高空气象台站水电解制氢建设要求

PAGEPAGE1高空气象台站水电解制氢建设要求1水电解制氢室的技术要求1.1水电解制氢室的位置和建筑要求制氢房及储氢室应选择远离繁华的街道、住宅和火源区域；不宜位于明火源的下风方；与建筑物间距应符合《氢氧站设计规范》GB50177-93的规定（制氢站必须与民用建筑相距25米以上，与重要建筑相距50米以上）。制氢房及储氢室要求通风良好，严禁烟火，室外要有明显的警示标志，并有健全的安全措施。化学制氢用的苛性钠、矽铁粉必须分别存放。1.2制氢室、储氢室和充气室必须互为独立，且制氢室和储氢室两者的距离≥5米。顶棚和墙壁采用阻燃材料建造。1.3制氢室的结构设计和安装要求1.3.1制氢室应根据机型设计，符合《建筑设计防火规范》要求。1.3.2全套水电解制氢设备，分三部分安装在彼此独立的房间内：制氢室内安装制氢主机、冷却用水泵和水箱、加电解液用水泵和水箱，非防爆电机水泵等不准安装在制氢室内；控制室内安装整流器和控制箱、氢气纯度分析设备和蒸馏水器等；储氢室内安装储氢罐；值班室宜位于制氢室和储氢室之间。1.3.3制氢室、储氢室和充气室均是防爆间，应采用轻质屋顶和有利于泄压的门窗，各房间门、窗的面积与房间体积的比值（m2/m3）介于0.05～0.22，以利于泄压。房屋内顶棚表面平滑，不应有易积聚氢气的死角，最高处设天窗或通风孔（控制室也设天窗或通风孔），以利泄漏的氢气逸出室外。通风孔直径不小于200mm，可设防雨、防寒设施。1.3.4对于新建水电解制氢室，应将制氢室建筑基础及圈梁内主筋，进行良好的焊接，并与地网引下线焊接。地面和墙壁应采用耐碱材料并利于清洁。水电解制氢设备制氢主机的工作环境要求在0℃1.3.5控制室（非防爆间）与制氢室隔墙相邻，应有地沟设计，便于电缆、电线的布局和安装，并设有便于观察制氢机工作状况的观察窗。1.3.6水电解制氢室的面积应在160—200㎡之间，以QDQ2-1型为例，示意图如下（也可参考附图一所示建造）：窗户窗户窗户窗户窗户窗户电源电源配电、水泵、水箱及氢气纯度分析仪值班室水电解制氢机值班室水电解制氢机储氢罐充气室（高度４.5m4.5m双扇拉门 化学制氢4.5m双扇拉门5m5m控制室控制室制氢室储氢室充气室化学制氢室2供电系统水电解制氢室的供电装置必须符合《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》、《电气装置安装工程施工及验收规范》和《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》的规定。成套整流装置，应设在与制氢室相邻的控制室内；控制室的设计应符合《低压配电设计规范》的规定。由于水电解制氢属于高耗能生产，设备用电较大，因此只能在具备三相电条件，基本不停电（不包括偶尔停电）台站使用，在停电的情况下不能使用UPS或小型汽油发电机作为应急电源。2.1供电设计供电采用TN-C-S制，由市电供电。具体要求：2.1.1电源应根据所选机型确定：QDQ2-1型水电解制氢装置的电源容量为20kW-25kW；QDQ3型水电解制氢装置的电源容量为25kW-30kW。2.1.2电源供电设计时要防止外部强电涌干扰，有低阻抗接地，接地电阻小于4欧姆。2.1.3对电源电压、频率变化应有一定的限制，具体指标为：380V，50±2HZ。2.1.4非防爆间（控制室）配备专用配电盘，从配电盘引出的电线三相容量不小于60A，单相容量不小于30A。2.2制氢室电力配电的安装制氢设备的供电必须直接取自非防爆间配备的专用配电柜（盘），专用配电柜（盘）的供电必须直接取自建筑物电源的进户端。配电安装的具体要求为：2.2.1供电系统按照制氢设备、辅助设备、照明三个独立的部分设计，各部分单独使用专线供电，不得混用。2.2.2制氢室内安装制氢主机，储氢室内安装储气罐，制氢室、储氢室、氢气压缩机房、充气室内不能安装非防爆电器。2.2.3控制室内安装整流控制器、水泵和水箱、氢分析仪等辅助设备。2.2.4所有室内照明应使用防爆灯具，照明控制开关应安装在室外。2.2.5配电盘内安装的控制开关应为空气开关，不得使用闸刀开关。2.2.6动力电线（制氢设备供电）应沿墙布设，使用钢管穿线，弯管直径不小于200mm2.3电力配电的安全性要求2.3.1动力电线、室内照明灯具、防爆间内的其他电器、各电线的安装等必须符合防爆要求。2.3.2动力电线、制氢主机直流电缆、照明和辅助设备用电线应分开布设，不能使用同一穿线管。2.3.3专用配电柜（盘）应安装在值班员进出控制室的第一个门附近，便于值班员在紧急情况下，迅速切断电源。2.3.4供电系统所需的地线（PE）与防雷、防静电地线分开，接地电阻≤4Ω，接地母线截面积＞35mm2。2.3.5水电解制氢装置的制氢主机、整流制氢器、储氢装置等外壳应设计有单独的接地线，接地线面积≥100mm，建议使用4mm×水电解制氢系统接地线示意图供电系统是制氢设备长期稳定运行的保障，各地区虽然电力供应条件、制氢室布局不同，但安全和稳定运行的要求是相同的，安装过程中除以上要求外，其它应满足一般工业设备配电规范。3防雷系统水电解制氢室及设备必须安装防雷装置。防雷实施方案应由乙级以上资质的单位进行设计和施工。为防止水电解制氢设备在生产过程中产生静电必须安装接地地网，保证设备良好接地。接地装置和防雷设施必须符合《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》和《建筑物防雷设计规范》的规定。3.1避雷网格的设计避雷网格的金属物直径不小于8mm，网格尺寸不应大于2m×2m3.2天面避雷带的布置在屋顶天面外沿四周及最高处装设避雷带，高出建筑物0.3m；在通风口上方0.3m加装十字形避雷带。支撑金属物直径不小于12mm，避雷带直径不小于8mm3.3引下线利用建筑物四角处和长边中间的柱筋作为引下线，引下线间距不大于18m，每处引下线的根数不小于2根，直径不小于10mm3.4等电位连接的要求依据《建筑物防雷设计规范》要求：所有金属门窗框架都应与建筑物主筋可靠连接，作等电位处理，以最短路径连接到接地系统上。3.5通风口的防雷保护：通风管（氢气放散孔）用金属物体制作（含金属遮雨罩），高度不大于30cm，与屋顶避雷网可靠焊接，在距通风管口5m的上风方向左右两侧分别立2支高5m的简易避雷针，避雷针与避雷网、避雷带可靠焊接。3.6人工接地体施工说明（详见下图）：人工接地体3.6.1水平接地体：在地面以下0.6m沿建筑物四周埋40×4的镀锌扁钢；3.6.2垂直接地体：在水平接地体以下垂直地面打入长2.5m的角钢或钢管（角钢厚度大于4mm，钢管壁厚大于3.5mm），间距小于5m；水平接地体与垂直接地体可靠焊接。人工接地体在建筑物四周及长边中间与建筑物基础钢筋、引下线可靠焊接。 3.7制氢房的防雷要求：制氢室本身应具备有效的防雷措施，其接地电