氢听剧场 | 李鸿军:《加氢计量精度检测》发表时间:2025-02-27 15:46 ![]() 作为CHFE2024极具特色品牌活动之一,累计邀请了超过100位行业专家与企业高管发表主题演讲,以演讲的形式,共同分享氢能行业前沿技术理念及实战干货。 今年氢听剧场与展览深度融合,于A馆二楼成功举办。设有「氢启匠心:装备技术及材料专场」、「氢链之路:制储运加专场」、「氢能进阶:降本增效与多元化应用专场」三大专场,为大家呈现一场氢能与燃料电池技术思想交流“盛宴”! 以下,将陆续发布氢听剧场嘉宾演讲内容速记。 重庆耐德能源装备集成有限公司 氢能技术总监 首席工程师 李鸿军
我今天带来的主题是加注过程中对加注设备计量精度的检测。 首先我对我们公司做一个介绍,因为我们公司在氢行业深耕了很多年,可能大家也不是很了解。 我们重庆耐德能源是新能源、清洁能源的净化、液化、调峰、气化、加注、计量以及压力容器等机电一体化,我们可以提供整套服务。我们的行业地位,像国内第一台LNG加气机,第一台液力式压缩机,包括国内第一台加氢机,国内第一套全生命周期管理系统,还有国内第一套LNG船用加注装置,这都是我们公司在行业里面的地位。国家的荣誉,我们公司同时也是国家“小巨人”企业,也是国家知识产权示范企业,我们公司拥有国家认定的企业技术中心,重庆工业技术中心,还有重庆市企业技术中心。在知识产权领域,我们现在有发明专利30余项,实用新型100余项,软件著作权有60余项,同时联合重庆大学、中国汽研院等等高校、科研机构进行了很多氢方面的相关科研项目,像加氢机的计量,氢气的燃爆安全控制,还有液驱氢气压缩机等很多个项目。 我们公司的主要产品是集中在加氢这个业务板块,像加氢站、加氢母站,还有供氢站。我们提供的主要核心设备,像加卸氢柱、氢气压缩机、加氢机、顺序控制盘,整站控系统,加氢计量检测装置、调压计量撬,这是我们公司核心的产品,同时我们公司也提供整套的EPC整包服务,包括提供设备、安装和调试。 同时在LNG板块的业务,在LNG加气站的市场占有率我们公司在国内排名第一,市场份额超过50%。 为了搭建氢产品更好的质量,我们承接了一个省部级的重点实验室,这个实验室是由我们公司跟中石化重庆分公司共同组建成立的“车船用氢能加注系统与装备—重庆市工业和信息化重点实验室”,同时也获得了中国汽研院工程研究院CNAS认证的耐德分点。我们这个实验室它有哪些能力呢?具备了100兆帕以下零部件、整机、成套装备、全工况模拟性能实验,也就是说我们的产品的性能在场内全部模拟一遍才出厂,同时我们也在跟重庆计量院联合建标,所以我们整个实验室具有两种计量精度的检测方法,第一个是标准表法,第二种是称重法。 下面具体讲一下计量这一块。 国家市场监督管理总局在2024年有42号令,在加注这一块有《实施强制管理的计量器具目录》,有哪些呢?像加气机,包括LNG加气机,CNG加气机,加油机,还有流量计,这些都属于贸易结算的,所以它都是要型式批准,然后强制检定。同时在2023年6月份《计量器具新产品管理办法》规定,生产以销售为目的列入《实施强制的计量器具目录》且监管方式为型式标准的计量器具新产品的,应当经省级市场监督管理部门的型式批准后,方可投入生产。也就是说列入目录的产品必须要经过一个型式标准之后才可以进入市场销售,同时要定期进行相关的检定。 全国流量计量委员会在2023年9月份发布了《加氢机的型式评价大纲》和《加氢机的检定规程》征求意见通知。评价大纲和检定规程正式发布之后,我们的加氢机就应该像其他设备一样,需要有一个型式评价、计量检定。根据这个通知加氢机检定包括三种,第一种是首次检定,第二种是后续检定,第三种是使用中的检定。检定是由计量授权的检定机构,像各地的计量检测院他们来实施,检定合格的加氢机出具检定证书,检定不合格的会注明哪些不合格项,同时在设备上标注出不合格项,张贴暂停使用标签,一般的后续检定是半年一次。 加氢站里面主要核心设备有两款:第一款是加卸氢柱,是给长管拖车充装或卸车氢气用。第二款是加氢机,是对氢燃料汽车充装氢气用。这两款产品都具有计量计价功能的,也都属于贸易专用的计量装备,所以说这两套装备在后期市场发展的肯定会入计量目录,所以说它后面肯定需要定期的型式评价,还有定期检定。 作为一个贸易计量器具,对贸易结算影响是非常大的,如果说计量不准,销售方跟用户方会出现贸易纠纷,所以说加氢机的计量检测精度在后期发展过程中定期检测应该是一个必然的发展趋势。针对这一点,我们研发了一种加氢机计量检测装置。 这个装置主要由质量流量计、阀门、软管,还有壳体组成,它的主要原理是气源接入加氢机,加氢机再接入这个装置,这个装置再接入到首充瓶组,在加注过程中装置跟加氢机的计量数据比对,比对的结果按相应的公式就得出了加氢机的计量准确度。它的技术指标是满足现在市面上35MPa跟70MPa两种不同压力等级的加氢机,所以说装置的设计是按照最高的87.5MPa的工作压力,96.25MPa的设计压力,计量精确度是±0.5%。 这个检测方案分不同压力等级的加氢机,像35MPa的,50MPa的,70MPa的,它是在两个不同的流量区间,第一个是低气瓶起始压力的流量区间,第二个是高气瓶起始压力的流量区间。终止压力是按照对应加氢机的目标压力,像35兆帕的目标压力会做到30—35兆帕,最小检定质量≥1kg。通过下面这几个公式,第一个公式计算出单次检测之后的加氢机的相对误差,测量3次之后再通过第二个公式可以计算出整个加氢机检测之后的计量误差,然后通过第三个公式可以计算出整个加氢机的重复性,按照现有的GBT 31138加氢机的国家标准,它要求的计量准确度是不大于±1.5%,重复性是计量准确度的1/3,也就是0.5%。 这个图片就是我们研制的加氢机计量检测装置的一个外形图,左边这两个表格是我们用称重法溯源的时候对装置进行了一个计量精度的溯源,到R(1)区间的时候我们的精度可以达到0.12%,在R(2)区间的时候可以达到0.073%,也就是说它的计量精度是非常高的,远远超过现在加氢装置需求的计量精度要求。 为了适应加氢站站场使用工况,所以整机是取得了Ex IIC T3 Gb防爆认证,同时计量方程是采用蓝牙和WIFI的无线通讯模式,采用一个防爆的手机或者防爆的平板,通过蓝牙或无线连接到我的装置,读取装置的数据,在手机上面按照相应的格式出具相应的检测报告,这种方式比较安全的是人员在操作过程中可以远离装置,因为加注过程中加注压力是非常高的,像35MPa可能会达到35—40MPa,70MPa的会达到70—80MPa,人员在这个装置50米范围之内都可以随时移动,检测数据储存在手机和平板,通过蓝牙、数据线、WIFI局域网的形式导入到工作站平台上去,然后生成各地方检测院的计量检测报告,然后盖章出具相关的证书。 装置支持现有的20MPa、30MPa加卸氢柱的检测,同时也支持35MPa、50MPa、70MPa压力等级加氢机的检测。装置是采用电池供电的,充满电之后可以保证装置在线运行时间超过8个小时,也就是说这个装置在使用前充好电之后,拉到现场可以不用再外接任何电源即可使用,而且使用时间可以远远超过8个小时。 这个属于移动式的计量检测装置,所以它整个尺寸是比较小巧的,长是750mm,宽是690mm,高度500mm,重量不超过60kg。我们在装置周边做了嵌入式的操作手柄、充电接口,还有隐藏式的拉手,同时底部还放置的滚轮,方便移动。 因为装置的介质是氢气,它对密封性的要求是非常高的,所以我们对外接口采用的是快装接口,就是现场使用的时候直接快装一插就可以使用,减少了现场连接管路如紧固螺纹或者卡套这种繁琐的操作步骤,实现了一个快速的连接。 这几个图片是我们的应用案例,是在中石化某一个站对加氢机进行计量检测的整个过程。 氢能展会我们公司也是首次参展,我们公司在加氢站行业在全国建了三十多站,不仅有加氢站,还有供氢站、加氢母站等等,有很多的业绩,我下面给大家简单介绍几个我们典型的业绩。 这是我们截止到2024年上半年的30多个站的业绩,我们承接了重庆中石化第一座综合能源站,这个站是加气加氢跟充电三合一的综合能源站,在今年的时候他们销售公司的总经理也在这个站进行了调研。 这是我们给博世氢动力承接了一座撬装站加氢站,是在他们厂区内为他们所生产的动力氢燃料电池汽车进行充装氢气。 这是我们承建的中石化重庆空港综合能源站,它也是一个加气加氢充电的综合站,这个站整套设备,包括安装、调试都是我们公司提供的。中石化股份公司的高级副总裁在今年年初的时候在这个站进行了参观调研。 这是我们在西南地区承接最大的一个加氢母站,是采用化工厂生产的工业副产氢,然后进行净化、提纯、加注。整个站的设计规模可以达到3000方每小时,整个加氢母站建起来以后,能保证西南地区,尤其是重庆地区氢气的供应。重庆现在加氢站有9座,现有的氢燃料汽车超过400辆,整体呈现用氢需求大于加注能力,此站建好之后对重庆市场氢气的价格下降起着一个重大的提升作用。 这个站是潍坊港口,它属于“氢进万家”国家级科技部重大科研项目的应用落地。这个加氢站是一个撬装式的加氢站,规模是500公斤每天。 这是我们相关的合作伙伴,包括国内国外的。 这个是我们的售后服务管理平台,因为我们公司在全国各省各地都有服务机构、服务人员,现在全国每个省至少有2名常驻人员,我们公司的服务是在2个小时内做出回应,24小时内到达现场解决处理问题。 我们公司在C馆04-27有一个室内展位,在室外HA03-07展馆,室外展馆展出了我们的一台液驱的氢气压缩机,在室内展馆展出了一台35MP、70MPa加氢机的实物,同时展示了我们公司在氢能行业的解决方案,大家如果有空的话可以去我们展台参观一下。 谢谢大家!
▲氢听剧场现场▲
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