QC-251.6型氢气纯化装置使用说明书20100721.doc

QC-25/1.6型氢气纯化制氢装置使用说明书中国船舶工业总公司 第七一八研究所第七研究院一九九三年目 录1、（1）2、（）3、工作原理.（）4、安装.（）5、操作()6、维修7、故障及其处理.()8、附件.()2.4 干燥器再生采用原料氢气再生切换方式：手动切换周期：24h2.5 冷却水 水质：软化水 温度：30 用量：1.5t/h2.6 冷冻水 温度：10 用量：1t/h2.7 电源 种类：三相、四线，220V，50HZ 耗电量：11KW2.8 氮气 种类：普通氮气 压强：0.1-0.7MPa 消耗气量：1.5m/h【20，0.1MPa】2.9 外型尺寸 设备框架：185012732000mm 控制柜 ：12009002100mm2.10 重量 设备框架：1.2t 控制柜：300Kg3 工作原理3.1 脱氧、干燥工作原理水电解制氢装置生产的氢气中含有饱和状态的水和一定量的氧气，必须设置氢气纯化设备进行纯化处理方能满足对氢气纯度有较高要求的用户，QC-25/1.6型氢气纯化装置就是其中一种。该装置采用催化脱氧、冷却去湿及吸附干燥的方法纯化氢气，采用原料氢气再生干燥剂，这种方法流程简单，设备成本低，操作简便，是纯化氢气的较好方法。流程见附图。原料氢气进入该装置后，首先进入脱氧器，脱氧器内装填常温脱氧催化剂，含有氧气的氢气经过催化剂把含氧量降至5mm以下，脱氧器内安装有电加热元件以便在需要提高脱氧器的工作温度或活化催化剂时使用。从脱氧器出来的氢气进入冷却器冷却，再进入气水分离器除去过饱和水，而后进入干燥器A；干燥器内装有干燥剂和电加热元件，气体被干燥器A内的电加热元件加热后再生其内的干燥剂，热的再生气经冷却器A，再经过冷却器，进入气水分离器除去过饱和水，然后进入干燥器B，氢气在干燥器B内除掉水份流出装置供用户使用。当干燥器A再生好后，氢气经冷却器、气水分离器、冷却器、气水分离器直接进入干燥器B去除水份。干燥器A自然冷却至常温。当干燥器B工作24h时，干燥器A和B进行切换。3.2 参数检测及控制3.2.1 温度脱氧器和两台干燥器均采用铂热电阻检测而后在控制柜上显示并控制。脱氧器和干燥器的加热温度由温度调节仪和双向可控硅通过调节电热元件的功率来控制。当脱氧器和干燥器出口铂热电阻感测到的温度达到给定值时发出声光报警并切断电加热元件电源停止加热。3.2.2 压力装置进口和出口压力在就地盘面集中显示。3.2.3 装置的参数检测与控制详见自控部分使用说明4、装置安装要求本装置的设备框架、控制柜两大部分之间用管道或导线连接。两部分设备周围应留有500mm以上的空间以便操作和维修。4.1 设备框架干燥装置的各主要设备均组装在设备框架内，设备框架底部留有安装固定孔，其尺寸见图1。地基建设时预设M20地脚螺栓4只，螺栓高出地基面70mm。参照流程图将原料氢气进口、产品氢气出口、冷却水进出口、冷冻水进出口、排污口、排空口、氮气进口等分别与各管道连接。脱氧器、干燥器上部应留有高为1.5m以上的空间以便更换电加热元件。4.2 控制柜控制柜的安装固定孔见图2，按自控部分的说明书及图纸连接各导线。4.3 两部分设备之间的连接设备框架与控制柜之间应设置电缆地沟，或者埋置穿线管道。控制柜下方的电缆地沟或穿线管的出口应在其基础范围内。4.4 对地基和厂房的要求放置设备框架车间的土建工程设计及施工应执行氢氧站建造的有关规定。各部分设备的地基应能承受自身重量所产生的压强。4.5 对连接管道的要求所有连接管道应清楚焊渣、污物，氢气管道应做去油处理。安装完毕的管道应按要求进行试压检漏。氢气管道用氮气吹除到氧含量低于0.5，才可以投入调试和运行。5、操作5.1 准备5.1.1 按自控说明书及各仪表的说明书检查控制柜和各仪表是否工作正常。5.1.2 按自控说明书设置各控制仪表的给定值。5.1.3 脱氧催化剂的活化本装置装填的催化剂是已经活化好的，开车不需要活化。若用户自己换装了为活化的催化剂或者因某种原因造成催化剂失活时，要对催化剂进行活化。将装置工作压力降为0.5MPa，处理气量降为4m3/h，脱氧器加热温度控制在350，其余部分按正常操作处理。当加热温度达到350后维持2h，催化剂可认为已经活化好，若用分析脱氧后气体中的含氧量来判断是否活化好，则更为可靠。5.1.4 干燥剂的预再生新安装的或长期停车未运行的纯化装置在正式运行前必须进行预再生。任选一台干燥器处于工作状态，另一台干燥器处于再生状态，按第5.3条的规定开启各有关阀门及仪表，打开装置进口阀进行预再生。再生气进口温度为300，再生加热终止温度为250，自然冷却至常温。正常情况下被再生一次的干燥器可认为被再生好，能够投入工作。用分析产品氢气的湿度来鉴定是否再生好，是最可靠的方法。当其中一台干燥器被再生好后即可投入正常运行。5.2 装置运行参数5.2.1 参数的给定值装置工作压力：1.2-1.6MPa干燥器切换周期：24h脱氧器加热温度：50-350脱氧器出口温度：100-450干燥器再生气进口温度：250-300干燥器再生加热终止温度：170-2505.2.2 参数的调整装置运行年限的长短，季节温度的变化等原因会使装置的运行参数发生一定的变化，用户可从节约能源、操作方便的角度给予适当的调整。当产品含氧量小于5ppm时，可以不开启脱氧器的电加热元件。当脱氧效果不好时，可开启电加热使脱氧出口温度100。当正常操作时脱氧器出口温度联锁的给定值为“加热温度100”；当催化剂活化时为450；冷却水、冷冻水温度低，及新干燥剂有效工作时间长，用户可适当延长干燥器的切换周期。装置运行压力高干燥器工作时间长，因此应尽可能提高工作压力。提高再生气进口温度（正常操作时为280），提高再生加热终止温度（正常操作为200），会使干燥后氢气的含湿量降低并延长干燥器的工作时间，但冷却时间变长，用户应综合考虑来调整这个温度。5.3 装置运行闭合控制柜总电源及各仪表电源，闭合各“温控”、“联锁”电源。打开减压阀F5-1接通氮气气源，调整减压阀后的输出压力为0.01MPa。打开冷却水、冷冻水的进、出口阀门，给装置供冷却水和冷冻水。打开压力表前的截止阀。假定干燥器B首先处于工作状态。将“加热切换”开关置于“”装置，“干燥B工作”指示灯亮（即干燥器B工作，干燥器A再生）。向干燥装置送氢气，依次打开阀FI-1、FI-2、FI-5、FI-7、FI-9、FI-11，其余未叙述的阀均处于关闭状态。干燥器B开始处于工作状态。装置稳定运行后应及时再生另一干燥器A。启动“干燥A加热开”按钮，“干燥器A加热开”指示灯亮，对应的电流表应有指示，干燥器A再生进口温度逐渐升高到给定值。随着再生加热过程的进行干燥器A再生出口温度逐渐升高，当出口温度达到或超过给定值时自动停止加热，同时发出声光报警。操作人员按下“消音按钮”进行消音，15分钟后关闭阀FI-3、FI-5，打开阀FI-2氢气不经过干燥器A和冷却器A而进入冷却器、气水分离器，而后进入干燥器B。干燥器A自然冷却至常温。干燥器B工作24h时需要切换成干燥器A工作，干燥器B再生。将“加热切换”开关置于“”位置上。关闭阀FI-2、FI-7、FI-9，打开阀FI-4、FI-6、FI-8、FI-10，干燥器A开始工作。按下“干燥器B加热开”按钮，干燥器B开始再生。再生结束时，关闭阀FI-4、FI-6，打开阀FI-2。干燥器A工作24h时，再切换成干燥器B工作。当需要开启脱氧器的电加热元件时，按下“脱氧加热开”按钮。定期打开积水槽上的阀门，泄放掉冷却器和气水分离器中的冷却水。如此循环。5.4 停车关闭装置所有氢气阀门。将控制柜“加热切换”置于“0”位置。关闭冷却水及冷冻水进出口阀门。关闭氮气气源阀门。关闭控制柜各电源。5.5 紧急停车因各种原因需紧急停车时，按下述步骤进行：按下正在开启的电加热元件的“停止加热”按钮，停止加热。然后按照第5.4条正常停车的步骤停车。5.6 注意事项5.6.1 纯化装置严禁明火，操作人员禁穿钉鞋入内。5.6.2 应注意观察原料氢气的含氧量，其值为0.5，若高于0.5应停车。5.6.3 脱氧器出口温度不应高于进口温度100，活化时出口温度不得高于450。5.6.4 干燥器再生进气温度不得超过300。 干燥器再生终止温度不得超过250。5.6.5 当没有氢气流过电加热元件时禁止长时间（14s）开启电加热器，以防烧毁电加热元件。5.6.6 装置运行时冷却水和冷冻水不得中断。5.6.7 各设备、仪表应有良好的接地。5.6.8 设备和氢气管道维修时必须在氢气泄放掉之后进行。6、维修6.1 电加热元件为易损件，当发现损坏时应及时更换，更换后用氮气试压和吹除。6.2 长期使用后（2年以上），干燥器内的干燥剂会有所减少，可打开干燥器填满干燥剂，然后氮气试压，氮气吹除。6.3 长期使用后（2年以上），气水分离器会因尘粒堵塞造成阻力增加，应该更换滤芯。6.4 阀门在一段时间后会发生外漏或内漏，应定期维护，内漏严重的阀门应当更换。6.5 运行5年以上的装置，若经活化处理后，产品氢气的含氧量仍高于5ppm时可考虑更换催化剂。6.6 运行5年以上的装置，若干燥器的有效工作时间达不到24h，可考虑更换干燥剂。6.7 控制柜及各仪器，按各自说明书进行维修。7、故障及其处理7.1 控制柜及各种仪表的故障处理按各自的说明书进行。7.2 其它主要故障及其处理见附表。附表：主要故障及其处理故障现象原因排除办法产品氢气含湿量较高1、 阀门未关紧或出现内漏。2、 干燥剂再生不彻底。3、 分析取样管道吹除不彻底。4、 系统工作压力太低。5、 干燥剂性能下降。1、 关闭阀门或更换阀门。2、 彻底再生干燥剂。3、 彻底吹除分析取样管道。4、 提高系统的工作压力。5、 更换新的干燥剂。加热温度达不到要求1、 电加热元件损坏。2、 测温元件或控制仪表失灵。3、 气量