燃料氫氣(Fuel Hydrogen)作為清潔能源的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于氫燃料電池汽車、工業(yè)能源替代及儲(chǔ)能發(fā)電等領(lǐng)域。
由于其高易燃性和爆炸風(fēng)險(xiǎn)以及對(duì)純度的嚴(yán)格要求,確保燃料氫氣的質(zhì)量和安全性至關(guān)重要。
燃料氫氣的性質(zhì)與用途
燃料氫氣是一種無色、無味、無毒的氣體,分子式為H?,相對(duì)分子質(zhì)量為2.016。其燃燒熱值高達(dá)142 MJ/kg,是傳統(tǒng)化石燃料的三倍以上,且燃燒產(chǎn)物僅為水,具有顯著的零碳排放優(yōu)勢(shì)。
主要用途包括:
氫燃料電池汽車:作為氫燃料電池的燃料,驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行。
工業(yè)能源替代:用于替代傳統(tǒng)化石燃料,減少工業(yè)碳排放。
儲(chǔ)能與發(fā)電:通過電解水制氫和燃料電池發(fā)電,實(shí)現(xiàn)能源的高效存儲(chǔ)與利用。
檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)概述
1. GB/T 37244-2018《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》
規(guī)定了質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣的技術(shù)要求,包括純度、雜質(zhì)含量及檢測(cè)方法,適用于燃料電池汽車用氫氣的質(zhì)量控制。
2. GB/T 34542.2-2018《氫氣儲(chǔ)存輸送系統(tǒng)中金屬材料與氫環(huán)境相容性試驗(yàn)方法》
規(guī)定了氫氣儲(chǔ)存設(shè)備中金屬材料與氫環(huán)境相容性的試驗(yàn)方法,確保儲(chǔ)氫設(shè)備的安全性。
3. GB/T 35544-2017《車用壓縮氫氣鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》
規(guī)定了車用壓縮氫氣鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶的技術(shù)要求,適用于氫燃料電池汽車的氫氣儲(chǔ)存系統(tǒng)。
4. GB/T 3634.2-2011《純氫、高純氫和超純氫》
規(guī)定了純氫、高純氫和超純氫的技術(shù)要求及檢測(cè)方法,適用于燃料氫氣的質(zhì)量控制。
檢測(cè)方法
1. 氣相色譜法(GC)
氣相色譜法是測(cè)定燃料氫氣純度和雜質(zhì)氣體的主要方法。通過分離和定量分析氫氣中的雜質(zhì)(如氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等),確保符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
2. 紅外分析法
紅外分析法用于檢測(cè)氫氣中的一氧化碳和二氧化碳含量。例如,GB/T 37244-2018規(guī)定使用紅外分析儀測(cè)定燃料氫氣中的一氧化碳和二氧化碳濃度。
3. 露點(diǎn)法
露點(diǎn)法用于檢測(cè)氫氣中的水分含量。例如,GB/T 3634.2-2011采用露點(diǎn)法檢測(cè)氫氣中的水分,確保其符合燃料氫氣的技術(shù)要求。
4. 電化學(xué)傳感器法
電化學(xué)傳感器法通過氫氣與傳感器的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電信號(hào),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該方法適用于氫燃料電池汽車的氫氣泄漏檢測(cè)。
檢測(cè)項(xiàng)目
1. 氫氣純度
氫氣純度是燃料氫氣的核心檢測(cè)指標(biāo)。例如,GB/T 37244-2018規(guī)定,燃料電池汽車用燃料氫氣的純度應(yīng)≥99.97%。
2. 雜質(zhì)氣體含量
雜質(zhì)氣體(如一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)獾龋┑臋z測(cè)是燃料氫氣質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。例如,GB/T 37244-2018規(guī)定,一氧化碳含量應(yīng)≤0.2 ppm,二氧化碳含量應(yīng)≤2 ppm。
3. 水分含量
水分含量直接影響燃料氫氣的使用性能。例如,GB/T 3634.2-2011規(guī)定,水分含量應(yīng)≤5 ppm。
4. 顆粒物及金屬雜質(zhì)含量
燃料氫氣對(duì)顆粒物及金屬雜質(zhì)含量有嚴(yán)格要求。例如,GB/T 34542.2-2018規(guī)定了金屬材料與氫環(huán)境相容性的試驗(yàn)方法,確保氫氣儲(chǔ)存設(shè)備的安全性。