置运行稳定,能耗低,尾气加氢催化剂运行正常,烟气二氧化硫排放量没有增加的趋势,未对硫磺回收装置运行产生不利... 介绍低纯氢代替纯氢作为尾气加氢单元氢源在某炼油厂2套硫磺回收装置的工业应用试验情况。试验结果表明:低纯氢替代纯氢,装置运行稳定,能耗低,尾气加氢催化剂运行正常,烟气二氧化硫排放量没有增加的趋势,未对硫磺回收装置运行产生不利影响。利用炼油厂副产的低纯氢作为硫磺回收装置尾气加氢单元的氢源是可行的。 展开更多
关键词 低纯氢 硫磺回收 氢源 尾气加氢
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气相色谱在线分析变压吸附法制纯氢中的总碳
14
作者 杜进祥 王凤贵 +1 位作者 刘正启 向东 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2002年第7期566-568,共3页
利用带镍加氢转化炉的气相色谱仪 ,在线分析变压吸附法制纯氢中的总碳。该法用变压吸附法制的纯氢作燃气 ,在检测器前端将氢气中的CO和CO2 转化为CH4,然后用氢火焰离子化检测器检测 ,直接以检测器的信号 (mV)进行定量。当氢气中总碳体... 利用带镍加氢转化炉的气相色谱仪 ,在线分析变压吸附法制纯氢中的总碳。该法用变压吸附法制的纯氢作燃气 ,在检测器前端将氢气中的CO和CO2 转化为CH4,然后用氢火焰离子化检测器检测 ,直接以检测器的信号 (mV)进行定量。当氢气中总碳体积分数在 1 9～ 5 0 0 μl/L时 ,FID信号值与总碳体积分数有良好的线性关系。方法回收率为 99 90 %～ 10 1 9%,相对标准偏差 <1%。 展开更多
关键词 气相色谱 在线分析 变压吸附法 纯氢 总碳 制备
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PHG—A纯氢发生器智能控制系统
15
作者 冀常鹏 顾德英 刘建辉 《辽宁工学院学报》 2002年第2期66-68,共3页
纯氢广泛应用于化工、冶金、电子等行业 ,本文采用 INTEL 80 C196单片机作为 PHG— A纯氢发生器控制系统的控制核心 ,采用智能 PID控制方法 ,调节电解槽的电压 ,达到控制电解槽温度的目的 ,同时检测电解槽的电流、电压及碱泵循环。该系... 纯氢广泛应用于化工、冶金、电子等行业 ,本文采用 INTEL 80 C196单片机作为 PHG— A纯氢发生器控制系统的控制核心 ,采用智能 PID控制方法 ,调节电解槽的电压 ,达到控制电解槽温度的目的 ,同时检测电解槽的电流、电压及碱泵循环。该系统控制精度高 ,可靠性强 。 展开更多
关键词 智能控制系统 纯氢发生器 单片机 PID控制 电解槽 水电解
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PHG—A纯氢发生器微机控制系统
16
作者 顾德英 冀常鹏 洪亮 《电工技术杂志》 2001年第12期19-20,36,共3页
采用 8 0C196单片机作为PHG—A纯氢发生器的控制核心 ,对其生产工艺进行控制 ,根据电解液电导率与温度的变化关系自动调节整流器的电流 。
关键词 PHG-A 纯氢发生器 微机控制系统 单片机 水电解制氢
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金属氢化物氢净化生产高纯氢气 被引量：1
17
作者 王新之 《冶金动力》 1993年第6期42-44,共3页
关键词 金属氢化物 高纯氢气 贮氢 纯氢 氢密度 工艺选择 吸氢 产品质量 预处理器 专业生产厂
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纯氢纯氧燃料电池电源控制器快速原型开发 被引量：2
18
作者 支雪磊 周苏 +1 位作者 高昆鹏 孙小飞 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期305-308,共4页
针对特殊环境、密闭空间条件下燃料电池提供动力的需求,以输出功率和电堆性能为主要参考量,研究设计了纯氢纯氧燃料电池电源系统。完成整体结构设计后,基于Moto Tron快速原型开发平台,在Simulink/Stateflow环境下进行控制策略开发,通过... 针对特殊环境、密闭空间条件下燃料电池提供动力的需求,以输出功率和电堆性能为主要参考量,研究设计了纯氢纯氧燃料电池电源系统。完成整体结构设计后,基于Moto Tron快速原型开发平台,在Simulink/Stateflow环境下进行控制策略开发,通过自动代码生成和下载,实现控制策略在产品级控制器上的验证。试验结果表明,所设计系统输出功率稳定、电堆工作性能良好;同时,快速原型技术能明显缩短研发周期,并提高仿真和试验的灵活度和可靠性。 展开更多
关键词 纯氢纯氧燃料电池 快速原型开发 代码生成
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纯氢内燃机氮氧化物排放机内净化的仿真研究 被引量：1
19
作者 李德成 杜耀东 于秀敏 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期79-82,共4页
纯氢内燃机工作时不会产生一氧化碳、碳氢化合物等有害排放物,但会面临高氮氧化物排放的问题,而机内净化和机外净化是控制氮氧化物排放的两种常用手段。机外净化主要通过成熟的选择性催化还原(SCR)技术降低氮氧化物排放,但机内净化技术... 纯氢内燃机工作时不会产生一氧化碳、碳氢化合物等有害排放物,但会面临高氮氧化物排放的问题,而机内净化和机外净化是控制氮氧化物排放的两种常用手段。机外净化主要通过成熟的选择性催化还原(SCR)技术降低氮氧化物排放,但机内净化技术目前还很少被关注。为此,采用Chemkin Pro软件中的闭口均质反应器模型来模拟纯氢内燃机氮氧化物排放的机内净化。结果显示,废气再循环(EGR)技术可以降低氮氧化物排放,当EGR率为20%时,氮氧化物排放降低了45.3%,但仅使用EGR来降低氮氧化物排放的效果还不够明显,氮氧化物排放依然很高。与单独应用EGR技术相比,EGR技术与稀薄燃烧技术相结合能够更好地实现氮氧化物排放控制,如过量空气系数为1.4、EGR率为20%时,氮氧化物排放量降低了96.31%,实现了纯氢发动机的超低排放。与EGR技术以及EGR‒稀薄燃烧技术相比,内部选择性非催化还原技术的氮氧化物排放控制效果更佳,仅10%的氨气比例就能使纯氢发动机氮氧化物排放降低96.32%,15%的氨气比例可以实现纯氢发动机氮氧化物零排放,且并不需要EGR或稀薄燃烧技术的参与;然而,精确控制发动机缸内氨气比例是十分必要的,否则会产生残氨排放污染环境。 展开更多
关键词 纯氢内燃机 氮氧化物排放 稀薄燃烧 选择性非催化还原 废气再循环
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生产纯氢和高纯氢两种产品的氢气纯化装置
20
作者 孔照荣 《有色金属技术经济研究》 1994年第12期33-35,共3页
关键词 氢气 纯化工艺 纯化装置 纯氢 高纯氢
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