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全国首台!日产5吨“大国重器”!

   2024-06-13 氢能观察13880
核心提示:该系统采用的氦制冷循环技术,相较于美国30吨/天装置使用的氢制冷循环技术不同,具有无临氢动部件、更安全的特点

从北京到中山,经过十多天的长途“奔波”,标有“5吨/天氢液化系统”字样的庞然大物于6月3日成功运抵中山先进低温技术研究院(以下简称“中山低温院”)。这标志着,全国首台具有自主知识产权5吨/天氢液化系统成功落地中山,并进入示范运行阶段。

“大国重器”中山造

6月6日,记者走进中山低温院系统实验车间,看到一台乳白色的柱状大型装置安静地横卧在敞亮的车间里。“以前是1.5吨立式的装置,目前这个5吨的是国内最大的,如果是立式会做得非常高,不方便运输,但使用卧式结构,需要有更多的技术突破。”中山低温院科研技术部副部长汤建成博士兴奋地介绍说。

这台设备可谓是“中山元素”满满,是中山造的“大国重器”。汤建成介绍,这台氢液化系统的诞生,背后凝聚了无数科研人员的智慧与汗水。该设备由中国科学院理化技术研究所(以下简称“中科院理化所”)与中山低温院强强联手,共同攻克了大型氢液化器的核心技术难题。在国家战略需求和科技前沿的指引下,项目团队历经数年潜心研究,终于打破了国外技术的垄断,研发出具有自主知识产权的氢液化系统。

中山低温院、中科富海是中科院理化所在中山布局的科研和生产制造机构。事实上,2023年3月,由中科院理化所和中山低温院研发设计、中科富海参与生产制造的5吨/天氢液化器大型卧式冷箱成功下线,标志着国内首次突破了大型氢液化装置的关键技术。历经一年,2024年3月,这台5吨/天氢液化系统在北京航天试验技术研究所顺利通过满负荷测试,并通过了专家现场测试。
该装置系统满负荷稳定运行时间8.5小时、低负荷稳定运行时间73小时。在满负荷运行条件下,氢气液化率约5.17吨/天,其液氢产品中的仲氢含量高达98.66%,远优于航天发射场液氢推进剂的验收标准。这一佳绩的取得,不仅验证了系统的优异性能,也为其未来的广泛应用奠定了坚实基础。

重大创新平台引领中山高质量发展

汤建成提到,氢化器制冷其实有很多种技术方案。值得一提的是,该系统采用的氦制冷循环技术,相较于美国30吨/天装置使用的氢制冷循环技术不同,具有无临氢动部件、更安全的特点。这一技术创新,不仅提高了系统的稳定性,也为氢能的大规模应用提供了更为可靠的保障。

这一成果得到了中国科学院关键核心技术攻坚(C类)先导专项 “大型低温制冷机及提氦工程示范”的支持,是该专项百万方/年提氦工程之外的另一系统级重大产出。另外,该系统的单台产量、系统能效比等关键性能指标均达到国际领先水平,这意味着我国在大型氢液化装备制造方面已具备与国际先进水平同台竞技的实力。

如今,该系统落地中山,并进入示范运行阶段,实现了低温科学领域“产学研用”一体化的典范。中国科学院作为国家战略科技力量,负责装备的研制,中山低温院则负责引入装置、落地示范。中山低温院副院长王少刚表示,他们将以此次示范运行为契机,继续深化技术创新,推动氢液化技术的优化与迭代,努力提升系统的稳定性和能效比,以满足市场的不断增长需求。展望未来,中山先进低温技术研究院还将积极整合产业链资源,形成完整的氢能源产业链,通过国际合作与交流,提升我国氢液化技术的国际影响力。

 
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