碱性电解水制氢(ALK)工艺计算方法研究——以 1000Nm³/h 系统为例

Journal: Engineering and Management Science DOI: 10.32629/ems.v8i8.21601

白犇1, 马松2

1. 大连华锐重工集团股份有限公司
2. 大连海心信息工程有限公司

Abstract

随着绿氢需求的增长,碱性电解水(ALK)制氢技术的规模化应用对工艺计算的精确性提出了更高要求。本文旨在构建一套系统、实用的ALK制氢工艺计算方法。基于电化学基本原理,推导了理论分解电压与热中性电压,并建立了能量平衡与质量平衡计算模型。以1000 Nm³/h制氢系统为例,详细阐述了直流电耗、系统总能耗、系统效率及物料消耗的计算过程。结果表明,在操作电压2.0 V/cell、整流效率98%、辅机功耗占比4%的条件下,系统单位综合电耗约为5.075 kWh/Nm³,系统效率(基于氢高位发热量)为69.8%。该计算方法可为ALK制氢系统的工程设计、性能评估及经济性分析提供理论支持。

Keywords

碱性电解水;制氢;工艺计算;能量平衡;质量平衡;能耗分析

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