设备公司水电解制氢设备操作使用手册样本

水电解制氢设备操作使用手册\苏州竞立制氢设备1、简述、氢气性质和用途：氢是自然界分布最广元素之一，它在地球上关键以化合状态存在于化合物中。在大体积比（氢着火、燃烧、爆炸性能是它特征。氢含量范围在空气环境4.65-93.9%（氧气环境）时形成可爆燃气体，碰到明火或温度在585℃以上时可引发燃爆。压力水电解制出氢气含有压力高（1.63.2MPa）便于输送，纯度高以上（（露点提升到-40～-90℃）后续加工，能够作为燃料、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它物质单元装置称为电解池。1196500（26.8）电量。水电解制氢符正当拉第153.6A/h1m3氢气（0.5m3氧气）2393Ah，0.9kg。将水电解为氢气和氧气过程，其电极反应为:

2H22OH-2H2

+ 2e →- 2e →→

H↑2HO22H2

+ 2OH-+ 1/2O↑2+ O↑2由浸没在电解液中一对电极，中间隔以预防气体渗透隔膜而组成水电解池，通以一（1.23V1.47V合结构。A、B系列氧气出口设计在中心线靠直流铜排一侧（氧铜侧CDEF。1.6MPa3.2MPa30％KOH85-90℃左右，兼顾隔膜垫片使用寿命和降低能耗要求。极绕组电流平衡问题，两组次极绕组中点经过平衡电抗器连在一起。氧气＋电解液（阳极产出氢气＋电解液（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、关键技术性能指标和消耗（见附表）3、工作条件电解液:30%KOH原料水:用量见附表水质要求:3.2.2.1电阻率≥1.0×105欧姆·厘米铁离子含量<1mg/L氯离子含量<2mg/L干残渣含量<7mg/L悬浮物含量3.3.冷却水3.3.1≤30℃3.3.23.3.3压力:0.4～0.6MPa3.3.43.4.电源AC380V，50HZ，功率见附表AC380V，50HZ3.5.控制气源3.5.1压力:0.5～0.7MPa流量:6m3/h10℃以下无油、无尘，含油量≤5mg/m34、工艺步骤及子系统系统简述：电解液在强制循环、电解槽通以直流电条件下，氢气和氧气在电解槽产生，经过分（过滤除尘等工序取得纯度较高干燥氢气PLC制氢框架集成了制氢系统运行关键设备（液泵等，和控制和调整阀门，工况测量在线和远传仪表。压力调节单元

PLC系统或单元调节系统 差压调节单元压力温度冷却水进入碱液泵V134

氧气Vg03

差压变送器碱液V132V121

差压变送器流量计

氢气V131V133

氢气出口电解槽V136

碱液箱 V135V146

补水泵V143

原料 水箱V144图一：制氢系统工艺及控制简图CDEF（系统）4.1.电解液循环系统电解液循环系统作用是：从电解槽带走电解过程中产生氢气、氧气和热量;将补充原料水送给电解槽;对电解槽内电解反应区域进行“搅拌含以下路线（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┌→氢分离器┐碱液泵→碱液过滤器→电解槽┤ ├→(碱液泵)└→氧分离器┘4.2.氢气系统器中和电解液分离形成产品气.其路线为:┌氢气出口电解槽→氢分离器→调整阀┤└阻火器排空氢气排空关键用于开停机期间，不正常操作或纯度不达标和故障排空。4.3.氧气系统氧气作为水电解制氢装置副产品含有综合利用价值.氧气系统和氢气系统有很强对称性.装置工作压力和槽温也全部以氧侧为测试点.它包含:┌用户或储存电解槽→氧洗涤器→┤└或排空氧气排空除和氢气排空作一样考虑外，对于不利用氧气用户，排空是常开状态.4.4.原料水系统水电解制氢(氧)过程唯一“原材料”是高纯水，另外氢气和氧气在离开系统时要浓度稳定性。补充水同时从氢、氧两侧补入。原料水箱→补水泵→氢分离洗涤器→电解槽。4.5.冷却水系统90℃为最好。另外，所生成氢气、氧气也须冷却除湿。可控硅整流装置也设有必需冷却管路。冷却水分三路流入系统：┌温度调整阀→碱液冷却器→出冷却水入口 ┤氢（氧）气冷却器→出口┕整流柜冷却管路→排放4.6.充氮和氮气吹扫系统连通管一侧，氮气引入后流经:┌─氢分离洗涤器→阻火器→排空充氮口┤└─氧分离洗涤器→排空4.7.排污系统由以下排污点组成：电解槽两端排污管碱液过滤器排污管原料水箱排污管碱箱排污管氢（氧）管路排污管氢（氧）4.8.整流系统附表。4.9.控制系统5、制氢站安装CDEFGB50177-93室部署:制氢间:放置电解槽及框架（含纯化框架。控制间:放置控制柜、整流柜。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。）、变压器间：放置变压器。制氢间和辅助间地板应耐碱，并设有排污下水道。地沟敷设，电解槽和框架间气体管路可在空间或地沟内架设。整流柜和电解槽连接电缆地沟最好和排污地沟分别设置，并设有地沟盖。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设施。5.6仪表取样气体必需用管引至室外放空。5.7.控制柜和框架折线距离小于20m，框架和电解槽距离约2.5m，电解槽和墙距离≥1.5m。备注：具体部署和安装依据用户实际情况并参考设计规范部署和安装。6、操作和维护开机前检验稳固，排污沟通畅，槽体上部无漏雨和其它滴漏。按步骤图检验现场连管和安装是否正确，根据电气图检验接线是否正确规范。排空系统通畅，无冻结阻塞。检验设备仪器仪表系统安装正确性,检验电、气接头有没有松动、脱开。气密性试验6.2.1V18，V184，V185，V187，V188，V189，打开制氢机内机内全部阀门。6.2.2V1401.0MPaV101，1.2MPa1.68MPa125‰为良好。6.2.3缓缓卸压（V103，V114Vt02置于放空状态。或关卸压完成后关闭对应阀门。清洗补水泵起动转换开关为手动停止档（联锁消除档；清洗水箱、碱箱，并给原料水箱充满水；6.3.3V143，V131（见附表，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V121V134（切换至内循环操作。气水分离器氧气氧气气水分离器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）。85%3～4V183，V184，V185，V188，V189污速度)。2-3注意：假如是两台碱液泵可选择任一台泵并开对应阀门进行操作，其它（如补水泵类似。清洗合格后，假如需要做水压试验，注水到到分离器中部液位然后进行（操作6.1.1.3）后停泵然后进行和气密性试验相同操作方法，在此不再做具体叙述。电解液准备30℃时，15%KOH1.18030℃时，30%KOH1.281置全部阀门为关闭状态。（其加水量依据技术性能和消耗表中所列数据进行换算（体积用升表示，稀碱换算方法为：消耗稀碱量（Kg）÷15%-消耗稀碱量，1530V145（6.4.3V136，V134，V130V122（V124，V123（V125，V133，V135V133，至碱液流量最大，进行配碱循环（操作见下图。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）KOH，0.2%VOV133。25待配好电解液温度降到常温后，开启循环泵（V121V131，V121，V131要求范围内，内循环进行半小时后缓缓打开V130，小心取碱样(用量筒)，稍静置，检测碱液比重（30℃时检测最好KOH（作步骤：关闭V131V132，V134，V136）系统经过补水泵注原料水至比重合格或退回碱箱加水。稀碱试运行开机前检验稳固，排污沟通畅，槽体上部无漏雨和其它滴漏。按步骤图和电气图检验现场连管、接线和安装是否正确。排空系统通畅，无冻结阻塞。接通控制柜、整流柜总电源及盘上各仪表电源。接通控制柜及框架上气源。变压器供电情况。按整流系统说明书使整流装置为备用状态。检验各报警联锁点设置是否正确，关键有氢氧液位（上下限报警联锁、系统压力（上限联锁、气源压力（下限联锁，电接点压力表、氢氧槽温（联锁、碱液温度（上限报警联锁、碱液流量（下限报警联锁。Vt01Vt02V140，0.3MPa，V140，V114，V103再经过V1400.3MPaV140。V131，流量调整到正常工作值（见附表。（60℃时，Vt01，Vt0280℃80-85℃范围内。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1.6MPa（灵活掌握。V183，V184，V1852～3V183（）配浓碱，额定状态下运行。操作步骤同上，需要注意是在整流柜稳压档工作一段时间，当槽温达成85℃左右时电流会达成额定电流，当达成额定电流值时将整流柜切换到稳流档。正常停机补水泵开启开关置于停止档。0。二位三通处于放空状态0。分步逐步调低系统压力设定值，并注意观察氢氧侧液位，必需时借助V1140，使碱液循环量最大，以冷却碱液。1～2切断电源、气源，冷却水以后，可关各阀，装置停车完成。紧急停机V102，V113，关闭氢氧两侧分析仪取样阀。假如短时间供电正常，可打开V102，V113按正常开机步骤开机，假如长时间停机待电，需手动开启V114，V103位基础平衡情况下卸压，其它操作同上。V102，V113，制氢装置维护排空状态。其步骤以下:V130。装在滤管上用原料水冲洗。1～2观察碱液液位，假如偏低能够经过补水泵从碱箱合适补充。热效果不好，要对冷却水系统除垢和疏通。行状态。明书和资料。制氢装置大修制氢装置大修要求有较高专业技术和经验，用户在安排大修计划后，宜和本生产厂家联络，方便作必需指导和帮助。7、故障判定和排除故障情况 产生原因(1).不到额定塞(4).系统有泄漏槽温过高 (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 方法重新校准调整仪和变送器或修正参数校准阀位,清除堵塞检验和排除阻塞消除漏点除垢疏通冷却水系统校准调整阀校准调整仪修正参数和给定值,检修变送器冷却水压力低或流量过小，增加冷却水压力和流量进口温度过高 增加冷却塔等设施碱液循环量偏小 增大循环量氢氧侧液位差过(1).液位调整仪调整不良 检验调校调整仪和变大 器,检验引讯管氢氧侧,调整阀阀位不正确校准调整阀消除泄漏或阀芯阻滞或调整阀泄漏 换调整阀筛板阻塞4.碱液循环量下降(1).碱液泵故障(2).过滤器阻力大(3).

清洗筛板检修碱液泵清洗过滤器检验碱液循环系统,消除阻滞泵吸入口有气体吸入 检验相关管路排出液路内气体电源电压过高,或过低 处理电源问(6).流量指示不准 检验流量计产品气纯度指示(1).分析仪系统不正常 校准分析仪恢复分析仪低 正常状态原料水或碱液化学成份不 更换碱液,使用合格原合格 水碱液循环量不适宜 调整循环量液位不适宜 调整液位碱液浓度不妥 配制碱液电解槽密封不良 合适压紧电解槽电解槽内部有阻塞 清洗电解槽内部隔膜石棉布破坏 大修电解槽电解槽总电压(1).电解液浓度过高或过低 配制好适宜浓度碱高、电耗高 (2).工作温度偏低 合适提升工作温度(3).碱液循环量不适宜 调整循环7.电解槽左右电流(1).电解小室内阻力大 清洗电解偏差大 (2).输电铜排系统接触 改新铜排或换铜排不良或截面小有烧灼锈皮仪表指示误差 修复仪表产品气体含湿量(1).运行压力低 提升系统压力大(露点偏高) (2).气体冷却不良 加大冷却水压力和流(3).筛板阻塞 清除筛板污物运行压力、温度等波动太大改善运行状态仪表误差 检验校验仪表正确性8、安全注意事项相空间充以氮气。电解槽前，整流柜、控制柜和微机工作台前地面上应铺设绝缘橡胶