电源建设。

　　发电机用氢瓶供氢的可行性探讨姚中安（上海外高桥发电有限公司，上海市2⑴137）证且质量符合要求，为使用瓶装氢向发电机供氢提供了前提条件。由于电解水制取1m3氢气最低成本为415元；买1m3瓶装氢为2. 92~3.05元，因此，用瓶装氢向发电机供氢可取得很好的经济效益。从上海外高桥发电有限公司的实际使用情况看，只要增加少量的安全设备，采用安全、可靠的供氢汇流排装置，可保证瓶装氢向发电机供氢的安全性。因此，购买瓶装氢向发电机供氢在能确保氢气供应条件的地方也是一种可行的方式。

　　我厂是国内第1家国产机组采用购买瓶装氢气向发电机供氢的电厂，目前使用的氢气是上海某大型化肥厂生产化肥时的副产品，经检验其氢气的纯度及湿度均达到电力行业有关标准；钢瓶内的氢气压力符合标准工业氢GB/T363495中第6.3条的规定。投运几年来，己取得较好的经济和安全效益。下面将论述制氢与购买瓶装氢的成本比较，用氢瓶供氢的管路布置，安全消防需采取的措施。

　　1制氢与买瓶装氢的成本比较1.电解水制氢的耗电量根据法拉第电解定律，电解水制取1m3氢气和0.5m3氧气的理论电量为2.94kWl.但由于电解液中含有非导电性的气泡，使溶液的导电率降低，导致槽电压提高；另外由于氢过电位、氧过电位、气体遮盖电极表面等原因，造成槽电压升高。标准水电解制氢设备B/T590396中规定，制氢设备制取单位氢气的直流电耗（制取1m3氢气，电解槽所消耗的电能）按⑴式计算：电解槽直流工作电流，A；V电解槽直流工作电压，V；Qh2测试期间的氢气产量，m3/h；测试时间。

　　在我厂电解水制氢装置的调试及试运行阶段，根据（1）式对电解水制氢的耗电量进行了测试和计算。具体测试结果如下。

　　第1，2次测试时，直流工作电压分别为68，V，直流工作电流均为740A，连续运行4h，产氢量分别为30.5831.97m3.代入（1）式得Wh2如果在电解水过程中考虑整流装置的效率，整流装置至电解槽的电损耗及制氢装置的控制电源、循环泵、送水泵的用电量等因素，电解水制取氢气的实际电耗比上述计算值大。在以上2次测试的同时，还测量了用交流电电解水制氢的电耗。若以交流电压和交流电流计算电解水制氢的耗电量时，可由（2）式计算：交流工作电流，A；V―交流工作电压，V 2次测试。第1，2次测试的交流电压均为370V交流电流分别为101，102A，连续运行4h，产氢量分别为30.5831.97m3.制氢设备制取1m3氢气的交流电耗可代入（2）式计算得Wih2：第1次则试为8.466kW-h/m3；第2次测试为8.为了达到电力行业标准和发电机的要求，在电解水制取氢气后，还必须采用吸附式干燥器来降低氢气湿度。吸附式干燥器每天约耗电50kW.h，如果按照每天产氢192m3计算，折算到干燥1m3氢气1.2制氢时的耗水电成本通过以上计算可知，制取1m3氢气的实际电耗应为电解水制氢电耗、干燥氢气电耗、其他的电耗，总计为8.440~8.726kWh.如果1kWh电量按0.3元价格计算，则每制取1m3氢气的电费为2.53国产制氢装置的说明书中介绍：制氢装置需用冷却水4m3/h.由于不同季节气温、水温的变化，实测出制氢装置冷却水用量为2.63干燥装置冷却水用量为1.00~1.70m3/h，冷却水总用量为3.63~5.70m3/h.如产氢7.65~8.00m3/h，折算到制取1m3氢气的耗水量为0.47 ~0.71m3.如1m3冷却水，即1t水按1.5元价格计算，制取1m3氢气约需水费0.70 1.3制氢时的总成本通过以上计算可知，制取1m3氢气，水、电费最旧费、制氢及干燥装置的运行维修费、备品及配件费、凝结水费、化学药品费等，制取1m3氢气的总成本最低为4.15元。

　　1.4买氢时的总成本从化肥厂买瓶装氢，价格为11. 20元/瓶，每只气瓶的容积为40~42L.每只钢瓶中的氢气体积可按（3）式计算：C时，氢气的体积，K将当前气压和温度换算为标准大气压、20°C态计算氢气体积的系数；氢气钢瓶容积，m3.由（3）式计算出钢瓶内的氢气体积为5.0 ~5.3m3.贝l钢瓶内氢气价格为2.11时，每车装5只氢瓶集装格，每只集装格装20只氢瓶，运价为4⑴元/车。

　　80元因此，买瓶装氢成本为氢气出厂价格加运费，即买1m3氢气需2.91 ~3.04元。氢瓶、集装格的维修费用非常低，每3年全部更换1次氢气瓶阀及铜管（每只瓶阀仅为28元，铜管用量很少，费用很低）。

　　根据压力气体瓶的规定，氢气瓶需定期进行各种检验，上述2项总计费用约为1800元。每只氢瓶集装格的每年维修费用为600元。上述维修、检验费用折算到买1m3瓶装氢气不到0.01元。总计买瓶装氢气1m3的总成本为2.92 2用氢瓶供氢的管路配置为确保机组检修时的安全，我厂采用单元制方式供氢，1根供氢母管供给1台机组的用氢，氢瓶供氢管路非常简单操作也十分方便。

　　2.1目前使用的供氢管路配置经过成本核算确认购买瓶装氢气能取得较好的经济效益，在制氢装置及储氢罐尚未拆除的情况下配置如所示的管路作为储氢罐或氢瓶向发电机供氢的汇流排。

　　当用储氢罐内的氢气供给发电机时，打开总阀门，压力为0.5MPa的氢气通过供氢母管的减压器和隔离门可送向发电机；当用氢瓶供氢时，关严储氢罐供氢总阀门，并在母管隔离门进口法兰处加堵板隔严，在氢瓶集装格出口阀门处安装氢气减压器，将氢瓶内的氢气减压至0.5MPa，通过软管送到汇流排上的进氢门就能向发电机供氢。汇流排上装有1低约为3-2M兀h最高可达d67，兀ha如计入设备折blish只力表监视供氢压力：还装有1个置换取样门t供置换供氢母管或供氢汇流排，并可取样分析氢瓶内的氢气纯度。因考虑到减压器上带有弹簧式安全阀，当输出压力超过0. 6MPa时，安全阀会自动打开排气，所以当时未在汇流排上加装安全阀。

　　2.2改进后的供氢管路配置几年来的运行实践证明：采用氢瓶向发电机供氢的方式不但降低了发电成本，而且还安全、可靠。

　　为此，我厂已停用了制氢装置，全部购买瓶装氢气向发电机供氢，并打算将汇流排按配置，使供氢汇流排更加简单。

　　为了防止减压器上的安全阀失灵，在每根供氢汇流排上增加了1个安全门。为了方便监视，也可在汇流排上加装在线氢气纯度仪、湿度仪及流量表。

　　这种供氢汇流排的配置，符合有关国家和行业标准中对氢气和输送氢气的安全和监督要求。

　　3结束语3.1新建电厂附近如果有能可靠提供质量合格、价格低廉的氢源工厂，都可采用购买瓶装氢气的方式向发电机供氢，可节省大量的基建投资，降低投产后的生产成本，减少制氢人员。

　　3.2对已投产电厂，如果电厂附近有能可靠提供质量合格、价格低廉的氢源工厂，可采用购买瓶装氢气的方式向发电机供氢；对原制氢装置可保留，作为备用制氢设备。

　　3.3对已投产电厂，由于使用的制氢与干燥装置型号、设备状况、制氢与干燥的效率和运行成本不同，如欲改造为瓶装氢气向发电机供氢，建议应进行制氢和干燥装置的效率测试，将制氢与买瓶装氢的成本进行核算和比较。

　　3.4如果采用瓶装氢气向发电机供氢，要有更高的安全性。对氢瓶的储存、运输、使用、定期检查及供氢装置都有特殊的要求，应加强供氢人员的培训，建立严格管理的制度，确保使用氢瓶供氢的安全。

　　（责任编辑：王苹志）