氢气发生器说明书(中文).doc

CHE 5000 氢气发生器氢气发生器 原料氢气再生 原料氢气再生 操作使用手册操作使用手册 编制 校核 审批 扬州中电制氢设备有限公司 2010 04 12 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 2 1 1 简述 简述 1 11 1 氢气的性质和用途 氢气的性质和用途 氢是自然界分布最广的元素之一 它在地球上主要以化合状态存在于化合物中 在大气层中的含量却很低 仅有约 1ppm 体积比 氢是最轻的气体 它的粘度最 小 导热系数很高 化学活性 渗透性和扩散性强 扩散系数为 0 63cm2 s 约为甲 烷的三倍 它是一种强的还原剂 可同许多物质进行不同程度的化学反应 生成各 种类型的氢化物 氢的着火 燃烧 爆炸性能是它的主要特性 氢含量范围在 4 75 空气环境 4 65 93 9 氧气环境 时形成可爆燃气体 遇到明火或温度在 585 以上时可 引起燃爆 压力水电解制出的氢气具有压力高 1 6 或 3 2MPa 便于输送 纯度高 99 8 以 上 可直接用于一般场合 还可以通过纯化 纯度提高到 99 999 和干燥 露点 提高到 40 90 的后续加工 可以作为燃料 载气 还原或保护气 冷却介质 广泛应用于国民经济的各行各业 1 21 2 水电解制氢原理 水电解制氢原理 利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池 任何物质在电解过程中 在数量上的变化服从法拉第定律 法拉第定律指出 电解时 在电极上析出物质的数量 与通过溶液的电流强度和通电时间成正比 用 相同的电量通过不同的电解质溶液时 各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当 量成正比 而析出 1 克当量的任何物质都需要 1 法拉第单位 96500 库仑 26 8 安培 小时 的电量 水电解制氢符合法拉第电解定律 即在标准状态下 阴极析出 1 克 分子的氢气 所需电量为 53 6A h 经过换算 生产 1m3氢气 副产品 0 5m3氧气 所需电量 2390Ah 原料水消耗 0 9kg CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 3 将水电解为氢气和氧气的过程 其电极反应为 阴阴 极极 2H2H2 2O O 2e2e H H2 2 2OH2OH 阳阳 极极 2OH2OH 2e2e H H2 2O O 1 2O1 2O2 2 总反应总反应 2H2H2 2O O 2H2H2 2 O O2 2 由浸没在电解液中的一对电极 中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成水电解池 通以一定电压 达到水的分解电压 1 23V 和热平衡电压 1 47V 以上 的直流电 水 就发生电解 根据用户产量需求 使用多组水电解池组合 减小体积和增加产量 就形成水电解槽的压滤型组合结构 本公司生产的压力型水电解槽设计采用左右槽并联型结构 中间极板接直流电 源正极 两端极板接直流电源负极 并采用双极性极板和隔膜垫片组成多个电解池 并在槽内下部形成共用的进液口和排污口 上部形成各自的氢碱和氧碱的气液体通 道 由于历史原因 由电解槽纵向看 A B 系列的氧气出口设计在中心线靠直流铜 排一侧 氧铜侧 C D E F 系列的氢气出口设计在中心线靠直流铜排一侧 氢 铜侧 我公司生产的压力型水电解槽 目前标准产品操作压力为 1 6MPa 和 3 2MPa 两 种 具有结构紧凑 运行安全 使用寿命长的特点 电解液采用强制循环 电解消 耗的原料水由柱塞泵自动补充 相关参数实现自动监测和控制 正常生产时采用 30 KOH 水溶液作为电解液 槽温控制在 85 90 左右 兼顾隔膜垫片的使用寿命和 降低能耗的要求 水电解制氢的电解需要低电压 大电流的可调直流电源 工业上采用带平衡电 抗器的双反星可控整流电路 这种电路有两个特点 第一 整流变压器有两组次极 绕组 且都接成星形 为了消除变压器的直流磁化问题 两绕组的接线极性相反 第二 为了解决变压器的两组次极绕组的电流平衡问题 两组次极绕组中点通过平 衡电抗器连在一起 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 4 水电解槽 六相双反星带平衡电抗器 整流变压器 整流器 排污 电解液 阴极 阳极 氢气 电解液 阴极产出 排污 电解液 阳极 阴极 氧气 电解液 阳极产出 2 2 主要技术性能和指标主要技术性能和指标 2 1 氢气产量 5m3 h 2 2 氧气产量 2 5m3 h 2 3 氢气纯度 99 99 v v 2 4 氧气纯度 99 2 v v 2 5 工作压力 0 8MPa CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 5 2 6 工作温度 85 2 7 单位直流电耗 4 9KW h m3H2 2 8 直流总电流 400A 2 9 直流总电压 60 V 3 3 工作条件 工作条件 3 1 3 1 电解液电解液 30 KOH 水溶液 3 2 3 2 原料水原料水 3 2 1 用量 5Kg h 3 2 2 水质要求 3 2 2 1 电阻率 1 0 106 欧姆 厘米 3 2 2 2 铁离子含量 1mg L 3 2 2 3 氯离子含量 2mg L 3 2 2 4 干残渣含量 7mg L 3 2 2 5 悬浮物含量 1mg L 3 3 3 3 冷却水冷却水 3 3 1 温度 30 3 3 2 用量 2m3 h 3 3 3 压力 0 4 0 6MPa 3 3 4 水质 除盐水 3 4 3 4 电源电源 3 4 1 控制柜电源 三相四线制 AC 380V 50HZ 75KW 3 4 2 可控硅整流柜控制电源 三相四线制 AC 380V 50HZ 40KVA CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 6 3 5 3 5 控制气源控制气源 3 5 1 压力 0 5 0 7MPa 3 5 2 流量 8m3 h 3 5 3 露点低于环境温度 10 以下 3 5 4 无油 无尘 含油量 5mg m3 4 4 工艺流程及子系统 工艺流程及子系统 系统简述 系统简述 在电解液的强制循环 电解槽通以直流电的条件下 氢气和氧气在电解槽产生 分离器气液分离后 产出的氢气和氧气源源不断送出系统 当水电解制氢的气体纯 度或露点达不到客户要求时 本公司进一步提供纯化干燥系统 以水电解氢气为原 料 经催化脱氧 吸附干燥 过滤除尘 从而获得纯度较高的干燥氢气 系统自动 控制设定的系统压力 槽温 分离器液位平衡 及时补充电解所消耗的原料水 各 项运行参数实现自动监测和控制 可按用户需求不同 提供气动仪表控制 电动仪表控制 PLC 可编程控制 上 位机控制 远程通讯等控制手段以及各类分析仪表 制氢框架集成了制氢系统运行的主要设备 如分离器 洗涤器 冷却器 过滤器 碱液泵 等 以及控制和调节阀门 工况测量的在线和远传仪表 纯化干燥框架集成了纯化干燥系统运行的主要设备 如纯化器 干燥器等 以 及控制和调节阀门 工况测量的在线和远传仪表 按电力系统客户的特殊需要设计 A B 系列的制氢框架集成了纯化干燥系统 框架二集成汇流排分配阀组 便于氢气储罐和用户供氢的特殊控制 框架三集成原 料水箱 碱箱及补水泵 便于安装 每套制氢系统通常配备控制柜 整流柜 整流变压器以及氧中氢 氢中氧分析 仪 每套 纯化 干燥系统通常配备控制柜以及露点仪 微氧仪 每套 A B 系列 电力系统 通常配备控制柜 整流柜 内含整流变压器 配电动力柜以及氧中氢 氢中氧 配纯化时配微氧仪 露点分析仪 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 7 JXV02 图一 制氢系统工艺及控制简图 碱液箱 水箱 原料 补水泵 PLC系统或 单元调节系统 变送器 变送器 碱液泵 冷却水进入 温度 压力 综合塔 过滤器 碱液 节单元 温度调 氧气 节单元 压力调 差压 变送器 综合塔 计 量 流 电解槽 差压调 节单元 氢气 差压 变送器 至干燥系统 SXV02 JV04 JV02 JV05 SXV01 JXV01 JXV03 SXV03 JV03 JV01 CHE 5000 型制氢装置 由流程 系统 图可以看出 该装置可分为十个子系统 4 1 4 1 电解液循环系统电解液循环系统 电解液循环系统的作用是 4 1 1 从电解槽带走电解过程中产生的氢气 氧气和热量 4 1 2 将补充的原料水送给电解槽 4 1 3 对电解槽内电解反应区域进行 搅拌 以减少浓差极化 降低电耗 该 系统包括如下路线 内循环 GLQV01 GLQV02 综合塔 氢气氧气 碱液泵 碱液 过滤器 综合塔 流 量 计 电解槽 内 循 环 GLQV03 JV02 GV01 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 8 氢分离洗涤器 碱液泵 碱液过滤器 电解槽 碱液泵 氧分离洗涤器 4 2 4 2 氢气系统氢气系统 氢气从电解小室的阴极一侧分解出来 借助于电解液的循环和气液比重差 在 氢分离洗涤器中与电解液分离形成产品气 其路线为 干燥系统 电解槽 氢分离洗涤器 调节阀 阻火器排空 氢气的排空主要用于开停机期间 不正常操作或纯度不达标以及故障排空 4 3 3 氧气系统氧气系统 氧气作为水电解制氢装置的副产品具有综合利用价值 氧气系统与氢气系统有很 强的对称性 装置的工作压力和工作温度也都以氧侧为测试点 它包括 用户或储存 电解槽 氧分离洗涤器 或排空 氧气的排空除与氢气排空作同样考虑外 对于不利用氧气的用户 排空是常开 状态 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 9 4 4 4 原料水系统原料水系统 水电解制氢 氧 过程唯一的 原材料 是高纯度水 此外氢气和氧气在离开系统 时要带走少量的水分 因此 必须给系统不断补充原料水 同时通过补水还维持了 电解液液位和浓度的稳定性 补充水可以从氢侧进也可同时从氢 氧两侧补入 一 般按从氢侧补入 原料水箱 补水泵 氢分离洗涤器 电解槽 4 5 5 冷却水系统冷却水系统 水的电解过程是吸热反应 制氢过程必须供以电能 但水电解过程消耗的电能 超过了水电解反应理论吸热量 超出部分主要由冷却水带走 以维持电解反应区正 常的温度 电解反应区温度高 可降低能源消耗 但温度过高 石棉质的电解小室 隔膜将破坏 本装置要求工作温度保持在不超过 90 为最佳 此外 所生成的氢气 氧气也须冷却除湿 脱氧后的氢气须冷却 可控硅整流装置也设有必要的冷却管路 冷却水分五路流入系统 温度调节阀 冷却器 出口 氢 氧 分离洗涤器 出口 冷却水入口 蛇管冷却器 出口 整流柜冷却管路 排放 再生冷却器 出口 4 6 4 6 充氮和氮气吹扫系统充氮和氮气吹扫系统 装置在调试运行前 要对系统充氮作气密性试验 在正常开机前也要求对系统 的气相充氮吹扫 以保证氢氧两侧气相空间的气体远离可燃可爆范围 充氮口设在 氢 氧分离洗涤器连通管的一侧 氮气引入后流经 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 10 氢分离洗涤器 阻火器 排空 充氮口 氧分离洗涤器 排空 4 7 7 氢气干燥 纯化 系统氢气干燥 纯化 系统 从电解水制备的氢气经过并联的干燥器除湿 最后经烧结镍管过滤器除尘获得 干燥的氢气 根据用户对产品氢气的要求 系统可能增加纯化装置 纯化采用钯铂 双金属催化除氧 QZV10e QZV10f QZV10c QZV10d QZV10a QZV10b 冷却水进入 冷却水出 冷却器 再生 干燥器 氢气 冷却器 再生 氢气 干燥器过滤器 氢气温度变 送单元 制单元 温度控 原料氢气 氢气干燥系统 氢气出口 压力变 送单元 4 7 14 7 1 系统组成 系统组成 本设备主要有两台干燥器 两只列管冷却器 一只过滤器和 自动切换阀 管道等构成 有纯化的有一脱氧器 另外 还有附件 一只阻火器 一只水封罐 分析仪等 控制与制氢合一于 PLC 控制柜内 其主要参数为 4 7 1 1 对含氧 0 5 含湿 5g m3 的原料氢气 水电解氢气 处理能力 5 m3 h 4 7 1 1 工作压力 1 6 3 2Mpa 可调 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 11 4 7 1 2 干燥温度 常温 4 7 1 3 再生温度 塔底温度 120 150 4 7 1 4 耗电 0 3 KWH m3H2 4 7 1 5 冷却水耗量 1t h 32 0 3Mpa 4 7 1 6 再生气 原料 H2 4 7 1 7 切换周期 24h 4 7 1 8 露点 60 4 7 1 9 操作方式 自动切换 4 7 24 7 2 流程简述流程简述 水电解来的原料氢气 经原料氢入口阀 LLJV01 进入 在 0 8 小时 QZV10a QZV10d QZV10e 自动打开 QZV10b QZV10c QZV10f 自动关闭 这 样 氢气经 QZV10d 进入干燥器 里 在干燥器 氢气被自动加热并温控于 120 150 下吹水再生 塔的干燥剂 带有水汽的热气流又经列管冷却器 列管冷却器 二次冷却分离水后进入干燥器 被吸附去湿 再经 QZV10c 过滤 器除尘 在此自动运行期间 当取样分析合格时送纯氢气产品一路出去 如果 不合格 二位三通气动球阀自动切换至放空状态氢气经阻火器自动放空 干燥器 被加热再生 8 小时 自动停电加热 变再生为吹冷 当吹冷到塔 顶温度 80 自动小切换 QZV10a QZV10d 自动关闭 QZV10e 自动打开 原 料氢气直接经 QZV10e 进入列管冷却器后进入干燥器 被去湿 最后经 QZV10c 和过滤器获得产品氢气 当到达 24 小时 阀门自动大切换 QZV10A QZV10C QZV10F 自动打开 QZV10E QZV10d QZV10c 自动关 闭 变干燥器 吸附去湿 变干燥器 自动 加热并温控于 120 150 下再生 8 小时 然后停电加热吹冷到塔顶温度 80 时 又一次自动小切换 QZV10e 自动打开 QZV10a QZV10c 自动关闭 原料氢气 直接经 QZV10e 列管换热器 入干燥器 被去湿 经 QZV10f 和过滤器获得产 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 12 品氢气 装置的压力将被自动控制在 1 6 3 2Mpa 中的一个设定值上 直到 48 小时 阀门再一次自动大切换 前面再生的干燥器将变成工作的干燥器 自动地周期 性往复操作 连续获得纯氢气送氢气分配盘 在此运行期间 超温将会报警 加热器会自动地开关 温度超限会联锁 4 8 4 8 排污系统排污系统 由如下排污点组成 4 8 1 电解槽两端排污管 4 8 2 碱液过滤器排污管 4 8 3 原料水箱排污管 4 8 4 碱箱排污管 4 8 5 氢 氧 管路排污管 4 8 6 氢 氧 分离器液位计排污管 4 8 7 再生冷却器排污管 蛇管冷却分离器排污管 4 9 4 9 整流系统整流系统 根据法拉第定律 水电解制氢装置产品气的产量与小室电解电流成 正比 本装置额定电流为 500A 小室电流 250A 电解槽电压 50V 左右 详见整流系统说明书 4 4 10 10 控制系统控制系统 5 5 制氢站安装 制氢站安装 5 1 CHE 50005 1 CHE 5000 系列设备布置系列设备布置 符合 GB50177 93 氢氧站设计规范 要求一般可分 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 13 为三室布置 5 1 1 制氢间 放置电解槽及框架 5 1 2 控制间 放置控制柜 整流变压器 5 1 3 辅助间 放置补水泵 碱液箱 原料水箱 无油空压机 原料水 制备装置等 5 2 5 2 制氢间与辅助间的地板应耐碱 并设有排污下水道 5 3 5 3 制氢机与各辅助设备的液体管路以及电解槽与框架间的液体管路宜在 地沟敷设 电解槽与框架间的气体管路可在空间或地沟内架设 5 4 5 4 整流柜与电解槽连接的电缆地沟最好与排污地沟分别设置 并设有地沟盖 5 55 5 氢氧气放空出口应分别设置在制氢间两侧 并高出房顶 1 5m 以上 管口应 作防雨设施 5 65 6 仪表取样气体必须用管引至室外放空 5 75 7 控制柜与框架折线距离不大于 20m 框架与电解槽距离约 4m 电解槽与墙的距 离 3m 5 8 5 8 主要设备重量及安装尺寸以及布置见图册 备注 具体布置和安装根据用户实际情况参照设计规范布置和安装 6 6 操作与维护 操作与维护 开机前检查开机前检查 a 详细检查无金属工具杂物等导体落放在电解槽上 槽体清洁干燥 无短路和 绝缘不良现象 整流柜铜排清洁干净 无接触不良和绝缘不良现象 整 个工艺系统整洁 稳固 排污沟畅通 槽体上部无漏雨和其它的滴漏 b 按流程图检查现场连管和安装无误 c 检查 接地 防雷装置 气源等符合说明书要求 并预先联系好保证稳定供 电 供气 检查原料水系统为无污染 无腐蚀材料制成 并经过严格除 油 除污 阀除油除锈 一般宜为不锈钢制作 冷却水系统压力 流量 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 14 能满足工艺要求并确保冷却水系统无泄漏 d 排空系统畅通 无冻结阻塞 e 检查设备仪器仪表系统安装的正确性 检查电 气接头有无松动 脱开 6 1 6 1 稀碱试运行前准备稀碱试运行前准备 6 1 16 1 1 制氢装置调试运行前 须用原料水清洗系统内部容器和管路制氢装置调试运行前 须用原料水清洗系统内部容器和管路 6 1 1 1 补水泵的起动转换开关为联锁消除档 6 1 1 2 清洗水箱 碱箱 并给原料水箱充满水 6 1 1 3 置所有阀门为关闭状态 然后开 SXV03 JV04 JV02 启动碱液泵后 调节 JV02 将原料水打入制氢机 加水和加碱操作均为此 见下图 当液位到 氢氧分离器中部液位时切换阀门 打开 JV01 的同时关闭 JV04 切换至内循环 操作 JXV02 SXV02 JXV03 SXV03 分离器 气水 向系统加水 碱 碱液箱 碱液泵 过滤器 碱液 计 流 量 综合塔 分离器 气水 氧气 综合塔 氧气 补水泵 电解槽 备注 通过补水泵的操作一般为制氢设备正常工作时向系统内加水 碱 JV04 GLQV01GLQV02 GLQV03 JV02 YV08QV09 6 1 1 4 调节 JV02 使流量至最大 循环清洗系统 3 4 小时 停泵 打开 GLQV04 V109 V108 YV08 QV09 将水排净 或对系统充氮将水压出 以加快 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 15 排污速度 6 1 1 5 重复上述上面步骤 2 3 次 直至排出液体符合原料水纯度要求为止 6 1 1 6 清洗合格后 注水到到分离器中部液位 操作参照 6 1 1 3 后停泵 6 1 26 1 2 气密试验气密试验 6 1 2 1 关闭制氢机所有外连阀门 打开制氢机内机内所有阀门 6 1 2 2 通过阀 GV06 向系统充入工业纯以上氮气 注意液位 压力到 1 6MPa 时关 GV06 检查系统有无泄漏 确保无泄漏后 再升压到 4 0MPa 检查气密情 况 检查泄漏情况并消除漏点 系统保压 12 小时 泄漏量不超过每小时 5 为 良好 6 1 2 3 启动碱液泵 循环 1 2 小时 停泵 6 1 2 4 打开 YV03 QV03 缓缓卸压 先确认 YV02 QY02 已打开 QV04 置于 放空状态 或关 YV03 QV03 慢慢打开 GLQV04 V109 V108 利用氮气压力 排污卸压 卸压完毕关闭对应的阀门并打开 YV08 QV09 排污 注意 如果是两台碱液泵可选择任一台泵并开对应的阀门进行操作 其他注意 如果是两台碱液泵可选择任一台泵并开对应的阀门进行操作 其他 如补水泵 类似 如补水泵 类似 6 26 2 电解液的准备电解液的准备 30 时 15 KOH 水溶液比重 1 180 30 时 30 KOH 水溶液比重 1 281 6 2 1 置所有阀门为关闭状态 6 2 2 开 QXV05 向碱液箱内注原料水 160 升 浓碱加水 145 升 关 QXV05 6 2 3 打开 JXV02 JV04 JV04 JV02 启动循环泵 调 JV02 至碱液流量最大 进行配碱循环 操作见下图 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 16 JXV02 过滤器 碱液泵 冷却器 碱液箱 配碱操作 外循环 碱液碱液 JV04 GLQV01 GLQV03 JXV01 JV05 流 计 量 GLQV02 6 2 4 缓慢加入 KOH 分析纯 配稀碱溶液时 加入 28 30Kg 配浓碱溶液时加 入 50Kg 待完全溶解后加入 0 2 的 V2O5 电解液配好后 停泵 关闭 V123 6 2 5 待配好的电解液温度降到常温后 启动循环泵 缓慢开 JV02 将配好的 电解液 50 打入制氢机 至氢氧分离器液位最低位 停泵 关 JV04 JXV02 6 2 6 启动循环泵 使碱液在制氢机内循环 观察流量指示是否正常 缓缓打开 GLQV05 小心取碱样 用量筒 稍静置 测比重在 1 18 左右 并分析 碱样为 合格 碱纯度不合格时 碱液打循环 3 4 小时后 将碱液排放 重新配制合格 碱液 用原料水清洗系统后 再注入合格碱液 比重小可将碱液退回碱箱加 KOH 后 退回碱箱操作步骤 关闭 JV02 打开 JV03 JV05 JXV01 再注入系统至比 重合格 比重过大可向系统通过补水泵注原料水至比重合格或退回碱箱加水 6 2 7 自控系统准备 6 2 8 整流系统准备 6 2 9 开机前检查 6 2 9 1 详细检查无金属工具杂物等导体落放在电解槽上 槽体清洁干燥 无 短路和绝缘不良现象 整流柜铜排清洁干净 无接触不良和绝缘不良现 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 17 象 整个工艺系统整洁 稳固 排污沟畅通 槽体上部无漏雨和其它的 滴漏 6 2 9 2 按流程图检查现场连管和安装无误 6 2 9 3 检查 接地 防雷装置 气源等符合说明书要求 并预先联系好保证 稳定供电 供气 检查原料水系统为无污染 无腐蚀材料制成 并经过 严格除油 除污 阀除油除锈 一般宜为不锈钢制作 冷却水系统压力 流量能满足工艺要求并确保冷却水系统无泄漏 6 2 9 4 排空系统畅通 无冻结阻塞 6 3 6 3 稀碱试运行稀碱试运行 6 3 1 接通控制柜总电源及盘上各仪表电源 接通控制柜及框架上气源 6 3 2 将控制系统置为准备状态将工作压力给定设在 0 4MPa 补水泵启动开关 在手动停止档 控制系统处于正常工作状态 6 3 3 按整流系统说明书使整流装置为备用状态 6 3 4 置所有阀门与气密性试验相同状态后 打开 GV06 向系统充氮至 0 8MPa 关 GV06 缓开 V112 V103 放空 放空过程中需保证氢氧分离器液位 相平 等压力降为接近零后关 YV02 QV02 再通过 GV06 向系统充氮至 0 3MPa 关 GV06 6 3 5 检查确保其他阀门为关闭 其余框架的外出口阀门均为关闭 启动碱液 泵 调节 JV02 流量在 600L h 左右 6 3 6 整流柜设在稳流档 启动整流柜 使直流总电压在 50V 左右 并注意控 制系统是否控制良好并及时调整控制系统参数 在槽电压不超过 50V 情况下随 槽温上升而增大电流给定值到 200A 同时打开氢氧出口阀 YV02 QV02 关闭 正常后置补水泵于自动运行档 6 3 7 槽温上升到 60 时 开启冷却水进口阀并调节温度控制 待槽温升 80 后 观察槽温的变化趋势 重新整定循环碱温的给定值 使氧槽温稳定在 80 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 18 85 的范围内 在保持槽电压不超过 50V 前提下可适当提高电流 尽可能接近 额定电流 500A 6 3 8 工作温度在 65 以上运行 3 4 小时后 可逐步增大工作压力给定值到 3 2MPa 稀碱试运行在 48 小时以上 循环流量自行下降时要考虑清洗过 滤器 然后再继续运行 6 3 9 稀碱运行后停机 与正常停机步骤同 见后面正常停机一节 停机后 将碱液从 GLQV04 V109 V108 排出 制氢机注入原料水 循环清洗 2 3 遍 然后排掉 6 3 10 清洗碱液过滤器 打开 GLQV04 排污 6 4 6 4 干燥系统运行 干燥系统运行 6 4 1 系统气密性试验可与制氢系统同步进行 升压程序和前同 方法为 置所有氢气路上的手动阀门和气动阀门为打开状态 气动阀门也可根据干燥 器工作状态的切换来实现 仪表阀均打开 与干燥系统外联的阀门为关闭 状态 打开 QV02 向干燥系统充氮 升压程序和前同 完毕后关 QV02 也 可以切换 QV04 从制氢直接把制氢系统的氮气引入干燥系统 6 4 2 气密性试验完毕后卸压 打开 QV02 缓缓卸压 6 4 3 用氮气吹扫干燥系统 2 3 次 6 4 4 根据工艺需要 对干燥器低端温控值设定在 120 150 和报警连锁温 度设定在 200 加热控制温度 干燥器塔顶温度设定在 80 再生小切 换控制温度 再生加热时间和大切换时间分别设定在 8h 24h 具体可根 据用户实际处理气体的量以及气体的露点来确定加热再生和工作时间以及温 度 6 4 5 当稀碱运行氢气合格后就可以切换 QV04 至充氢状态向干燥系统供氢 6 4 6 让设备进入自控运行状态 具体参照上述流程 根据实际情况选择干 燥器的工作状态 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 19 6 4 5 运行正常后打开仪表取样分析 6 4 76 4 7 操作注意事项 操作注意事项 1 干燥器底部温控 120 150 再生时间 8h 塔顶吹冷温度 80 可根据 实际使用情况做适当调整 2 装置的工作压力可以通过压力调节阀调节控制在 1 6 2 8Mpa 任意值 但不能过低 3 装置运行中 不得中断冷却水 4 取样分析后的氢气要通到室外 5 干燥器在吸附除湿必须在温度不太高的条件下进行 所以干燥器在再 生时严禁切换塔的工作状态 6 设备停机最好在再生加热结束后停 这样不会影响再生的效果 6 5 6 5 配浓碱 额定状态下运行 配浓碱 额定状态下运行 6 5 1 配制重量浓度为 30 的 KOH 溶液 需含结晶水 20 的固体碱 65Kg 在 30 时 比重为 1 281 浓碱配制中加入化学纯以上 V2O5 0 5Kg 6 5 2 额定状态下运行步骤参照稀碱运行一节 只需注意额定状态下总电流为 500A 工作温度为 90 6 5 3 额定状态下运行稳定 产品气纯度合格后 二位三通自动切换入干燥系 统 6 5 4 工作记录 值班人员要每隔 2 小时作工作记录和每周作电解槽小室电压测定 6 5 5 正常停机 6 5 5 1 补水泵启动开关置于手动停止档 6 5 5 2 切断分析仪电源 分析气样流量调到 0 二位三通处于放空状态 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 20 6 5 5 3 将整流柜总电流给定缓缓调到 0 6 5 5 4 注意观察并使氢氧侧液位基本平衡 6 5 5 5 调碱液循环温度给定到 0 使水阀完全打开 将 JV02 开到最大 使碱液循环量最大 以冷却碱液 6 5 5 6 碱液泵继续运行 1 2 小时后停泵 6 5 5 7 切断电源 气源 冷却水之后 可关各阀 装置停车完毕 6 66 6 紧急停电情况下停机紧急停电情况下停机 6 6 1 在紧急停电但无其它故障情况下 应快速关 YV03 QV03 使系统处 于保压状态 如果短时间供电正常 可打开 YV03 QV03 通过自控系统按 正常开机步骤开机 但开机后 产品气要排空 至运行稳定 产品气合格 方可供产品气 如果需长时间停机待电 需手动开启 QV02 YV02 在维持 两侧液位基本平衡情况下卸压 其它操作同上 6 6 2 紧急停车时 立即停止整流柜主回路电源 然后迅速用使补水泵停 止工作 调节两气体薄膜阀 最大限度迅速放空 但要密切注意使液位均 衡 严防氢氧混合 压力降为零时 关闭所有阀门 切断控制柜电源 气 源 切断整流柜的同步电源 6 6 3 紧急停机后要作好停机记录供事后分析和处理 如紧急停机属设备 故障 则须对故障进行认真分析和排除 并对制氢设备重新调试 正常后 方可投入运行 6 6 6 6 制氢装置维护制氢装置维护 6 6 16 6 1 电解槽小室隔膜为隔膜石棉布 在运行过程中少量纤维和杂质将脱 落下来 阻在过滤器滤芯上 发现碱液循环量下降时 要清洗过滤器滤芯 清洗时最好使产品气为排空状态 其步骤如下 6 6 1 1 开 GLQV03 关 GLQV01 GLQV02 缓慢小心开 GLQV05 使过滤器 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 21 内压力为 0 关 GLQV05 6 6 1 2 拆开过滤器顶盖 取出滤芯 解开滤网 用尼龙刷和清水刷洗滤 网 干净后装在滤管上用原料水冲洗 6 6 1 3 排掉污液 再用原料水清洗 1 2 次 排污 关 GLQV04 6 6 1 4 装好滤芯 装好顶盖 开 GLQV01 GLQV02 关 GLQV03 并使碱液 循环量在正常状态 6 6 1 5 观察碱液液位 如果偏低可以通过补水泵从碱箱适当补充 6 6 26 6 2 长期连续运行过程中冷却水系统可能会结垢 沉淀 阻塞 发现装 置的冷却器换热效果不好 要对冷却水系统除垢和疏通 6 6 36 6 3 制氢设备运行过程要密切注意温度 压力以及露点等有关参数以及 自动阀门的工作运行状态 6 6 46 6 4 整流系统 自动控制系统 各种仪器仪表以及碱液泵 补水泵的使 用维护见相应的说明书和资料 6 7 6 7 制氢装置大修制氢装置大修 CHE 5000 制氢装置大修要求有较高的专业技术和经验 用户在安排大修计划后 宜与本生产厂家联系 以便作必要的 指导和协助 CHE 5000 型水电解制氢干燥设备使用说明书 CHE 22 7 7 故障判断与排除 故障判断与排除 故 障 情 况产 生 原 因排 除 方 法 1 压力调节不良重新校准调节仪和变送器 或修正参数 2 调节阀阀位不正确或有堵 塞 校准阀位 清除堵塞 3 气体系统有阻塞检查和排除阻塞 1 槽压过高 或达 不到额定 4 系统有泄漏消除漏点 1 冷却水系统结垢或堵塞除垢疏通冷却水系统 2 温度调节阀阀位不正确校准调节阀 3 温度调节仪调节不良校准调节仪修正参数和给 定值 检修变送器 4 冷却水压力低或流量过小 进口温度过高 增加冷却水压力和流量 增加冷却塔等设施 2 槽温过高 5 碱液循环量偏小增大循环量 1 液位调节仪调节不良检查调校调节仪和变送器 检查引讯管 2 氢氧侧 调节阀阀位不正确 阀芯阻