化工进展ChemicalIndustryandEngineeringProgress2023年第42卷第3期海上多孔介质通道内氢气换热与正仲氢转化的耦合特性孙崇正1，樊欣2，李玉星2，许洁3，韩辉2，刘亮2（1山东科技大学储能技术学院，山东青岛266000；2中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东省油气储运安全重点实验室，山东青岛266580；3国家管网集团北京管道有限公司，北京100101）摘要：在我国“碳达峰、碳中和”的战略目标下，风电和化石能源制氢技术正不断发展，利用海上风电资源或天然气制备氢气，并通过储运技术送到氢能源市场，为解决海上风电并网和消纳的难题、促进深海天然气资源的低碳发展提供了可行的思路，因此研究应用于浮式氢气液化工艺系统的绕管式换热器海上适应性具有重要意义。本文基于多自由度的晃荡平台，搭建了浮式多孔介质通道内压降测试实验装置；基于多孔介质模型、正-仲氢转化和氢流动换热理论模型，建立了多孔介质通道内耦合正-仲氢转化的流动换热数值模型。通过实验与数值模拟相结合的方法，分析海况和水平条件下多孔介质换热通道的性能变化。研究结果表明，填充催化剂的绕管式换热器多孔介质通道内压降明显，温降不明显，管内仲氢含量增加；随着氢气流量的增加，传热系数逐渐增大，而出口仲氢的含量逐渐降低；海况对海上多孔介质换热通道的压降和传热特性影响较小。关键词：海上；换热器；氢气储运；正仲氢转化；氢气液化中图分类号：TE646文献标志码：A文章编号：1000-6613（2023）03-1281-10Couplingcharacteristicsofhydrogenheattransferandnormal-parahydrogenconversioninoffshoreporousmediachannelsSUNChongzheng1，FANXin2，LIYuxing2，XUJie3，HANHui2，LIULiang2(1CollegeofEnergyStorgeTechnology,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266000,ShandongChina;2CollegeofPipelineandCivilEngineering/ShandongProvincialKeyLaboratoryofOil&GasStorageandTransportationSafety,ChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,Shandong,China;3PipeChinaBeijingPipelineCompany,Beijing100101,China)Abstract:Underourcountry’sstrategicgoalofcarbonpeakingandcarbonneutrality,windpowerandfossilenergyhydrogenproductiontechnologiesareconstantlydeveloping.Useoffshorewindpowerresourcesornaturalgastoproducehydrogenandsendittothehydrogenenergymarketthroughstorageandtransportationtechnology,whichprovidesafeasib...
