GB T 24499-2009 氢气、氢能与氢能系统术语.pdf

1、ICS 27010F 19 a目中华人民共和国国家标准GBT 24499-2009氢气、氢能与氢能系统术语Technology glossary for gaseous hydrogen，hydrogen energy andhydrogen energy system2009-10-30发布 2010-05-01实施丰瞀鹳紫瓣警襻瞥篓发布中国国家标准化管理委员会厘111前言1范围2通用术语3氢气制备4氢气储运、灌装5氢能应用-6氢能系统安全-附录A(资料性附录) 条文说明附录B(资料性附录) 中文索引附录C(资料性附录) 英文索引目 次GBT 24499-2009；3479236刖 吾GBT

2、 24499-2009本标准附录A、附录B和附录C为资料性附录。本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会提出。本标准由全国氢能标准化技术委员会归口。本标准起草单位：清华大学核能与新能源技术研究院、中国标准化研究院、同济大学、上海交通大学、西安交通大学、中国电子工程设计院。本标准主要起草人：毛宗强、王赓、马建新、马紫峰、郭烈锦、刘建虎。氢气、氢能与氢能系统术语GBT 24499-20091范围本标准提出了氢气、氢能和氢能系统技术及其应用的术语和定义。本标准适用于氢气、氢能和氢能系统技术标准的制定，技术文件的编制，专业手册、教材和书刊等的编写和翻译。2通用术语21氢hydrogen最轻的化学元素

3、，符号H，原子序数1，原子量为1008，是地球的重要组成元素。22氢能hydrogen energy氢在物理与化学变化过程中释放的能量。可用于发电、各种车辆和飞行器用燃料、家用燃料等。23氢能系统hydrogen energy system氢的制备、储存、输配和应用系统的总称。24氢能化学chemistry of hydrogen energy研究氢的制备、储运及应用中的各种化学过程的科学。25氢经济hydrogen economy一种以氢的生产、氢的运输、氢的储存、氢的转化、氢的应用，以及相关标准规范等要素构成的经济结构。26氢原子hydrogen atom由一个质子和一个电子组成的原子。2

4、7氢分子hydrogen molecule由两个氢原子通过化学键结合而成的分子。28氢离子hydrogen ion氢原子失去电子后形成的离子。29氕protium氢的同位素，用1H表示，质子数为1，是氢分子的重要组分，相对质子质量为1007 8。210氘deuterium氢的同位素，用2D表示，有一个中子和一个质子，其相对质子质量为2014 1。1GBT 24499-2009211氚tritium氢的同位素，用3T表示，有两个中子，质子数为1，其相对质子质量为3010 05。212正氢orthohydrogen氢分子的一种同质异构体，分子中原子核的自旋方向是相同的(平行)。213仲氢parah

5、ydrogen氢分子的一种同质异构体，分子中原子核的自旋方向是相反的(逆平行)。214氢键hydrogen bond在氢的极性化合物中，氢原子吸引邻近的高电负性原子的孤对电子，而形成的分子内或分子间的相互吸引作用。215氢气gaseous hydrogen以气态形式存在的氢分子。216压缩氢气 compressed gaseous hydrogen压力高于大气压的气态氢。217湿氢wet hydrogen在所处温度、压力下，水含量达饱和或过饱和状态的氢气。218液氢liquid hydrogen液氢是以液态形式存在的氢气，是一种无色、透明的低温液体。正常沸点为2038 K，沸点时密度为7077

6、 kgm3。219固态氢solid hydrogen气态氢的双原子分子凝结成的雪白固体絮状物，密度是807 kgm3(1115 K)，熔点为1401 K。220氢低热值hydrogen low heat value单位质量的氢完全燃烧，生成的水不凝结为液态水所放出的热量。氢的低热值为1200 MJkg。221氢高热值hydrogen high heat value单位质量的氢完全燃烧，生成水也全部凝结为液态水放所出的热量。氢的高热值为14186 MJkg。222氢气扩散gaseous hydrogen diffusion氢气随着环境状态的变化弥散、扩展和蔓延的过程。223氢气泄漏gaseous

7、 hydrogen leakage氢气从密闭的系统、设备、管路渗出至外部的过程。224含氢气体hydrogen-contained gas含有氢气的气体混合物。2225226227氢提纯hydrogen purification将含氢气体中的杂质去除，使氢浓度提高至规定值的工艺过程。重水hydrogen-deuterium-oxygen氢同位素氘和氧的化合物。标准状态standard state气体的标准状态是27315 K和1013 25105 Pa。GBT 24499-20093氢气制备31重整制氢hydrogen production by reforming对碳氢化合物原料在重整器内通

8、过催化反应获得氢的反应方法。32水电解制氢hydrogen production by water electrolysis以直流电接人电解池电解水，获得氢和氧的工艺过程。33热化学制氢hydrogen production by thermochemical method利用若干个化学反应耦合，在高温或较高温下，将含氢化合物分解制取氢气方法。34生物质热解制氢hydrogen production by biomass pyrolysis生物质在反应器中完全缺氧或只提供有限氧条件下，制取氢气的工艺。35生物制氢hydrogen production by biology利用微生物转化各类有机

9、物质原料发酵制氢，以及绿藻、蓝藻等生物分解水制氢的方法。36核能制氢hydrogen production by nuclear energy利用核能的热量与热化学反应耦合制氢。37太阳能光解水制氢hydrogen production by solar energy splitting water利用太阳光的能量，通过光催化、光电化学或光生物学等过程分解水制氢的方法。38太阳能热化学制氢hydrogen production by solar-thermochemical method利用太阳能的热量与热化学耦合制氢。39部分氧化制氢hydrogen production by partia

10、l oxidation碳氢化合物通过添加氧化剂进行不完全燃烧或不完全氧化分解，获得氢气的过程。310水电解制氢装置installation of hydrogen production by water electrolysis以水为原料，电解制取气态氢，氧的装置，是水电解槽及其辅助设备组合的统称。3”电解池electrolyte cell组成水电解槽的基本单元，被称为电解池，单个电解池由阴极、阳极、隔膜和电解液构成。GBT 24499-2009312隔膜diaphragm将水电解槽电解小室分隔为阴极区、阳极区，并使产生的氢气、氧气分隔，防止氢气、氧气互相穿透，但离子可迁移。313固定式水电解

11、制氢系统stationary water eltmlysis system for hydrogen production水电解制氢系统的各类设备、管道全部布置在厂房内或厂房外，用设备基础、管道支架固定设置的制氢系统。314移动式水电解制氢系统mobile water electrolysis system for hydrogen production水电解制氢系统的各类设备、管道全部布置在一个或多个可移动或搬运的底盘(座)上。315变压吸附法pressure swing adsorption method(PSA)利用固体吸附剂对不同气体的吸附选择性以及气体在吸附剂上的吸附量随其压力变化而

12、变化的特性，在一定的压力下吸附，通过降低被吸附气体分压，使被吸附气体解吸，经过多次重复，使气体分离的方法。316变压吸附提纯氢系统hydrogen purification system by PSA采用变压吸附法，从含氢气体中提纯氢气的设备系统。317甲醇转化制氢装置installation of hydrogen production by methanol reforming以甲醇和纯水为原料，采用催化转化工艺，在一定温度下将甲醇裂解转化制取氢的生产设备组合的统称。318氨回收率hydrogen recovery利用变压吸附法提纯生产氢气时，产品氢气的体积流量与原料气体中所含氢气体积流量

13、之比。319固定式的变压吸附提纯氢系统stationary hydrogen purification system by PSA变压吸附提纯氢的各类设备、管道全部布置在厂房内或厂房外，用设备基础、管道支架固定设置的提纯氢系统。320移动式变压吸附提纯氢系统mobile hydrogen purification system by PSA变压吸附提纯氢系统的各类设备、管道全部布置在一个或多个可移动或搬运的底座上；设备、管道均固定在相应的底座上。此类设备可以在厂房内或厂房外安装使用，若室外安装使用时应设防日晒、雨淋的防护设施。4氢气储运、灌装41高压储氢hydrogen storage in

14、high pressure tank将氢气在10 MPa100 MPa压力下充装在特制的压力容器中。42液态储氢hydrogen storage in liquid state将温度降至2043 K以下，使氢气转变为液态氢的储存方式。GBT 24499-200943氢浆slush hydrogen液态氢和固态氢的混合物。44物理吸附储氢hydrogen storage by physisorption利用物理吸附原理，将氢气吸附在高比表面多孔材料中的储存方式。45金属氢化物储氢hydrogen storage in metal hydrides利用某些金属或合金能够在一定氢压下吸氢生成金属氢化

15、物的特性，将氢储存在金属或合金中的储存方式。46络合氢化物储氢hydrogen storage in complex hydrides氢以络合体的形式固定在含共价氢键的络合氢化物中的储存方式，一般泛指铝氢化物和硼氢化物，如LiAlH、NaAIH。、LiBH。、NaBH。等。亦称配位氢化物储氢。47化学氢化物储氢hydrogen storage in hydrides compound特指能在温和反应条件下(如水解等)放氢的化合物以及除金属氢化物、络合氢化物和有机氢化物以外的氢化物储氢方式，如LiH：、Call：、BNH，和LiNH。等。48有机液体储氢hydrogen storage in l

16、iquid organic hydrides利用某些不饱和有机化合物(如烯烃、炔烃或芳香烃等)与氢气进行可逆加氢和脱氢反应来实现氢气储存的技术。49氢气罐gaseous hydrogen container用于储存氢气的定压变容积(湿式储气柜)及变压定容积的容器的统称。410大容积氢气储气瓶gaseous hydrogen storage tube单个储气瓶水容积大于500 L，工作压力10 MPa100 MPa，用于储存氢气的压力容器。411固定式氢气储罐stationary hydrogen storage container固定安装的高压、中压氢气储气压力容器，配带有必要的安全装置、压力

17、和温度检测、显示仪器等。412氢气储气瓶组gaseous hydrogen storage tube bundle以若干个高压储气瓶组装为整体储气系统的氢气储气设施，配带相应的连接管道、阀门、安全装置等。413钢瓶集装格 gaseous hydrogen cylinder bundle由专用框架固定，采用集气管将多只气体钢瓶接口并连组合的气体钢瓶组。414氢气长管拖车tube trailers for gaseous hydrogen由若干个大容积高压氢气瓶组装后设置在汽车拖车上，用于运输高压氢气的装置，配带相应的连接管道、阀门、安全装置等。5GBT 24499-2009415车载高压氢气罐o

18、n-board hydrogen storage tank氢能车辆上用于储存气态氢气，工作压力10 MPa100 MPa的压力容器。416液态氢气储罐cryogenic tank for liquid hydrogen用于储存液态氢的低温容器，一般由内胆、外壳体、绝热结构及连接用机械构件、测量仪表、安全设施，液、气注入和排出配管、附件等组成。417实瓶solid cylinder存有气体充灌压力下的气体容器。418空瓶empty cylinder无内压或留有残余压力的气体容器。419氢气站hydrogen station包括氢气发生设备、灌充设备、压缩和储存设施、辅助设施及其建筑物或场所的总称

19、。420供氢站hydrogen supply station不含氢气发生设备，以瓶装和或管道供应氢气的建筑物或场所的统称。421氢气加氢站hydrogen filling station为氢能汽车或氢气内燃机汽车或氢气天然气混合燃料汽车储气容器充装车用氢燃料的专门场所。422加氢加油合建站gasoline and hydrogen filling station既为汽车油箱充装汽油、柴油，又为燃料电池电动汽车或氢气内燃机汽车储氢瓶或氢气天然气混合燃料汽车储气瓶充装车用氢气或氢气天然气混合燃料的专门场所。423加氢加天然气合建站hydrogen and CNG filling station既为

20、汽车的储氢瓶或储气瓶充装氢气或氢气天然气混合物燃料，又为汽车的储气瓶充装天然气的专门场所。424加氢岛hydrogen filling island用于安装加氢机或氢气天然气混合燃料加气机的平台。425氢气压缩机问hydrogen compressor room设有氨气压缩机的房间。426加氢机hydrogen dispenser给汽车储氢瓶(罐)充装氢气，并带有控制、计量、计价装置的专用设备。427移动式氢气压缩机组portable hydrogen compressor unit氢气压缩机及其辅助设备、电气装置、连接管线等全部布置在一个或多个可移动或搬运的底座(盘)上。6GBT 24499

21、-2009428氢气压缩机hydrogen compressor对氢气进行压缩的单级或多级压缩机。429氢气增压器hydrogen booster将氢气压力从气源压力经单级或多级增压器增压至所需压力的压缩装置。430氢气汇流排hydrogen manifolds采用钢瓶气体供应氢气用的汇流排组等设施。431放空排气装置vent unit用于放空氢气站或加氢站的设备、管路系统的氢气或氢气天然气混合燃料或其他气体燃料的排气的专用装置。432冷凝水排放装置condensate drain unit用于氢气站的设备、管路系统排放冷凝水的专用装置。433拉断阀break away coupling在外力

22、作用下可被拉断为两节，但拉断后具有自密封功能的阀门。434压力调节器pressure regulator用于调节控制出口压力的均匀稳定和保持在设定压力范围的装置。435蒸发器vaporizer可接收液态氢并加一定热量，使液态氢汽化为气态氢的非容器装置。436环境蒸发器ambient vaporizer热源取自大气、海水或地热水的蒸发器。437加热蒸发器heated vaporizer热源取自燃烧、电力或废热的蒸发器。438质量流量计mass flowmeter流量计检测元件的输出信号直接或间接反映流体质量流量的计量装置，质量流量计的输出信号与流体的物理性质如压力、温度、密度等无关。5氢能应用5

23、1氢能综合能源系统integrated energy system of hydrogen energy以风能、太阳能、潮汐能等构成的可再生能源一氢能一燃料电池发电、供热的能量供应系统。52氢燃烧器hydrogen burner燃烧氢气的器具，结构主要有用于高温(1 200以上)的改进空气吸人型和用于低温(500以下)7GBT 24499-2009的催化燃烧器。53氢催化燃烧catalytic hydrogen combustion在催化剂存在时将氢气完全氧化，是一种无火焰的燃烧，可以在较低温度下发生。54氢内燃机hydrogen internal combustion engine(HICE

24、)使用氢气为燃料的内燃机。55氢能飞机hydrogen powered aircraft以氢为燃料的飞机。56氢发动机hydrogen powered engine用氢作为燃料的发动机。57氢燃料汽车hydrogen powered vehicle用纯氢气或含氢气的混合物作燃料的汽车。58分布式电站distributed power station分散的靠近用户的中、小电站，可以同时供应电力和热量。59氢气透平hydrogen turbine以氢为燃料的旋转式动力转换机械。510氢氧切割机hydrogen-oxygen cutter利用氢和氧化学反应时产生的极高温度的火焰切割金属的装置。511

25、燃料电池fuel cell将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转化为电能、热能和其他反应产物的发电装置。512固体氧化物燃料电池solid oxide fuel cell(SOFC)以固体氧化物为电解质的燃料电池，工作温度通常为800l 000。513低温同体氧化物燃料电池low temperature solid oxide fuel cell(LTSOFC)工作温度在600以下的固体氧化物燃料电池。514熔融碳酸盐燃料电池molten carbonate fuel cell(MCFC)以熔融碳酸盐为电解质的燃料电池。515磷酸燃料电池phosphoric acid fuel cell(

26、PAFC)以磷酸(H。PO。)为电解质的燃料电池。516质子交换膜燃料电池proton exchange membrane fuel cell，PEMFC(PEFC)以质子交换膜为电解质的燃料电池。8GBT 24499-2009517直接甲醇燃料电池direct methanol fuel cell(DMFC)以质子交换膜为电解质，并且以甲醇直接在阳极上发生电化学反应的燃料电池。518碱性燃料电池alkali fuel cell(AFC)以碱溶液或碱性离子交换膜为电解质的燃料电池。519可逆式燃料电池reversible fuel cell(RFC)一种既可将燃料与氧化剂的化学能转化为电能，也

27、可以用于电解水制氢的电化学反应装置。520燃料电池发动机fuel cell engine用于车辆、航空航天和水下等装置作为驱动动力电源和辅助动力的燃料电池发电系统。521燃料电池发电机fuel cell generator用燃料电池模块作为主要发电单元的发电系统。522质子交换膜proton exchange membrane由高分子材料和离子交换基团构成，它有选择性地允许氢离子在燃料电池或电解液内运动。6氢能系统安全61爆炸极限limit of explosion在一定温度和压力下，可燃气体的蒸汽与空气或氧气混合，在一定浓度范围内才能被点燃并爆炸。该混合气中可燃气体的浓度范围被称为爆炸极限。

28、62阻火器 fire arrester阻止火焰通过的装置，采用狭小孔隙、熔化阻隔、水隔离等阻止火焰通过的原理设计、制造。63冲击波blast wave冲击波是一种强扰动的传播，是一种介质状态突跃变化的传播。气体爆炸产生的冲击波是立体的，以爆炸为中心，以球面的形状向外扩张，气体爆炸的能量越大，冲击波强度也越大。64爆燃deflagration可燃混合物从一种状态迅速转变为另一状态，并在瞬间放出大量能量，同时产生巨大声响的现象。爆燃的特征是传播速率可达每秒几百米。65爆轰detonation可燃气体混合物的组成和预热条件适宜时，在极短的时间内产生极高的压力的现象。爆轰过程的传播速率高达2 000m

29、s以上。66着火点或燃点ignition point可燃物质在外部热源的作用下，使温度升高，当该可燃物质开始燃烧时的温度值。9GBT 24499-200967熄火flameout氢能系统氢火焰的熄灭导致氢未被燃烧送人大气。这个过程也可以叫做“释放”。68最小点火能量minimum ignition energy在一定的温度和压力下点燃特定的可燃气体混合物所需要的最小能量。69引火源 ignition source引发可燃物质的着火燃烧爆炸的物质。引火源有明火、高热物和高温表面、电气火花、静电火花、冲击与摩擦、绝热压缩、化学反应热、光线和射线等。610泄压装置pressure relief de

30、vice用于防止系统设备、容器内的压力超过预先设置值的安全装置。防爆泄压装置包括安全网、爆破片和放空管等。611安全网safety net用于防止系统、设备、容器内压力超压发生物理性爆炸的安全装置。612爆破片blasting piece用于排出设备、容器内发生压力失控或化学性爆炸时产生的超高压力的膜片式安全装置。613放空管vent pipe用于系统、设备、容器内，紧急吹扫、置换吹扫或超温、超压时排放物料的安全装置。614不燃烧体non-combustible component用不燃材料做成的设备、管道和建筑构件。615熔栓祸thermal activated pressure relie

31、f device用于防止复合材料瓶过热超压的装置，当温度超过设定值时能够打开并让瓶内气体放空。616吹扫置换purge开车或停车时吹除系统设备中的不纯物、空气、可燃物等的过程。6。17熄灭距离quenching distance为阻止火焰在可燃气体混合物中传播所需要的间隙大小。618明火地点open flame site室内外外露的火焰及赤热或炽热表面的地点。619散发火花地点spray flake spot操作中的砂轮、电焊、气焊(割)、非防爆电气开关、有飞火的烟囱等地点。620可燃气体报警装置combustible gas detector用于可燃气体制备、储运、灌装、使用场所，检测有无泄

32、漏和可燃气体浓度，并按设定值进行报警、连10GBT 24499-2009锁控制的安全装置。621氢渗透hydrogen permeation氢穿过结构材料，而导致氢的释放。622爆炸下限lower explosion limit可燃气体与空气或氧气组成的混合物，遇火源即能发生爆炸的最低浓度。623氢腐蚀hydrogen attack在一定温度、压力的氢环境内，钢中的碳与氢反应形成甲烷气泡的现象。624氢脆hydrogen embrittlement氢进入金属材料后，局部氢浓度达到饱和时，引起金属塑性下降、诱发裂纹或产生滞后断裂的现象。GBT 24499-2009附录A(资料性附录)条文说明A1

33、对22“氢能”术语的说明作能源载体使用的氢。其燃烧产物只是水，无污染物产生。太阳能、风能、地热、核能、电能等均可转化成氢加以储存、运输或直接应用。A2对25“氢经济”术语的说明在20世纪70年代提出。2003年末，美国、欧盟、日本、俄罗斯、中国等16个国家和地区共同发起成立氢能经济国际合作伙伴组织，International Partnership for Hydrogen Economy简称IPHE，目的是由政府出面推动氢能市场化进程。A3对34“生物质热解制氢”和35“生物制氢”术语的说明生物质热解制氢是通过热分解的方法，利用生物质作为原料来制备氢气。而生物制氢仅指微生物产氢，包括光合细菌

34、(或藻类)产氢和厌氧细菌发酵产氢等。事实上生物质也可以用作微生物方法制氢的原料。附录B(资料性附录)中文索引A安全网611B部分氧化制氢“爆轰”爆破片不燃烧体变压吸附法变压吸附提纯氢系统爆燃爆炸极限“爆炸下限标准状态C氚冲击波“吹扫置换重整制氢”车载高压氢气罐D大容积氢气储气瓶氖电解池水电解制氢”低温固体氧化物燃料电池F分布式电站“放空管放空排气装置G固定式变压吸附提纯氢系统固定式氢气储罐固定式水电解制氢系统隔膜钢瓶集装格供氢站固态氢固体氧化物燃料电池高压储氢一H环境蒸发器含氢气体核能制氢”化学氢化物储氢“J甲醇转化制氢装置加氢机加氢岛加氢加油合建站加氢加天然气合建站加热蒸发器碱性燃料电池金属

35、氢化物储氢“K空瓶可逆式燃料电池可燃气体报警装置L拉断阀冷凝水排放装置磷酸燃料电池络合氢化物储氢”M明火地点GBT 24499-200931331241342021951241436224-36”47317426424422-42343751845418519620433432515“466189524564，27136，50O12383，91王民EE引良王纠王曩GBT 24499-2009PQ氢氢脆氢催化燃烧氢低热值氢发动机氨分子氢腐蚀氢高热值氢回收率氢键氢浆氢经济氢离子氢内燃机氢能氢能飞机氢能化学氢能系统氢能综合能源系统氢气氢气长管拖车氢气储气瓶组氢气罐氢气汇流排氢气加氯站氢气扩散氢气透平

36、氢气泄渭氢气压缩机氢气压缩机问氢气站氢气增压器氢燃烧器氢燃料汽车氢渗透氢提纯氢氧切割机氢原子1421-62453-2205627623221318214432528542255242351-2154144124943042122259223428425419429525762122551026R热化学制氢33燃料电池511燃料电池发动机520燃料电池发电机521熔融碳酸盐燃料电池514熔栓阀615S水电解制氢装置310散发火花地点619实瓶417湿氢217生物制氢35生物质热解制氢34T太阳能光解水制氢37太阳能热化学制氢38W物理吸附储氢44X熄火-67熄灭距离617泄压装置610Y压力调节

37、器434压缩氢气216液氢218液态储氢42液态氢气储罐416移动式变压吸附提纯氨系统320移动式氢气压缩机组427移动式水电解制氨系统314引火源69有机液体储氢48Z直接甲醇燃料电池517着火点或燃点66阻火器62蒸发器435正氢212仲氢213GBT 24499-2009质子交换膜522质子交换膜燃料电池516质量流量计438重水226最小点火能量6815GBT 24499-2009附录C(资料性附录)英文索引Aalkali fuel cell518ambient vaporizer-。436Bblasting piece-。-。-+6 12blast wave-一-63break aw

38、ay coupling-。433Ccatalytic hydrogen combustion-。+53chemistry of hydrogen energy-。2 4combustible gas detector-6 20compressed gaseous hydrogen。216condensate drain unit-4 32cryogenic tank for liquid hydrogen-。-。4 16Ddeflagration-64detonation-6 5deuterium-210diaphragm-_-。3 12direct methanol fuel cell-517distributed power station-。5 8Eempty cylinder-_-。418electrolyte cell-311Ffire arrester-62flameout-67fuel cell 511fuel cell engine-。-5 20fu