中国船级社
燃料电池系统应用指南
生效日期:2015年7月1日北京
目录
第1章通则.1.1一般规定 1.2附加标志.1.3定义 1-1.4图纸和资料 2-第2章 1.5等效与免除. 船舶布置2.1一般规定.. 4- 4-2.2燃料电池设备处所 -4-2.3燃料压缩机/泵舱室. -4-第3章 2.4燃料储罐及舱室. 燃料系统.. -9- 4-3.1一般规定.. -9-3.2气体安全燃料电池设备处所的管系 -6-3.3紧急切断(ESD)保护的燃料电池设备处所内的管系 3.4燃料电池设备处所之外的燃料管系 -7-3.5燃料充装系统. -7- 7-第4章消防... -9-4.1结构防火. -9-4.2 通风 4.3灭火. -9- 11-4.4火灾探测和报警 -12-第5章防爆. -13-5.1一般规定... 5.2危险区域划分... -13- -13-第6章 控制、监测和安全系统. -15-6.1监测和控制 15-6.3燃料供应系统安全保护. 6.2气体探测. - 15-第7章 燃料电池发电系统附加标志的补充规定 .--18- -16-7.1FC-FULL附加标志 -18-7.2FC-POWER1附加标志 -18-7.3FC-POWER2附加标志 -18-8集 8.1一般规定 检验和试验 --19- -19-8.2固定式燃料电池发电系统产品检验 -19-8.3建造中检验 -21-8.4建造后检验 - 21-
第1章通则
1.1一般规定
1.1.1本指南适用于固定安装在海上航行船舶上的,使用天然气或氢气为燃料的燃料电池发电系统.上述燃料以气体或液体的形态储存在船上
其他CCS规范的规定. 1.1.2安装有燃料电池发电系统的船舶,除应满足本指南的要求之外,还应符合适用的
1.2附加标志
1.2.1对于使用燃料电池发电系统的船舶,根据其不同的供电范围,可授予下列附加标志:
(1)FC-FULL:除燃料电池发电系统外,船舶未配置其他动力源,燃料电池发电系统向全船设备(推进、操舵和其他重要设备、应急设备以及其他设备等)供电,并符合本指南规定时;
统向船舶的重要设备供电并符合本指南规定时: (2)FC-POWER1:船舶配置了柴油发电机组和燃料电池发电系统,燃料电池发电系
(3)FC-POWER2:船舶配置了柴油发电机组和燃料电池发电系统,燃料电池发电系统向非重要设备和非应急设备供电并符合本指南规定时.
1.3定义
1.3.1固定式燃料电池发电系统
固定安装的,使用一个或多个燃料电池模块提供电能和热能的系统,该系统的形式可以是组装的、自成体系的或由制造商提供完整集成系统的,并应由1.3.2至1.3.11的部分或全部的部件组成.典型的固定式燃料电池发电系统如图1.3.1所示,能量储存装置也可能采用 外置式.
1.3.2燃料电池堆
由多个单电池、隔离板、冷却板、共用管道和支撑结构构成的设备,典型功能是将富氢气体和空气氧化剂通过电化学反应转化成直流电、热能和其他反应产物.
1.3.3燃料电池模块
由1个或多个燃料电池堆组装而成的电化学转换设备,在燃料电池发电系统中用于将化学能转换为电能和热能.
1.3.4燃料处理系统
时需加压)燃料供燃料电池发电系统使用. 由化学和/或物理反应处理设备以及相关的热交换器和控制装置组成,用于制备(必要
1.3.5氧化剂处理系统
用于计量、调节、处理并可以加压燃料电池发电系统所需的氧化剂.
1.3.6自动控制系统
由传感器、执行器、阀门、开关和逻辑元件组成,用于将燃料电池发电系统参数维持在制造商设定范围内而无需人工进行干预.
1.3.7功率调节系统
用于控制燃料电池堆产生的电能与制造商要求的用电需求相匹配.
1.3.8通风系统
通过自然通风方法或强制通风系统方式保障燃料电池发电系统机柜中空气质量.
1.3.9水处理系统
对回收或添加的水进行处理,供燃料电池发电系统使用.
1.3.10热管理系统
提供冷却和散热功能以保持燃料电池发电系统在工作温度范围内,还可以回收余热以及在起动过程中协助加热动力传动系统.
1.3.11内置式能量储存装置
系统内部所带的储能装置,用于帮助或补充燃料电池模块向内部或外部负载供电.
1.3.12燃料电池设备
含有燃料处理系统和/或燃料电池模块的设备,燃料储罐和燃料储存舱除外.
图1.3.1固定式燃料电池发电系统
1.4图纸和资料
1.4.1除按主管当局法规和CCS规范的相关要求提交图纸资料外,安装固定式燃料电池发电系统的船舶还应满足本节1.4.2至1.4.3的要求.
1.4.2应将下列图纸资料提交批准:
(1)燃料电池发电系统FMEA分析,该分析应考虑与燃料电池发电系统相关的可预见的故障和危险,包括爆炸危险和火灾危险,如果燃料电池发电系统与船舶电网有连接, 还应考虑可能影响船舶电网的潜在危险等:
(2)申请FC-FULL或FC-POWER1附加标志的船舶,应提交文件,证明系统满足第7章要求:
料电池模块、燃料处理设备、燃料储存设备、冷却设备等)的位置: (3)燃料电池发电系统的布置图,应标示出燃料电池发电系统内各组成设备(例如燃
(4)燃料管路系统图:(5)其他与燃料电池发电系统相关的管路系统图:(6)气体危险区域划分图:温度组别和防护等级: (7)气体危险区域内电气设备布置图及设备清单,应标明设备的防爆类型、防爆类别、(8)与燃料相关的控制、监测和安全系统系统图:(9)与燃料电池发电系统相关的安全系统的设定值.1.4.3应将下列图纸资料提交备查:(2)工况下燃料电池发电系统的操作流程和功能说明: (1)燃料电池发电系统的原理说明和系统框图:(3)燃料电池发电系统生命周期说明,例如功率衰减率曲线或类似资料:(4)燃料电池发电系统操作和维护手册.
1.5等效与免除
1.5.1考虑到燃料电池技术尚在不断发展中,如应用本指南的规定为不合理或不可行时,经CCS同意,可予以免除1.5.2若对本指南要求的检验和试验方法,能提供相应的试验、理论依据、使用经验或有效的公认标准,经CCS同意,可以接受作为代替和等效方法.