电解槽说明书管理资料

水电解制氢设备操作使用手册\苏州竞立制氢设备CDEFCDEF系列水电解制氢设备使用说明书1010苏州竞立制氢设备1、简述、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。在数很高，化学活性、渗透性和集中性强〔集中系数为0。63cm2/s，约为甲烷的三倍)，它是一种强的复原剂，可同很多物质进展不同程度的化学反响，生成各种类型的氢化物.氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的特性。氢含量范围在4-75%(空气环境、4。65〕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。63。2MPa)便于输送，纯度高〔99。8％以上〕99.999%〕和枯燥〔露点提高的后续加工,可以作为燃料、载气、复原或保护气、冷却介质，广泛应用于国民经济的各行各业。、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.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1196500〔26。8〕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153.6A/h。经过换算，生产1m3氢气〔副产品0.5m3氧气〕所需电量约2393Ah，原料水消耗0。9kg.将水电解为氢气和氧气的过程，其电极反响为：阴极： 2HO + 2e → H↑ + 2OH-2 2阳极: 2OH— - 2e → HO + 1/2O↑2 2总反响: 2HO → 2H↑ + O↑2 2 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，通以肯定电压(到达水的分解电压123V1.47V依据用户产量需求,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构造.本公司生产的压力型水电解槽承受左右槽并联型构造，中间极板接直流电源正极，两端极板接直流电源负极，并承受双极性极板和隔膜垫片组成多个电解池,并在槽内下部AB〔氧铜侧DEF口设计在中心线靠直流铜排一侧(氢铜侧〕.3.2MPa30%KOH85—90℃左右,兼顾隔膜垫片的使用寿命和降低能耗的要求。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。氧气＋电解液〔阳极产出〕〔阴极产出〕阳极 阳极阴极 阴极电解液排污

— 整流器

电解液排污六相双反星带平衡电抗器整流变压器2、主要技术性能指标和消耗〔见附表)3、工作条件3。1。电解液:30％KOH3。2。原料水:。2。1水质要求:电阻率≥1。0×105欧姆·厘米。2<1mg/L3。2.2。3氯离子含量<2mg/L。2.47mg/L3。2.2.5悬浮物含量〈1mg/L3。3.冷却水。3.1≤30℃3.3.2。3。3:0。4~0.6MPa。3。43。4。电源。1掌握柜电源:三相四线制AC380V，50HZ,功率见附表。4。2AC380V，50HZ。掌握气源3.5.1：0。5~0.7MPa流量:6m3/h10℃以下4、工艺流程及子系统系统简述:电解液的在强制循环、电解槽通以直流电的条件下，氢气和氧气在电解槽产生，经过分别器气液分别后,产出的氢气和氧气源源不断送出系统〔当客户对气体的纯度或露点吸附枯燥、过滤除尘等工序获得纯度较高的枯燥氢气〕。系统自动掌握设定的系统压力、槽温、分别器液位平衡、准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掌握PLC可编程掌握、上位机掌握、远程通讯等掌握手段以及各类表。〔如分别器、洗涤器、冷却器、过滤器、碱液泵等，以及掌握和调整阀门，工况测量的在线和远传仪表).表。

PLC系统或单元调整系统 差压调节单元压力温度

氧气

差压

差压氢气

氢气出口冷却水进入碱液泵V134

Vg03V136

碱液V132V121碱液箱 V135V146

流 V131量计V133

电解槽补水泵V143

原料 水箱V144图一：制氢系统工艺及掌握简图4。1.电解液循环系统电解液循环系统的作用是：。1.24。1。3包括如下路线〔内循环)氧气氧气氢气碱液泵V127碱液过滤器V128流量计V131电解槽V129V121内循环┌→氢分别器┐碱液泵→碱液过滤器→电解槽┤ ├→(碱液泵〕└→氧分别器┘4。2.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，在氢分别洗涤器中与电解液分别形成产品气.其路线为:电解槽→氢分别器→调整阀┤└阻火器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.氧气系统对称性。装置的工作压力和槽温也都以氧侧为测试点.它包括：电解槽→氧洗涤器→┤└或排空4。4。原料水系统〔浓度的稳定性.补充水同时从氢、氧两侧补入。4.5.冷却水系统水的电解过程是吸热反响，制氢过程必需供以电能,但水电解过程消耗的电能超过了设备长期运行带来不利。本装置要求工作温度保持在不超过90℃为最正确。此外，所生成系统:调整阀→碱液冷却器→出口冷却水入口 ┤氢〔氧〕气冷却器→出口4.6.充氮和氮气吹扫系统涤器连通管的一侧，氮气引入后流经：┌─氢分别洗涤器→阻火器→排空充氮口┤└─氧分别洗涤器→排空4。7.排污系统由如下排污点组成：4.8.1电解槽两端排污管。8.3。4。8。5〔氧〕管路排污管。8.6〔氧)分别器液位计排污。整流系统后附表.。掌握系统5、制氢站安装5。1。CDEFGB50177—93《氢氧站设计标准》要求一般可分为四室布置:。1。1〕.掌握间:放置掌握柜、整流柜。制备装置等.〕5。1。4、变压器间：放置变压器。5。2.制氢间与关心间的地板应耐碱，并设有排污下水道。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.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。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。5.6仪表取样气体必需用管引至室外放空。5。7。掌握柜与框架折线距离不大于20m,框架与电解槽距离约2.5m，电解槽与墙的距离≥1。5m。备注：具体布置和安装依据用户实际状况并参照设计标准布置和安装。6、操作与维护6.16.12.6。1.3.检查接地、防雷装置、气源等是否符合要求，并预先联系好保证稳定供电、无泄漏。。4.排空系统畅通，无冻结堵塞。6。1。5。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。气密性试验1.V183，V184，V185，V187，V188，V189〕,翻开制氢机内机内全部阀门.6。2。2.V1401.0MPaV101,检查系1。68MPa125‰为良好。。翻开V103，V114Vt02渐渐翻开V183，V184,V185卸压完毕后关闭相应的阀门。6。3。清洗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：6.3.。补水泵的起动转换开关为手动停顿档〔联锁消退档；6。3。2.清洗水箱、碱箱，并给原料水箱布满水；6.3。置全部阀门为关闭状态，然后开V143，4V131〔见附表，将原料水打入制氢机〔加水和加碱操作均为此,见以下图，当液位到氢氧分别V121V134〔切换至内循环操作。气水分别器氧气氧气气水分别器V186综合塔综合塔V190碱液泵127碱液泵127碱液 V1128过滤器流量计V131电解槽V134V129V143〔V136〕碱液箱补水泵V144〔V146〕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〕。6214。调整，使流量到达流量计满量程的85%。循环清洗系统3～4V183，V184，V185，V188，V189加快排污速度。。2。1.52-3留意:假设是两台碱液泵可选择任一台泵并开对应的阀门进展操作,其他〔如补水泵〕类似。清洗合格后,假设需要做水压试验，注水到到分别器中部液位然后进展〔操作参照61.13〕电解液的预备，15％KOH1。180，30％KOH1.281。4。1进展换算〔体积用升表示)，稀碱换算方法为：消耗稀碱量〔Kg〕÷15％—消耗稀碱1530V145.(留意，假设碱箱体积不能一次配建议承受后者〕调V133，至碱液流量最大,进展配碱循环〔操作见以下图。碱液泵碱液泵碱液冷却器V127碱液过滤器V128流量计V134V129V133V136碱液箱V135配碱操作〔外循环〕。4.4KOH0。2%VO25V133。6.4.5V121关闭〕,调整V131,〈V134,V136定的范围内,内循环进展半小时后缓缓翻开V130，留神取碱样〔用量筒),稍静置,检(30℃时检测最正确KOH〔退回碱箱操作步骤：关闭V131V132，V134，V136〕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。5。稀碱试运行。5。16.5.1.1。具体检查无金属工具杂物等导体落放在电解槽上,槽体清洁枯燥,无短路和稳固，排污沟畅通，槽体上部无漏雨和其它的滴漏。。1。2.按流程图和电气图检查现场连管、接线和安装是否正确。系统无泄漏。。4。排空系统畅通,无冻结堵塞.。20.6MPa,补水泵启动开关在手〔包括制氢框架、整流柜)、仪表气压力以及各电气柜、变压器供电状况.6.5。36.5。4、系〔上限联锁)、气源压力〔下限联锁，电接点压力表、氢氧槽温〔上限报警,氧侧联锁)、碱液温度〔上限报警联锁)、碱液流量〔下限报警联锁。6.4Vt01Vt02翻开V140,向系统充氮至0。3MPa，关V140，缓开V114，V103放空，放空过程中需保V114,V103,再通过V140向系统充氮至0.3MPaV140.6。5.5V131，流量调整到正常工作值(见附表。6。5。6〔于碱液浓度不高,很难到达额定电流值)80—85℃的范围内。6。5。8工作温度在65℃以上运行1～2小时后,可逐步增大工作压力给定值到1。把握。V183，V184，V1852～3。5.10V183〔原则。)。配浓碱，额定状态下运行。85℃左右时电流会到达额定电流,当到达额定电流值时将整流柜切换到稳流档。正常停机6。7.1.补水泵启动开关置于停顿档.。20。二位三通处于放空状态0.6.7.4.分步渐渐调低系统压力设定值，并留意观看氢氧侧液位，必要时借助V103，V114。7。5.0，使碱液循环量最大，以冷却碱液。。7.6.1~26。7.7。切断电源、气源，冷却水之后，可关各阀,装置停车完毕。6。8。8。1V102,V113,关闭氢氧两侧取样阀.假设短时间供电正常，可翻开V102，V113，通过自控系统按正常开机步骤开机，假设长时间停机待电，需手动开启V114，V103，在维持两侧液位根本平衡状况下卸压,其它操作同上。停机记录供事后分析和处理。属设备故障,则须对故障进展认真分析和排解，正常前方可投入运行。6。9。制氢装置维护为排空状态。其步骤如下：V130，0，关V130。装在滤管上用原料水冲洗。。1。31～2V128，V127V129，并使碱液循环量在正常状态。。1.5。2器换热效果不好，要对冷却水系统除垢和疏通。的工作运行状态。相应的说明书和资料。。制氢装置大修厂家联系,以便作必要的指导和帮助.7、故障推断与排解故障情况 产生原因1.槽压过高，或达〔1〕.压力调整不良不到额定塞〔3).气体系统有堵塞〔4).系统有泄漏2.槽温过高 (1。冷却水系统结垢或堵塞(2〕.温度调整阀阀位不正确〔3)。温度调整仪调整不良

排 除 方法或修正参数校准阀位,去除堵塞消退漏点校准调整阀定值，检修变送器冷却水压力和流量，进口温度过高 增加冷却塔等设施〔5。碱液循环量偏小 增大循环量3氢氧侧液位差过(1).液位调整仪调整不良 检查调校调整仪和变送大 器，检查引讯管〔2〕.氢氧侧,调整阀阀位不正校准调整阀消退泄漏或更确阀芯阻滞或调整阀泄漏 换调整阀〔3。筛板堵塞 清洗筛(4。与槽压过高同步检查4碱液循环量下降〔1〕.碱液泵故障 检修碱液泵(2〕.过滤器阻力大 清洗过滤器〔3。液循环系统有阻滞 检查碱液循环系统,消退阻滞〔4).泵吸入口有气体吸入 检查相关管路排出液路内的气体(5).电源电压过高,或过低 解决电源问题〔6).流量指示不准 检查流量计5产品气纯度指示(1〕.系统不正常 恢复为低 正常状态〔2〕.原料水或碱液化学成份不更换碱液，使用合格的原合格 料水〔3)。碱液循环量不适宜 (4〕.液位不适宜 调整液位(5。碱液浓度不当 配制碱液(6〕.电解槽密封不良 解槽(7〕.电解槽内部有堵塞 内部〔8).隔膜石棉布破坏 大修电解槽6。电解槽总电压 (1。电解液浓度过高或过低 配制好适宜浓度的碱高、电耗高 〔2。工作温度偏低 适当提高工作温度〔3).碱液循环量不适宜 调整循环量7电解槽左右电流〔1。电解小室内阻力偏差大 (2。输电铜排系统接触

清洗电解槽截面小有烧灼锈皮〔3〕.仪表指示误差 修复仪表8产品气体含湿量〔1)。运行压力低 提高系统压力大〔露点偏高)(2).气体冷却不良 加大冷却水压力和流量〔3〕.筛板堵塞 物(4)。运行压力、温度等波动太改善运行状态大〔5〕.仪表误差 检查校验仪表的准确性8、安全留意事项。制氢装置长时间停置〔超过二个月〕相空间充以氮气。8.2.电解槽前，整流柜、掌握柜以及微机工作台前地面上应铺设绝缘橡胶板。置报警能正确娴熟的推断和处理。8.4。常常保持制氢间通风良好，娴熟使用测报仪，常常保持氢气测