氢能行业中的应用

整个氢价值链的市场提升是所有相关方的关键任务。将工业领域中经过实践验证的原则(例如机械安全领域的原则)应用并转移至氢气生产、加氢站及氢气使用等应用场景,可为相关企业创造附加价值。 

氢能应用中的功能安全

氢气罐

其目的是保证所有应用的安全和所有可能的技术水平 - 从氢气生产领域受过培训的合格专业人员到加气站里未经培训的消费者。 

“功能安全”是指安全取决于控制系统的正确功能。检测技术与安全控制技术相结合 在安全使用氢气以避免损坏和事故方面发挥着关键作用。

这些应用涵盖从电解槽或蒸汽重整装置中的制氢、氢气处理(例如在加氢站),到燃料电池、发动机及燃烧器行业中的氢气消耗

氢能应用中的工业信息安全

工业信息安全是指保护生产和工业设备免受有意或无意的操纵。因此,它涉及工厂自动化和过程控制中生产和工业设备控制网络的安全问题。

一个与氢有关的例子是远程访问氢气生产系统以检查其状态。一旦这种远程连接使系统中与安全相关的部分能够被控制或修改,这种连接就必须受到保护。如果没有保护措施,就有可能有人在未经许可的情况下修改系统,并有可能造成危险状态

凭借身份验证和访问管理(I.A.M.),您可以在同等程度上保护您的数据和员工。从用户身份验证到数据和网络安全,我们都乐意为您提供建议! 

数字系列锁

电解过程

生产氢气

对于氢气电解器,标准ISO 22734:2025 “水电解制氢装置”,第1部分:安全 是安全参考文档。本标准包含所有组件和材料的安全要求和相关测试方法。 

电解机的安全功能:

  • 急停
  • 电压监控
  • 电流监控
  • 泄漏检测
  • 气体检测
  • 火焰/火灾警报

必须检测到气体和火焰,以便采取适当的安全措施,如通风或防止进入该区域。 

缺乏恒定电流源会带来额外的安全问题(交叉现象)。因此,电气部分(电压或电流)的故障可能导致爆炸危险。

ISO 22734标准于2025年修订,为电解槽的安全设计与运行制定了明确的技术要求,并推动了工业应用中安全氢系统的标准化进程。

您将在这里找到关于2025年ISO 22734标准修订版的最重要信息!

电解槽 - 安全可靠

通过电解制氢是能源转型的关键工艺。电解槽的运营商和制造商面临着特殊挑战:高安全要求、复杂的设备结构以及最高可用性。这正是Pilz提供定制化解决方案的领域。我们提供安全控制系统,可靠地监控并保障电解槽的运行。我们的安全方案可最大限度降低风险,并符合国际标准。

燃料电池和电解槽测试台的安全解决方案

燃料电池与电解槽是氢能经济的核心组件。先进的测试解决方案对保障性能、安全与可靠性至关重要。燃料电池与电解槽的测试需兼具精准度与绝对安全性。我们的解决方案提供安全控制器,可集成于燃料电池和氢能测试台架中。这确保了对严格安全法规的遵守,同时实现了安全高效的运行。我们的安全解决方案适用于PEM,SOFC和碱性等技术。

先进的安全功能适用于

  • 电压监控
  • 压力和温度监测
  • 气体或氢气泄漏检测
  • 密封性测试
  • 急停
  • 安全开关的安全门联锁
  • 紧急通风

    ...以及更多功能

核心优势包括模块化硬件架构和软件工具,您可通过拖放操作创建安全逻辑,从而确保合规性。您将获得灵活的平台支持,不仅能缩短开发周期,还能无缝适配您的燃料电池测试站、试验台、测试场或测试设施。

电解槽示意图

加氢站

加氢站(HRS)的建立和运营须经地方当局批准,并受国家或地区立法的监督。标准ISO 19880-1:2020气态氢 - 加气站 - 第 1 部分:一般要求 包括确保加气站安全的方法。该标准要求采取措施降低火灾和爆炸风险。必须对整个加气站进行风险评估。

 

HRS由高压部件组成,例如压缩机、阀门、管道和压力蓄能器。此外,还有冷却系统和氢气供应区,例如压力为350或700巴的加气机,以及由加气机输送的温度低至零下40摄氏度(233.15开尔文)的气体。

加氢站的安全功能:

  • 急停
  • 泄漏检测
  • 气体检测
  • 火焰/火灾警报
  • 压力监测、梯度监测
  • 温度监控、梯度监控
加氢站

蒸汽转化

蒸汽转化过程

采用燃油处理技术的标准ISO 16110-1:2007氢气发生器 - 第1部分:安全 介绍了从化石燃料(如蒸汽重整)制氢安全方面的所有重大危险(电磁兼容性、电气方面、高压方面、防止爆炸等)

蒸汽重整目前是从水和碳基能源载体中制取氢气最重要的方法。天然气是目前最重要的原料,但甲醇、沼气或生物质也可用作起始原料。该过程需要高温,通过气体燃烧器来实现。 

安全功能:

  • 急停
  • 燃烧器管理
  • 泄漏检测
  • 气体检测
  • 火焰/火灾警报
  • 压力监控
  • 温度监控

安全控制器PNOZmulti 2或PSS 4000可以控制燃烧器管理系统并监控过程的安全性。例如,对温度和高压进行安全监控,以避免任何可能导致危险的意外情况。

燃烧氢气 - H2就绪在燃烧器行业

当在燃气燃烧器中使用100%氢气或含氢气体的混合燃料(如天然气)时,应适用现行燃气燃烧器标准。

这些标准适用,例如:

  • EN 298
  • IEC/UL 60730-2-5用于燃烧器控制
  • EN 676用于气体燃烧器 
  • ISO 13577工业燃炉(气体燃料领域) 

这些标准对气体燃料、液体燃料和固体燃料进行了区分,但在气体燃料组中没有根据特定气体进行区分。因此,现行标准同样适用于氢气和燃烧器管理

PNOZmulti 2燃烧器管理系统已100%准备就绪,可用于燃烧氢气或气态碳氢燃料混合物。

燃烧氢气

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