کۆمەڵکردنی هیدرۆجین لە کارخانەکانی گاز

پەیوەندیکردنی تولیدی هیدرۆجین لەگەڵ ئامێرەکانی گاز

پەیوەندیکردنی ئێلێکترۆلایزەرەکان (PEM/SOEC) لەگەڵ یەکەکانی پرۆسەکردنی گاز بۆ تولیدی هیدرۆجین لە شوێنێکدا

پەیوەندیکردنی سیستەمەکانی پەردەی دابەشکردنی پرۆتۆن (PEM) یان سەلی سۆلید ئۆکساید (SOEC) لەگەڵ زەمینی پرۆسەکردنی گازی سروشتی، بەرھەمھێنانی ھایدرۆجین لە شوێنەکەی خۆی لە فراوانییەکانی کارەباییەکانی ئەنجام دەدات. ئەم پەیوەندییە بەرەوپێشبردنی ھەموو شوێنەکانی بەکارھێنانی وزە و خەرجی سەرمایە لە ڕێگەی ھەڵگرتن و بەرھەمھێنانەوە دەکات—کە لە ٤٠٪ی داواکاری ھایدرۆجینی کارەبایی ئێستا دەگرێتەوە. ڕێگەکانی سەرەکی بۆ پەیوەندیکردن بریتین لە بەرھەمھێنانی گەرمی لە گەرمییە نەماوەکانی ئیلێکترۆلایزر بۆ گەرمکردنی پرۆسەکان، سیستەمەکانی پاککردنەوەی ئاوی بەرزی کوالیتی بەشدارکراو، و پلاتفۆرمە دیجیتاڵییەکانی کۆنتڕۆڵ کە بەرھەمھێنانی ھایدرۆجین لەگەڵ باری پرۆسەکردنی گاز ھاوسەنگ دەکەن.

مانیتۆرکردنی ڕاستەوخۆی تێکەڵەی گاز دەتوانێت بەرھەمھێنانی ئیلێکترۆلایزر بە شێوەیەکی دینامیکی بەباشترین شێوە بکات، لەکاتێکدا بەکارھێنانی ھایدرۆجین لە یەکەکانی نزیکەوە—وەک بەرھەمھێنانی ئامین یان بەرھەمھێنانی گوگرد—کاراییی گشتی سیستەمەکە زیاد دەکات. دیزاینی پەیوەندیداکراو نیشانداوە کە تا ١٨٪ لە صرفەتکردنی وزەی سەرەکی دەکات لە قارەبەلەی ئیلێکترۆلایزری جیاواز و مۆدێلی بەرھەمھێنان و بەرھەمھێنانی بە ئۆتۆمبێل.

پێشکەشکردنی ماددە و سیستەمی کۆنتڕۆڵ بۆ ئەوەی بتوانرێت بەهۆی هیدرۆجین بەکاربھێنرێت ئامرازە گازییەکان

بنەماڵەی گازی ئێستا پێویستی بە پێشکەشکردنی تایبەت هەیە تا بە ئاسایشی هیدرۆجین بەکاربھێنرێت، کە بەتایبەتی بەهۆی قەبارەی بچووکی مالیکولەکانی، بەرزبوونەوەی دەرئەنجامی گەشتکردن و سەرەڕای ئەوەش بەهۆی نەرمبوونی هیدرۆجین. فولادی سەوزی ئۆستینیتی (وەک ٣١٦L)، ئالۆیەکانی نیکێل و سیلیکۆنەکانی پۆلیمەری تایبەت بە هیدرۆجین لە جیاتی فولادی کاربۆن بەکارھێنران لە تەورەکان، ڤالڤەکان و فلانجەکان. سیستەمەکانی کۆنتڕۆڵ پێویستیان بە تەواوکردنی سێنسەرەکانی ھیدرۆجین بە خێرایییەکی زۆر و سیستەمی کۆنتڕۆڵی ئاسایشی دووبارە ڕێکخراوە کە ڕێژەی سووتانی ھیدرۆجین (٤–٧٥٪ لە هەوا) و خێرایی ئاگری زۆر بەرزی بەرەوپێش بردۆتەوە.

پێشکەشکردنە سەرەکییەکان بریتین لە:

• سیلەکانی ئێلاستۆمەری تایبەت بە هیدرۆجین و گاسکەتەکان کە بەپێی فشار و دەرەجەی گەرمی دەگۆڕێن بەکارھێنران
• سیستەمەکانی دەربارەی دۆزینەوەی نەشتەرەکان کە بەهەزارەمەی یەکەمی پارتیسڵ لە ملیۆنەکەدا (ppm) دەتوانن نەشتەرەکان دۆزێنەوە بە بەکارھێنانی تەکنەلۆجیای جذبی لەیزەر یان تەکنەلۆجیای بەڵەمی کاتالیزەر
• گۆڕینی سووتەنەر—وەکوو تێکەڵکردنی هەڵبژێردراو و چڕبوونەوەی گەردەلی—بۆ پاراستنی سووتانی جێگیر لە ڕێژەی ٠–٣٠٪ هیدرۆجین-میتان
• ڕێکخستنەرەکانی فشار و ڤالڤەکانی کۆنتڕۆڵکردنی گەڕان کە بەپێی ستانداردی ASME B31.12 بۆ خزمەتگوزاری هیدرۆجین تایبەتمەند کراون

ئەم چارەسەرەوانە یارمەتی کارکردنی بێ ئەستەم و بێ تەقینەوە دەدەن تا ڕێژەی ٣٠٪ هیدرۆجین بەکاردێت بەبێ پێویستی بە گۆڕینی تەواوی سیستەم.

گۆڕینی زەمینی گاز بۆ تێکەڵکردنی هیدرۆجین

گۆڕینی پایپ، کۆمپرێسەر و ئامێرەکانی ڕێژەپێدان بۆ گواستنەوەی بێ تەقینەوەی هیدرۆجین-گازی سروشتی

گواستنەوەی زیرەکانی گازی سروشتی بەکارهاتوو بۆ تێکەڵکردنی هیدرۆجین پێویستی بە وەڵامدانەوەی ئەنجینەری تایبەت دەکات بۆ کەمبوونەوەی چڕی هیدرۆجین، زیادبوونی پەخشبوونی و پۆتەنسیالی نەرمبوون. بەشەکانی پایپلاین کە بەرەوپێشچوونی ترکانی هیدرۆجین دەکەن—بەتایبەتی بەشەکانی فولادی کاربۆنی کۆن لەژێر باری چرخی—بە پایپەکانی پۆلی ئێتیلین (PE)، لاینەرەکانی کۆمپۆزیت یان جێگرەکانی هاوکێشەکانی هیدرۆجین-بەرگری دروست دەکرێن. ئەو پایگاهانەی کۆمپرێسەرە کە پێویستیان بە دیزاینکردنی نوێی مۆھرەکانی شافت، ڕۆئینەکانی گونجاو بۆ هیدرۆجین و خۆشکردنی زیاتری بەرگرییەکان هەیە بۆ کۆنتڕۆڵکردنی کەمبوونەوەی گەردەلی هیدرۆجین و هەڵگرتنی زیاتری گەرمی.

ڕاستەوخۆیی بەرگریکردن بە شێوەیەکی زۆر کەم دەبێتەوە لەگەڵ هاوکێشەکانی هیدرۆجین بەهۆی گۆڕانی نەرمی و فشارپذیری. میترەکانی خێراى ئولتراسۆنیک و تێرمالی گاز، کە بۆ هاوکێشەی گازی جیاواز دروستکراون، پێمان دەدەن کە بە باشی بەرگری بکەین لە ٥–٢٠٪ هاوکێشەی هیدرۆجین. سیستەمەکانی کۆنتڕۆڵی فشار بەشێوەیەکی گونجاو دەگۆڕدرێن بۆ پاراستنی دابینکردنی وزەی یەکسان، بە گۆڕینی خێرایی جوڵە بۆ کۆمپانسەکردنی کەمبوونەوەی وزەی ھیدرۆجین لە هەر ئەوەندەیەک.

پڕۆگرامە پێشبینیکراوەکانی ئەورووپا—کە بریتین لە پڕۆگرامی HyWay 27 و تاقیکردنەوەکانی تۆڕی ئەڵمانی—پشتڕاستکردنی ئاسایش و بەردەوامی بەرھەمھێنانی ھیدرۆجین تا ٢٠٪ لە تۆڕەکانی کۆندا کردووە. ئەم گۆڕانانە ماوەی خزمەتگوزارییەکان دەبەزێنێت و لە ٣٠–٥٠٪ی هەژماری دروستکردنی زەرەفانی نوێی ھیدرۆجین دەبێت، لەکاتێکدا ڕێساکانی ASME B31.12 بۆ پایپەکان و ڕێگەکانی ھیدرۆجین پاراستراوە.

ئاسایشی کارکردن و باشبوونی لەشکرەکردن لە کارخانەکانی ھیدرۆجین

کەمکردنەوەی گەڕانەوەی ئاگر، بەرەوپێشچوونی ئاگر، و نەباشبوونی توربین لە توربینەکانی گازی بەکارھێنەری ھیدرۆجین

کەمبوونی ئەنەرجییە کەمەکەی هیدرۆجین بۆ دەستپێکردنی لەشکەنە و خێرایی بلەندی شووشەی لاکۆنی زیادەیە لە خطراتی گەڕانەوەی شووشە— گەڕانەوەی شووشە بۆ ناو ڕێگەکانی تەمینکردنی سووتەمەنی— و لەشکەنەی نەرم لە کاتی کارکردنی گۆڕاودا. ئەم خطرانە بە بەکارهێنانی سیستەمی ئاگرکەشەرە ڕێکخراوەکانی تایبەت کەم دەکرێن، کە ئەم سیستەمانە پێکدەبن لە ڕێگەگرەکانی ئاگر، پێشکەشکردنی ڕێژەی نەرم، و ڕێکخستنە گۆڕاودارەکانی چڕی گەردەلی کە شووشەکە لەسەر بنەماکانی بارەکە و جۆرەکانی میسڵەکە دەبەستێنن. سیستەمەکانی کۆنتڕۆڵی گونجاو بە دروستی کاتی بەردەوام ڕێژەی سووتەمەنی-هەوا دەگۆڕن بەپێی فیدبەکی کۆنترۆڵی هیدرۆجین، کە کارکردن لە نزیک سنورەکانی نەباشتن دەگیرێتەوە.

ئامێرەکانی کەمکردنەوەی دەنگ و تەقسیمکردنی تەمینکردنی سووتەمەنی کەم دەکەنەوە لە گۆڕانە تەرمۆئاکوستیکەکان کە لەبەر خێرایی بەرەوپێشچوونی هیدرۆجین ڕوو دەدەن. هەموو ئەم گونجاندنانە بەیەکەوە دەتوانن کارکردنی بەرەوپێشچوونی توربینەکە بە شێوەیەکی باش و کارا بەردەوام بکەن لە ٢٠–١٠٠٪ میسڵی سووتەمەنی هیدرۆجین— کە تەواوی میکانیکی پاراستراوە و کاراییەکە ٩٨٪ لە کاراییە بنەڕەتییەکەیەتی لە ڕێکخستنەکانی تاقیکراوە لە مەیدان.

بەرەوپێشچوونی هیدرۆجین، دەستنیشانکردنی نەشتەرەکان، و پەیڕەوکردنی یاساکان لە سیستەمەکانی گازی میسڵ

پەڕەشی هیدرۆجین هێشتا یەکێکە لە کاریگەرترین سەرچاوەکانی خراپبوونی ماتەریاڵەکان لە سیستەمەکانی گازی تێکەڵە: هیدرۆجینی ئەتۆمی لەژێر فشاردا بەرەو ناو ساختەی میکرۆسکۆپی فولادی کاربۆن دەچێت و پێکهاتەی تری میکرۆکرەکەکان دەدۆزێتەوە کە لەژێر بارەکانی جیاوازی بارەکان بەرەوپێش دەچن. ڕێگەکانی کەمکردنەوەی ئەم کاریگەرییە بریتین لە گۆڕینی پەڕەشەکان بە فولادی سەختەکانی ئۆستینیتی یان ئەلۆیەکانی نیکێل، پۆشینەوەی ئەلوومینیومی گەرمی لە ناوەوە بە شێوازی سپرەیکردن، و بەکارهێنانی بەکارهێنانی بەکارهێنانی تاقیکردنەوەی نەخراپبوون—بەتایبەتی تاقیکردنەوەی ئولتراسۆنیکی ڕیزبەندی (PAUT)—کە هەر ١٢ مانگ یەکجار لەپێناو ڕەهنامەکانی NFPA 2 ئەنجام دەدرێت.

دەریانکردنی نەشتەرکێشی پێویستی بە ئامرازی تایبەت هەیە: سێنسرەکانی هیدرۆجینی بنەمای لاسەر کە بە شێوەیەکی پەخشکراو دەستکاری دەکرێن، تەنها ١٪ LFL (سەرحدی ئاگرپێکەوتنی خوارەوە) دەتوانن دەربخەن، لە کاتێکدا ڕێگەکانی گازی نیشاندەر (وەکو هێلیۆم لەگەڵ گازەکە بە یەکەوە دابەشکراو) لە شوێنەکانی خاپوورکراو یان شوێنە گرنگەکاندا دەستنیشانکردنی نەشتەرکێشی باشتر دەکەن. پەیڕەوکردنی یاساکان لەسەر بنەمای پەیڕەوکردنی کۆدی NFPA 2 (کۆدی تەکنەلۆجیای هیدرۆجین) و ASME B31.12ە، کە کەمکردنی فشار بۆ خزمەتگوزاری هیدرۆجین، مەهرە دووپەلە میکانیکی لەسەر ئامێرە چوونەوەییەکان و تایبەتمەندی ماددەکان لەلایەن سێیەم پارتی دەستنیشان دەکەن کە کارایی ماددەکان لە دەوروبەری هیدرۆجین دەسەلمێنێت.

پرسیارەکان و جووڵەکان پێکهاتوو

سەرەکیترین فایدەکانی تەرکیبکردنی سیستەمەکانی PEM یان SOEC لەگەڵ یەکەکانی پرۆسەکردنی گاز چیە؟

تەرکیبکردن ڕێگە بە دروستکردنی هیدرۆجین لە شوێنەکە دەدات، کە ئەمەش دەبێتە هۆی کەمبوونەوەی شکستەکانی وزە و خەرجی گواستنەوە. هەروەها ئەمەش ڕێگە بە گرتنەوەی گەرمی، سیستەمەکانی پاککردنەوەی ئاوی بەشکراو و کۆنتڕۆڵی دیجیتاڵی هاوسەنگ دەدات، کە ئەمەش کارایی بەباشتر دەکات.

بۆچی بەرەوپێشچوونی هیدرۆجین هۆکاری قوڕساییە بۆ زەمینی گاز؟

هیدروجینی ئەتۆمی دەتوانێت بچێتە ناو ماددەکان وەک فولادی کاربۆن، و هەڵگرتنی تریسەلی بەرەوپێش ببات. چارەسەرکردنی ئەم کێشەیە پێویستی بە ماددەی تایبەتەوە وەک فولادی سەختی ناڕێک و یان ئالۆیەکانی نیکێل و تاقیکردنەوەی نا-وەهاوەرەکانی بەردەوام.

ئەمنیەتی کارکردن لە کارخانەکانی هیدروجین چۆن پارێزراوە؟

ئەمنیەت بە سیستەمەکانی کۆنتڕۆڵی گونجاو، گۆڕینی بەرنەرەکان، بەرگریکەرەکانی ئاگر و دەمکەرەکانی دەنگەوە دەستەبەر دەکرێت کە خەتەکانی وەک بەرگرتنی ئاگر و گۆڕانی دەنگی گەرمی دەکەنە سەرەوە.

بۆ گونجاندنی زیرەکی بەنێوە بۆ هیدروجین، چیتر گۆڕانکارییەکان پێویستە؟

گۆڕانکارییەکان شاملی پایپەکانی هیدروجین-پارێزراو، سیستەمەکانی کۆمپرێسەری دووبارە شێواوکراو، سیستەمەکانی مەتریکی ڕێکخراو و گۆڕانکارییەکانی سیستەمەکانی ڕێکخستنی فشارە بۆ کۆمپەنسەکردنی تایبەتمەندییەکانی تایبەتی هیدروجین.

ئایا سیستەمە گازییەکانی کۆن دەتوانن بەبێ گۆڕینی گەورەکان هیدروجینی بەشدارکراو بەکاربێنن؟

بەڵێ، بە گۆڕانکارییەکانی دیاریکراو، زۆربەی سیستەمەکانی کۆن دەتوانن بە ئەمنی بەشداری هیدروجین تا ٣٠٪ بکەن، و لەمەشەوە خەرجی گۆڕینی تەواوی سیستەمەکان دەکەوێتە سەرەوە.