36万制氢装置说明书new

中压水电解制氢装置

操作维护手册

河北电力设备厂

2008年7月

为了更好的使用该产品，请在操作运行前认真阅读本操作手册，并将该手册存放在操作维护人员容易取阅的地方！

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1 系统说明

水电解制氢装置的工作原理是将直流电通入强碱的水溶液,使水电解成为氢气和氧气。该装置是用于氢冷发电机的制氢设备，同时也可用于电子、化工、冶金、建材等行业作为制氢或制氧设备。

1.1水电解制氢装置主要技术参数：

? 氢气产量：10（5） Nm3/h (20℃,1atm) ? 氧气产量： 5（2.5） Nm3/h ? 氢气纯度：≥99.5% ? 氧气纯度：≥99.2%

? 氢气含湿量: ≤4g/Nm3 (经过洗涤分离后)

? 系统工作压力：3.14MPa(可在0.8-3.14 MPa范围内运行) ? 氢、氧分离器液位差：±5mm ? 电解槽小室总数：64（32）个 ? 小室电流: 370A

? 电解槽额定电压：62V～72V（42V～50V） ? 电解槽总电流：740A ? 电解槽工作温度：≤90?C ? 电解槽直流电耗：4.8KWh/Nm3H2 ? 电解液:26%NaOH或30%KOH ? 氢气干燥量： 10（5）Nm3/h

? 干燥后氢气湿度:露点≤-50?C ,绝对湿度≤0.0291g/m3 ? 干燥器工作温度:干燥:室温 再生:160?C～230?C ? 干燥器工作周期:24小时 ? 干燥器额定功率:2.2KW 1.2水电解制氢装置组成：

? 氢发生处理器

氢发生处理器为组合式框架结构,由电解槽、氢分离器、氧分离器、氢洗涤器、循环泵、碱液过滤器、捕滴器、气体吸附器（两台）、冷凝分离器、排污器、电磁先导气动执行的两位两通阀、两位三通阀、两位四通阀、温度、压力测量仪表及阀门、一次仪表、管路等组成,主要作用是气液分离、冷却、碱液加

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压循环、气水分离、氢气净化干燥、控制系统压力、液位平衡、控制氢气的湿度、纯度等。

注意：电解槽为双极性压滤式结构,接线时中间接正极,两端接负极。

? 氢气分配框架

由管路、阀门、减压器、压力开关、压力表等组成，用于氢气的充罐及向发电机补氢。

? 供水泵

用于供给水电解制氢装置运行时所需要的蒸馏水。

? 蒸馏水箱

用于蒸馏水的储存，并配有电磁阀和阀门等，由计算机控制水的储存量。

? 碱液箱

用于碱液的配制及储存。

? 工艺控制柜

由可编程序控制器(PLC)、安全栅、分析仪等组成，可实现自动运行、调节、显示报警联锁等功能，并可将各种信号进行远程传输。

? 整流柜

由整流变压器、可控硅等组成,供给电解槽所需的直流电源. 1.3工艺流程

电解制氢装置可分为十个子系统，(参看系统流程图DQ10（05）-00（W）,工程实际流程图见安装图册，此附图仅供参考)。

? 氢气系统

由电解槽各电解小室阴极电解出来的氢气随碱液一起，借助于碱液循环泵的扬程和气体升力，从主极板阴极侧的出气孔进入氢气管道，再从右端极板流出进入氢分离器，在其内氢气与碱液分离，然后从氢分离器的氢气管道进入氢气洗涤器。在洗涤器中洗涤氢气中含有的微量碱，并将氢气由75-90℃冷却至40℃左右，进入捕滴器，去除氢气中的水滴，使氢气的含湿度降到4g/?m3?以下后，经气动薄膜调节阀压力调节，流向吸附器A（B）进行再生吹冷，再进入冷凝分离器，到吸附器B（A）进行吸附，此时产品氢气含湿量已降到

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0.02912g/?m3?以下，进入氢气分配框架。

当进行吸附的吸附器饱和需要进行再生时,由PLC控制相应的气动球阀动作，使氢气进入需再生的吸附器，升温带出饱和的水份，再经冷凝分离器将水份冷凝分离，随后进入另一只吸附器，经吸附后，合格的产品气送入氢气分配框架，然后分配送入各氢气储罐或直接送入发电机。

? 氧气系统

由电解槽各电解小室阳极侧电解出来的氧气随碱液一起，从主极板阳极侧的出气孔进入氧气管道，再从右端极板流出，进入氧分离器，在其内氧气与碱液分离，然后经气动薄膜调节阀排空(也可回收使用)。

? 碱液循环系统

为了随时带走电解过程中产生的氢气、氧气和热量 ，向极板区补充除盐水，增加电解区域电解液的搅拌，降低小室电压，减少能耗，本系统采用循环泵强制循环。

碱液在氢分离器和氧分离器中分离出氢气和氧气后，在两分离器底部的连通管内汇合，经碱液过滤器去除固态杂质，再进入循环泵，由泵加压后回到电解槽。在电解槽中，碱液从左端压板进入各主极板的进液孔，流经各电解小室，在各电解小室中进行电解，而后与电解出来的氢气或氧气一起，分别从各自的出气孔进入氢气管道或氧气管道，再分别进入氢分离洗涤器和氧分离器，从而构成完整的碱液循环系统。

? 气体排空系统

制氢装置在每次刚开机运行时，其氢气纯度不能马上达到所需标准，所以一般是先将其排空，当氢气纯度达到标准后再充氢。

正常运行时，排空由氢发生器框架的常开两位两通阀1Q完成，PLC检测氢气纯度合格且各项指标符合要求后，给出信号关闭1Q开始充氢。当正常停机或故障紧急情况停机卸压时，PLC又给出信号，打开1Q将系统内气体排空。

注意：遇到紧急情况时，可直接打开1C、2C排空,但必须密切注意氢、氧分离器中的液位差,严防氢氧差压过大造成氢、氧混合发生事故.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7ed2.html