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氫氧產生設備之使用成本探討研究




氫氧產生設備據了解,主要係利用電解方式將水進行氫氧解離,該設備僅一條輸出管,那代表輸出之氣體包含氫氣及氧氣,並非純氫氣。

設備之用 途主要為直接燃燒使用,氫氣在空氣中燃燒,可產生之溫度為2,045℃,在氧氣中燃燒更可達2,525℃;天然氣(NG,主要成分為CH4)燃燒溫度為 2,148℃;乙炔(C2H2)燃燒溫度約為3,300℃。

氫氧機優點是不儲存氣體,安全性自然較高,且萬一發生洩漏時,因為氫氣質量較 輕,僅為空氣的14.5分之一,因此在流通空間中,很容易就會溢散,在環保考量下,氫氧機倒也是個不錯的選擇;但是實用性似乎就沒這麼高了,運用在鋼鐵切 割上,使用地點固定,供電倒是沒問題;若使用在工地時,供電卻成了最大的問題,且機組應該無法抵抗日曬雨淋吧!在這裡實用性卻被大打折扣。

另 外查看友荃網頁上的產品規格,有寫到「最大降溫液量」,氫氧機不是只有水就可以電解嗎?怎麼會需要「降溫液」這東西呢?經過詢問才知道,原來是因為氫氧焰 溫較高,必須使用降溫液來降低焰溫,如此一來才可以使用,在友荃網頁上有看到一句話「本公司氫氧焰能源設備溫度可達800℃〜3000℃」,應該就是靠 「降溫液」做到的吧!

※降溫液是使用「正己烷」(C6H14),到中油網站查詢後,才知道正己烷是屬於「溶劑類」的石化產品,在工業上的 使用挺廣的,但是具有神經毒性,使用上必須要避免接觸或吸入其揮發氣體。

關於「降溫液」的使用,其實還是挺多納悶的,因為友荃網頁上有寫 到『友荃「EPOCH愛貝克氫氧焰能源設備」最大優點,就是內部唯一燃料就是純水』。降溫液的使用是耗材之ㄧ,那不就代表「唯一燃料就是純水」這句話有問 題?既然是耗材,那就是它必須併著氫氧氣一起燃燒,如此一來,氫氧機就不是完全沒有排碳了嗎?且經過查詢,正己烷單價竟比汽油還要高,高達35元/L。

談 到燃燒就會說到「熱值」,氫氣的【質量熱值】是自然界中最高的,其熱值為34.2 kcal/g,但是氫氣密度相當低,轉換【體積熱值】僅3.043 kcal/L,同屬氣態燃料的LPG熱值為14.58 kcal/L,NG為8.9kcal/L,顯見以體積熱值作計算,氫氣熱值相當低,且正己烷本身亦具有熱值,其熱值為8,300kcal/L。

計 算友荃EP-1000機組效能,可以產生氣體10,200L/HR的氫氧氣混合氣體(氫:氧=2:1),需要使用5L/HR的正己烷做溫度控制,共可產生 的熱值為62,172kcal/hr,這樣回推算氫氧機所產生的氫氧氣熱值應該為6.15kcal/L,未計算正己烷汽化體積,因為也不太懂友荃的氫氧機 產氣量是不是已經計算進去了???

以下做個簡單的計算,氫氧機的使用成本比較:

1噸的水全數轉化成蒸氣(設定原始溫度 為30℃),其所需要的總熱值為609,000 kcal

若不計算熱損耗及燃料效率,所需要的各種燃料量為:

燃料類 別..............燃料耗量L.....計價單位轉換.....燃料單價..........成本
氫氣+正己 烷........99,024L..........99,024L..............0.027元/L..........2,673元
LPG.....................41,769L..........50.5KG...............26.96 元/KG......1,362元
NG.......................68,427L..........68.427M3...........16.61 元/M3.......1,137元
氫 氣.....................200,329L........200,329L.............0.0015元 /L.......300元
正己烷(液態)....73.37L...........73.37L................35元 /L..............2,568元

*依據友荃網頁資料,EP-1000產氣量為10,200L/HR(氫:氧=2:1),耗 電量為29KW/HR、降溫液耗量為5L/HR,計算每小時可產生的熱值為62,172kcal/hr,電價以3.5元/KWH、降溫液單價35元/hr 計算,則氫氧氣成本約為0.027元/L,若不用降溫液成本僅0.0015元/L

*LPG、NG單價以中油網站99/02/03公佈計算
結 論:
經過計算,使用友荃的氫氧機竟然成本這麼高,足足比LPG和NG多了一倍的成本,原本計算時沒有考量到降溫液的使用,成本只要300元而已, 但是依照友荃的規格列表發現,怎麼好像必須計算到正己烷的熱值呀?所以又特別再做計算,如果純粹使用正己烷當燃料,成本竟然接近使用氫氧機,本以為成本應 該會比LPG低,結果挺出人意外的。

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