1月10日—12日,由势银(TrendBank)主办、势银能链承办的“2021势银氢能与燃料电池产业年会”在上海东方佘山索菲特大酒店正式举行。
本次年会上,北京星翼空间技术有限公司总工程师 赵进伟发表了题为《隔膜压缩机及氢能应用》的演讲。
赵进伟表示,2020年、2021年是氢能市场大爆发的时期,而2022年将是检验这两年爆发情况的一年。隔膜压缩机产品质量的可靠性主要从“人、机、料、法、环”这五项基本要素去实现。
以下是演讲全文:
大家下午好!很高兴参加势银的年会,这是第一个高兴。因为什么?因为各行各业围绕氢能,大家互相学习,我这两年有个特别深的感受——就是氢能发展如火如荼,越来越多人参与其中。
第二点我高兴的是什么?是隔膜压缩机,因为隔膜压缩机不仅有所发展,而且登堂入室了,越来越多人了解隔膜压缩机。我一直从事隔膜压缩机的研发、设计、制造,有不少客户是化工企业的,每次和他们交流发现有不少化工企业都不知道隔膜压缩机,我从原理、应用一一讲起。
现在有这么多人了解隔膜压缩机,我感觉非常高兴。我来自于北京星翼空间技术有限公司,名字叫赵进伟。关于星翼空间我后面再介绍,我还是想聊一聊压缩机,特别是膜压缩机。
上午我看大家讲的是精彩纷呈,我可能说的要大一点、多一点,讲讲隔膜压缩机的分类,隔膜压缩机在压缩机里是处于哪一个分类的。
特别是氢能,在能源爆发前大家都知道,石油肯定用的是泵,压缩机分类怎么分?大体分两大类,一种是容积型;一种是速度型。顾名思义,容积型就是减少容积,速度型就是增大速度。
标准说法是容积型压缩机使气体容积缩小以提高气体压力;速度型压缩机是依靠气流与叶轮的相互作用,将机械功变为气体动能和压力能。所有市场压缩机分类就分这两类。
容积型又分为往复式跟回转式,往复式又可分为活塞式跟隔膜式。这里我要提一下隔膜式,隔膜式于1916年在法国面市,隔膜式在中国发展了多少年?将近60多年。
有的人一辈子就是干隔膜压缩机,大家经常看德云社的相声,郭德纲经常说,一定能活到死,对于隔膜机这个行业的人来说,你一定能干到死,确实是有一种一辈子在干隔膜压缩机。
另外,回转式还分为滑片式、螺旋式、转子式。速度型分为周流式、离心式、透平式。我为什么讲这些?我只是往下引出隔膜压缩机的工作原理,因为容积型压缩机工作原理很简单,就是四个过程——压缩、排气、膨胀、吸气,不管你是什么类型的压缩机,都是这么一个循环过程,周而复始。
为什么氢能爆发,大家越来越了解隔膜式压缩机,它有什么特点?我总结一点,隔膜式压缩机跟其他压缩机唯一的区别就是零泄露、高密封。其中,密封很关键,氢气到的地方都需要密封。隔膜压缩机是净密封,所以在高压方面有独特的优势。
另外净密封,前段时间我们去佛山开展会,我们一个同事跑过来跟我说,那边有搞密封的,他们的密封能达到100兆帕、200兆帕,我说好,有密封的就好,咱们压缩机离不开密封。我过去问了几个问题,我说100兆帕、200兆帕是动密封还是静密封,如果是动密封,速度能达到多少?频率能达到多少?
对方说动密封确实达不到这么高,100兆帕、200兆帕都是静密封,静密封还分直径大小,说法不一样。
再就是氢气安全性,因为氢气本身属于易燃易爆的东西,需要零泄漏,而隔膜压缩机一直向市场宣传的就是零泄漏。
隔膜压缩机的运行很简单:带动活塞,活塞推动液压油,液压油推动膜片,膜片进行吸气、排气、膨胀、压缩四个过程。这里面就看出来什么?这种压缩机的传动件、核心部件不跟气体接触,不管是压缩氯气、硫化氢、氟化氢等。
研究隔膜压缩机最多研究什么?流体力学,没毛病,流体力学里面气体跟液体。我们不但研究气体,隔膜压缩机还研究液体,液体工作好了,它这个压缩机就好用。液体平衡,说白了就是和能量定律一样让里面的液体平衡,保持平衡,压缩机工作就非常完美。
另外,隔膜压缩机气缸不需要润滑,密封性能好,压缩介质不与任何润滑剂接触,在压缩过程中不会产生污染,现在很多人都了解这个。
因为我刚介绍了隔膜压缩机原理,为什么适合压缩高压且具有安全性?像一些腐蚀性、有毒有害的放射性气体,中国在建的核电站以前选的是国外进口的隔膜机,现在所有核电站压缩机用的都是咱们国产隔膜压缩机。
另外就是气体灌充行业,(H2、He等)氦气现在归为战略气体,因为中国是一个贫氦国家,我们前段时间在内蒙古鄂尔多斯投资了两台氦气压缩机。另外像加氢站,现在非常熟悉,包括前几年火的多晶硅、煤化工包括航天军工、清洁能源相关的气体行业。
再讲讲氢能隔膜机,因为大家说的太多了,我就举例这么几种,现在所说的氢能和燃料电池这条线有关系,一共是两块——
工业富产方面,因为我们干隔膜机很多年,以前去大西北的时候,很多化工厂把氢气排掉,我们调侃说这家伙天天开奥运会,火炬一直点着就把氢气燃烧了,现在氢能爆发了,工业富产氢都能采用。
这是我们星翼空间的氢气储运,流量在1000-1300平方,还有成熟压缩机,我们现在做的产品是什么?35兆帕压缩机。我们做35兆帕就是准备氢气储运。
参加这次论坛,我感受挺深,因为不管是大连还有上午几位专家讲的52兆帕,我不知道应用周期有多长,因为52兆帕一旦储运拉开,体量非常大,而且是成本突降,大家都想降成本。
现在星翼空间的常规产品是25兆帕压缩机,今年已经开发稳定生产了35兆帕储运氢气隔膜压缩机。
这个是500标方的压缩机,我们已经做了很多。当然星翼空间刚成立,名字大家不熟悉,我和我的团队就这个500标方隔膜压缩机做了上百台同一种参数,运行非常稳定。
因为现在说氢气材料兼容性,高镍材料高镍到多少、含镍多少、温度达到多少、压力达到多少才能产生氢脆、氢腐蚀,其实都是有说法的。不同压力、不同温度对应的氢腐蚀环境是不一样的。
这一台压缩机我们给社会做了很大贡献,500多方,非常成熟。加氢站压缩机我就不多说了,加氢站压缩机我们适应市场做了P型,其实P型从压缩机角度来说不适合,动力计算不适合,但是市场先入为主。
我跟客户交流的时候,说不要做成P型,做成L型、V型,因为现在的体量无论怎么做,大家说就要P型,其实P型从动力计算角度看不怎么好。
另外就是标准化需求,刚才主要是介绍了隔膜压缩机,其实隔膜压缩机怎么干好是现在这个阶段最想知道的,到底怎么能干好隔膜压缩机,有哪些条件能够支撑,我这里列了一个标准化需求。
我拿了一辆汽车跟国内第一台隔膜压缩机进行对比。很多客户跟我交流的时候说隔膜机是什么东西,怎么能够比一台汽车贵。我说隔膜压缩机属于工业化产品,我们做的东西是奉献给国家的,你那属于个人享受,这当然是一个玩笑。
但是他提出一个特点,汽车批量流水线零周期、技术零沟通。隔膜压缩机就比较复杂,周期长、定制性生产、按需制造、客户需求复杂、主体采购方多变,这是我个人感触。
标准化需求,今年氢能发展出了几个问题。我作为一个做了多年隔膜压缩机的人,感触迫深。有人说两个月能不能交货?我感觉这个人疯了。一个月能不能交货?我感觉这个公司疯了。十天能不能交货?这个时候我自己反省,我觉得这个市场疯了。
因为氢能产业快速发展,中央和地方政策频繁出台,所以大家都想做第一个吃螃蟹的人。另外就是双碳目标,能源变革驱使氢能产业整体跨步前进,在我看来不光是跨步,甚至是跑步前进。
另外就是适应氢能爆发式增长,标准化必须提高,特别是制氢厂家。因为制氢在投入设计院、业主、采购方一个里面有三个去交流,没有几个月是下不来。如何适应快速发展的氢能产业,所以说氢能必将是中、上、下游一体整个进行标准化生产。
氢能大布局,可靠安全才能经得起市场考验。2020年、2021年市场爆发,我觉得2022年将是一个检验这两年爆发情况的一年。隔膜压缩机产品质量的可靠性,“人、机、料、法、环”这是最基本的。
时间问题我就不多说,然后我介绍星翼空间。大家一听星翼空间感觉特别熟悉,这跟隔膜压缩机有什么关系?提起隔膜压缩机大家离不开京城圈,京城被外界化工企业评为中国隔膜压缩机的黄埔军校,培养了很多隔膜压缩机人才。
星翼空间是2019年接手北京京城压缩机,它的产品到现在,在市场上质量国内没有比过它的,成本可能比国内一些小企业要高。现在星翼空间还是本着京城生产模式提供产品。
我们的厂房不是说概念型,是实打实的,装备车间、精加工车间包括焊接、库房等,我们搞机械加工、制造业,没有这些东西,都是空中楼阁、海市蜃楼,所以我们基础很完善,希望在氢能领域打出一片天地。
谢谢大家!
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