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制氢装置说明书第一册


DQ-10(5)/3.2 型中压水电解制氢装置 使用说明书
第一册

河北电力设备厂 二零零五年元月





1. 现场管道安装时,氢气管路必须先做脱脂处理。所有管 道安装完毕后,整个系统必须先用清水冲洗干净,再采用 无油氮气、以不小于 20 m/s 的流速进行吹扫,直至出口无 铁锈

无尘及其他杂物。 2. 插焊球阀需现场安装时,则应在球阀点焊后解体,焊接好 后再将球阀按解体反顺序组装好。截止阀需现场焊接时,则 应先把截止阀打倒全开位,再进行焊接。

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一. 概述:



1. DQ-10(5)/3.2 型制氢型号说明 2. 水电解制氢设备工作原理 3. 水电解制氢设备用途与性能 4. 水电解制氢设备包括范围 5. 水电解制氢设备主要结构 二. 系统介绍及设备安装 1. 工艺流程介绍 2. PLC 自控系统介绍(参看第二册) 3. 设备安装 三. 设备调试操作 1. 调试前准备 1).检查安装情况 2).制氢机清洗 3).气密试验 4).碱液的配制 5).其它准备工作 2. 设备试机 四. 1. 2. 3. 4. 设备的操作规程 开机操作顺序 定期巡视及维护 正常情况下停机 非正常情况下停机

5. 安全注意事项 6. 常见故障及排除方法

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一. 概述
1、DQ-10(5)/3.2 型制氢设备型号说明

DQ─10(5) / 3.2

工作压力(Kg/cm2) 氢气产量(Nm3/h) 水电解制氢设备 2、水电解制氢设备工作原理 将直流电通入强碱的水溶液,使水电解成为氢气和氧气。其反应式为: 阴极上: 4H2O+4e→2H2↑+4OH 阳极上: 4OH─―4e→2H 2O +O2↑ 总反应式: 2H 2O=2 H2↑+ O2↑ 3、水电解制氢设备用途与性能 (1) 用途 DQ-10(5)/3.2 型中压水电解制氢设备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。 (2) 设备主要技术性能如下: 1).氢气产量:10(5)Nm3/h (20℃,1atm) 2).氧气产量: 5(2.5)Nm3/h 3).氢气纯度:≥99.9% 4).氧气纯度:≥99.2% 5).氢气含湿量: ≤4g/Nm3 (经过洗涤分离后) 6).系统工作压力:3.14MPa(也可在 0.8-3.14 MPa 之间的任何压力下 运行) 7).氢、氧分离器液位差:±20mm
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8).电解槽小室总数: 62(34)个 9). 小室电流: 370A 10).电解槽额定电压:62V~72V(30V~42V) 11).电解槽总电流:740A 12).电解槽工作温度:≤90?C 13).电解槽直流电耗:4.8KWh/Nm3H2 14).电解液:26%NaOH 或 30%KOH 15).氢气干燥量: 10(5)Nm3/h 16).干燥后氢气湿度:露点≤-50?C ,绝对湿度≤0.0291g/m3 17).干燥器工作温度:1.干燥:室温 18).干燥器工作周期:24 小时 19).干燥器额定功率:2.2KW (3).制氢装置使用条件 1).设备布置在室内 2).原料水:蒸馏水,要求电阻率>105Ω .cm,氯离子含量<2g/m3,铁 离子含量<1g/m3,悬浮物<1g/m3,用量: 10(5)Kg/h。 3).冷却水: a.系统冷却水:温度≤30?C;压力 0.15-0.3 MPa ;水质要求: 电阻率 ?2500Ω .cm ,PH 值在 6-9 之间; 用量约 5m3/h。 b.整流柜用冷却水:温度 5-35?C,压力 0.05-0.2 MPa ,水质要求同上; 用量约 1.5 m3/h。 4).仪表气源:要求见第二册。 5).电源:整个系统由 MCC 柜统一供电。进入 MCC 柜的母线应为两路:一 路工作, 一路备用。 电压: 380V 50HZ, 三相四线制。功耗: 100(80) kw。 4. 水电解制氢设备包括范围 2.再生:160?C~230?C

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氢发生处理器 框架二 主要设备 送水泵

DQ10(5)-QF KⅡ52-00 JZ200/40

框架三 蒸馏水箱 QR06-012-00W DQ-10(5)/3.2 型中压水电解制 氢设备系统 碱液箱 工艺控制柜 整流柜 QR06-014-00 QR06-011A-00W4 KSZ-WJ1000/72(42)

MCC 开关柜 氢气储罐

GCS HSC0233-00

压缩空气储罐(按用户需要提供) 配套设备 氢气排水水封 SF-00

氧气储罐(按用户需要提供) 闭式冷却水系统(按用户需要提供)

5. 水电解制氢设备主要结构 (1).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、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。 电解槽为双极性压滤式结构,电解液从一端进,另一端出气。接线时, 中间接正极,两端接负极。

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(3).框架二 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 及往发电机补氢。 (4).送水泵 供给设备运行所需的纯水。 (5).蒸馏水箱 用于纯水的储存,并配有电磁阀和阀门等,由微机控制水的储存量。 (6).碱液箱 用于碱液的配制及储存。 (7).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。 (8).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. 二.设备系统介绍 1.工艺流程介绍: DQ-10 (5) /3.2 型中压水电解制氢装置的主要设备可分为十个系统, 先分别介绍如下(参看系统流程图 DQ5-00,工程实际流程图见安装图册, 此 附图仅供参考)。 (1).氢气系统 由电解槽各电解小室阴极分解出来的氢气随碱液一起, 借助于碱液循 环泵的扬程和气体本身升力,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,捕捉氢气中的水滴,使含湿度 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
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气含湿量已降到 0.02912g/?m3?以下,进入框架二。 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,升温带出饱和的水分,再经冷凝分 离器将水分冷凝分离,随后进入另一只吸附器,经吸附后,合格的产品气 送入框架二。 氢气进入框架二进行分配送入各氢气储罐或直接送入发电机。 (2).氧气系统 由电解槽各电解小室阳极侧分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 与碱液分离,然后经气动薄膜调节阀排空(也可回收使用)。 (3).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 , 并向极板区补充 蒸馏水,必须要求系统内的碱液按一定的速度和方向进行循环。此外碱液 的循环还可增加电解区域电解液的搅拌,以减少浓差极化电压,降低碱液 中的含气度,从而降低小室电压,减少能耗。 由于本系统所用的电解槽体积小、管道细、碱液流动阻力较大且电流 密度较高,故要求碱液循环次数能达到每小时 2-3 次以上。所以在本系统 中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道或氧气道,再分别进入氢分离洗涤 器或氧分离器,从而构成完整的碱液循环系统。 (4).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,待氢气纯度达到标准后再充氢。
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正常运行时,排空由框架一的两通阀 1Q 完成,微机检测氢气纯度合 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,微机又给出信号,打开 1Q 将系统内气体排空。 但如遇到紧急情况时, 也可直接打开 1C、 排空,但此时必须密切注意氢、 2C 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. (5).补水系统 电解过程中,蒸馏水不断消耗,必须及时向系统内补充蒸馏水。补水 系统主要包括蒸馏水箱和送水泵,水箱中的水通过送水泵打入氢分离器, 从而进入碱液循环系统。在正常情况下,补水可自动进行,特殊情况下也 可手动操作。为保证系统中的气体和碱液在送水泵停转期间不回流,在送 水管道上装有止回阀。 (6).冷却水系统 冷却水系统共分三路: 第一路通过氢发生处理器的冷却水气动薄膜调节阀,再分成两路分别 进入氢分离器和氧分离器以冷却分离器中的碱液。电解过程中的电解槽温 度的控制就是通过改变这路冷却水量的大小来实现的。 第二路进入氢发生处理器的氢气冷凝分离器冷却再生时被加热的氢 气,使氢气降温,冷凝氢气中的微量水。 第三路进入整流柜,冷却可控硅整流元件. (7).排污系统 排污系统主要有三路 第一路从氢发生处理器的碱液过滤器底部和电解槽的底部,通过 2B 和 6B,排出清洗用蒸馏水及杂质或含有杂质的碱液。 第二路从氢发生处理器的捕滴器底部和冷凝分离器排污器底部及氢 排空管底部,通过 7D、11D 和 3D,排出氢气系统冷凝下来的液体,经排水 水封,排入污水沟。 第三路从氢发生处理器的氧排空管底部,通过 2D 排出氧气冷凝水。
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(8).储氢系统 本系统由氢发生处理器、框架二、和氢气储罐组成。当电解槽产生 的氢气满足充罐要求后,由微机控制氢发生处理器上自动充氢阀门 1Q 关 闭, 氢气由氢发生处理器出来到框架二。 通过框架二的阀门进入氢气储罐, 完成氢气的存储。 (9).充氢系统 本系统由框架二和氢气储罐组成,当发电机侧压力低于 0.8Mpa 时, 框架二上发电机侧压力开关(或压力变送器)将压力信号传送到控制柜上 的 PLC,控制框架二相应的气动阀门打开,氢储罐中的氢气通过框架二开 始往发电机补氢。 当发电机侧压力达到 1Mpa 时,压力开关(或压力变送 器)上限接点接通,PLC 发出信号, 气动阀门关闭,系统停止往发电机补 氢。 (10).蒸馏水箱补水系统 制氢设备运行过程中,水箱液位信号传送给 PLC,PLC 根据水箱液位 情况,自动控制水箱的电磁阀,实现了水箱补水的自动化。 2.PLC 自控系统介绍(参看第二册) 3.设备安装: 整套设备的安装布置根据 GB50177-93《氢氧站设计规范》 ,和西南电 力设计院提供的典型设计进行.也可由用户根据现场情况自行进行布置安 排,但还应注意如下各点: (1).设备布置 从安全方便的原则出发,主要设备应分如下各室布置: 1).制氢间: 放置氢发生处理器、框架二以及氢、氧分析仪的气路箱和湿度仪的取 样部分等。 2).电气控制间: 放置 MCC 开关柜、整流柜、控制柜等。
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3).辅助间: 主要放置送水泵、蒸馏水箱、碱液箱、冷却水循环装置。 (2).工艺安装要求: 1).液体管路沿地沟敷设,气体管路架空敷设,各管路连接应尽量 缩短距离减少弯曲。 2). 电缆应沿地沟敷设,电缆地沟与管路地沟应分别设置,沟沿应 高出地面 5cm。 3).氢、氧排空管出口距离应不小于 10m,其高度应超出房顶 1.5m 以上,管口应设防雨装置,氢气排空口安装阻火器。 4).制氢间及辅助间的地面应耐碱,并有排污下水道。氢发生处理 器框架的基础高出地面 5-10cm。 5).电解槽在运输过程中为了安全,两端都固定,在运行时只固定 一端,将靠近碟型弹簧侧的两条固定螺栓去掉。 6).土建工程设计与施工按有关国家规范执行。 7).所有管路接口与制氢设备联接前,必须进行吹扫、清洗、排污, 特别是与氢气、氧气、碱液接触的管路必须进行脱脂处理,直到管路内部 干净后才能与制氢设备联接。 8).严禁对电解槽进行解体检查。 二.设备调试操作 制氢设备安装完毕后,必须由专业人员进行调试,待各项指标达到规 定要求以后,才能正式交付使用. 1.调试前准备: (1).检查安装情况: 检查制氢管路、管件的安装是否符合规范要求。检查电气控制系统安 装情况,都达到要求后,方可进行调试。 (2).制氢设备清洗: 一台水电解制氢设备正式投入生产前应进行蒸馏水清洗,以除去设
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备在加工过程中存留在各部件内部的机械杂质。 1).将所有阀门都处于关闭状态,擦干净所有部件、管道、阀门及仪 表上的尘土及污垢。特别要注意电解槽表面的清理,决不允许电解槽表面 极板间遗留任何金属碎屑或其他杂物。 2).接通控制柜电源. 3).打开 5A,此时,水箱为空的,液位信号下限接通, 6A 电磁阀自动 打开,开始往水箱注水,当到达上限时,自动关闭。 (7A 备用) 4).打开 4B、3B、12B、1C、2C,手动启动循环泵,慢慢打开 14B,将 蒸馏水箱中的蒸馏水打入电解槽,使氢发生处理器中蒸馏水液位升至氢、 氧分离器液位计中部,停循环泵,关 4B。若启动循环泵后,水打不进槽, 表示循环泵内有气体,可关闭 14B,打开泵的排气阀,将泵内气体排掉后 关闭排气阀。 5).打开 13B,启动循环泵,调节 14B 使泵流量至最大,冲洗系统 1 小时。 6).关闭 14B,停循环泵,通过碱液过滤器下部的排污阀 2B 和电解槽下 部的排污阀 6B,将清洗污水排掉。 7).按上述方法反复进行 2-3 次,直至排出液清洁为止。 (3).气密试验 1).制氢系统气密试验 a.按上述方法将蒸馏水打入氢发生处理器中氢、氧分离器液位计中 部。关闭制氢系统与外界联接的所有阀门 1Q、2B、4B、5B、6B、7B、8B、 9B、10B、11B、1C、2C、3C、1D、2D、3D、4D、6D、7D、11D、12D;打开 系统内的所有阀门: 3B、12B、13B、14B、5D、8D、9D、10D、13D、1TA 以及氢发生处理器上氢氧分离器液位计上下阀门。(注:1Q 的关闭及 1TA 的打开由电气控制系统完成,PS 由人工设定) 从 6D 往系统内充氮气,观察氧槽压表 1PI 及氢发生处理器出口压力 表 3PI,使系统压力缓缓升至 3.34Mpa 后,用肥皂水检查系统内所有阀件
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接头,法兰联接处,以及管路焊口等部位,看有无泄漏现象。如有则排除 后继续检查,直至不漏为止。然后保压 12 小时,泄漏量应不超过平均每 小时 0.5%,则可视为气密试验合格。 b.储气系统气密试验(包括框架二和储氢罐) 先将储氢罐内灌满水(以第一储罐为例:关闭 32B, 打开 31B、 21D、 22D 从 31B 往里注水,从 21D 处有水流出时,表示该罐内已灌满,依次再灌其 它各储罐)。 每个储罐的气密试验可单独进行,也可多罐(根据工程可能为三罐、 四罐、五罐、六罐)同时进行。但框架二上与储罐有关的阀门与管路的气 密试验与该罐同时进行(注:不允许储罐中的水流入框架二)。 可作为充 29D 氮口,待所试储罐压力升值 2.94 Mpa,用肥皂水查漏,保压 12 小时,泄漏 量平均每小时不超过 0.5%为合格。 (4).电解液配制 先配制重量浓度 10%的 NaOH 水溶液 180Kg,配制方法: 在塑料桶内盛 162 Kg 蒸馏水,将 18 Kg NaOH 粉末慢慢倒入,搅拌至 完全溶解,待温度降至室温后即可倒入碱液箱备用,重量浓度为 10%水溶 液其比重在 30℃时约为 1.1。 制氢机正式生产时用的溶液浓度为 20%-26%。 配制浓度为 26% ( 30℃ 比重 1.28),配制方法同上,待 NaOH 完全溶解后 向溶液加入千分之二 V2O5 。注意:NaOH 为强碱,有极强的腐蚀性,所以在 操作过程中必须戴好防护眼睛及穿上防护服装。 (5).其它准备工作 1).打开工艺控制柜的 G 阀门和控制各气动阀门的截止阀。 2).检查所有压缩空气管路是否畅通,有无泄漏,气动阀门开闭是否动 作正常。将工艺控制柜上控制电气转换器的空气过滤减压器的输出调整在 0.14Mpa 左右。 3).检查冷却水系统是否正常。 4).检查蒸馏水系统是否正常。
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5).检查消防安全器材是否能正常工作。 6).电气自动控制部分准备工作、参数的设置、联锁报警等试验内容 参看第二册。 7).整流柜的调试由专业人员进行。调好设备后方可整机试机。 2.设备试机 用 10% NaOH 溶液试机 48 小时,其开停机操作顺序见设备操作规程。 试机目的: (1).检查电解槽组装是否正确(通过测量气体纯度及小室电压可判 定)。 (2).检查电气控制调节是否正确运行。 (3).进一步清洗制氢机,特别是清洗掉电解槽中石棉隔膜上的绒毛及 其它存残的机械杂质。 试机完毕,放掉碱液,拆洗碱液过滤器。 四.设备操作规程 1.开机操作顺序 (1).制氢机充氮:为了开机安全、制氢机首次开机或停机较长时间后 再开机,一般要求先充氮,充氮压力 0.3-0.4Mpa,目的排除系统内空气。 (2).接通 MCC 柜电源,接通控制柜电源,接通整流柜电源。观察各盘 面的指示。 (3).打开冷却水系统阀门 1A、17A、18A、1B、41B (水封灌满水后关 闭)。 (4).接通气源。 打开控制柜上控制氢发生处理器和框架二各气动管路 阀门。 (5).将 26%浓度 NaOH 溶液打进电解槽至氢发生处理器的氢、氧分离 器液位计最低液位。 (6).检查所有阀门:应处于关闭的阀门: 1C、2C、3C、2B、3B、4B、 5B、6B、8B、10B、15B、41B、1D、2D、3D、4D、6D、7D、11D、12D、7A、
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8A、9A、11A、12A、13A、14A、15A、16A。 应处于开启的阀门:1Q、1A、5A、10A、17A、18A、 7B、9B、11B、 12B、13B、14B、5D、8D、9D、10D、13D、以及氢发生处理器氢、氧分离 器液位计上下阀门 (注:1Q 开启由微机控制)。 (7).启动循环泵,调节 14B 使其流量达 450L/h 左右,循环半小时。 (8). 调节整流柜冷却水阀门 17A、18A 使压力在 0.1Mpa 左右,将柜 内切换开关至自动,工作方式选择:中间位置;接通交流电源,启动控制 电路,此时设备进行微机自检,待数码显示后进行下一步操作;启动主回 路,给开工信号此时数码显示“2” (升电流、升电压微机自动控制)。 (9).自动运行 1).启动整流柜后系统进入自动升压阶段。在温度未达到 50℃前,系 统使槽压自动稳定在 0.8 Mpa 以下,当槽温升到 50℃后,槽压自动控制在 设定值。 2).升电流过程由微机自动完成。 3).系统正常运行时,屏幕显示制氢流程图,同时不断循环监测实时 运行参数,并在流程图相应部位数字显示当前状态值,系统还可以直方图 方式直观的显示当前状态,同时还可以单变量的趋势图进行显示。 4).当氢气纯度≥99.5%, 且槽压与氢管压之差大于其设定值且槽压达 50℃以上的压力设定值, 且整流柜正常运行时, 微机自动关闭氢处理器 1Q 开始充氢至吸附器(吸附器的工作状态见表一) 。打开框架二及储罐相应 阀门,纯度、湿度合格的氢气充入氢罐,直至充满。当吸附器有问题,需 处理时,可将控制气体进入吸附器的气动阀门 2Q 设在手动状态,并让该 阀门得电,且立即打开短路门 10B,使氢气不通过两个吸附器直接进入框 架二, 当问题处理完后, 可将气动阀门 2Q 设回自动状态, 关闭短路门 10B, 气体按原流程运行。 5).可设定时间,打印机自动打印运行记录。 6).当系统运行稳定后,值班人员可以在上微机时时监控和进行部分
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操作。 (10).开机 40 分钟后就可进行气体纯度分析,打开 1D、4D,调节氢 处理器耐腐蚀减压器,将氢气、氧气分别通入各自的分析仪(具体操作见 仪表使用说明书)。 2.定期巡视及维护 正常运行时,应该时时监视微机的屏幕,还要定时巡视现场。定期巡 视及维护过程应注意如下几点: (1).当有报警出现时,应及时判断报警位置,找出原因并进行处理。 (2).注意空气过滤减压器的压力指示,如有偏差及时调整,使其输出 保持在 0.14Mpa 左右。 (3).对所有管路接头阀门等经常巡视,注意有无泄漏现象。 (4).氢、氧分析仪气路箱气体流量是否在规定刻度上。当氧气纯度低 于 98.5%,或氢气纯度低于 99.4%时需要检查原因,必要时应停机,查明 原因并排除后才能开机。 (5).每班定期排放氢发生处理器排污罐的污水,最好是在停机状态排 放。排污罐带压力排污时一定注意先关闭 10D 再缓缓打开 11D 排完后,关 闭 11D,再缓缓打开 10D。 (6).注意循环泵的运转,调节 14B 使循环流量控制在 600-900L/h 之间 的某一最佳值. (7). 当氢发生处理器的碱液流量计流量持续慢慢下降时,说明碱液 过滤器脏了,需要清洗过滤器。在停机状态下,先拆开顶盖,取出滤芯,用 蒸馏水充洗干净后应重新装好,紧固顶盖,使过滤器重新投入工作. (8).蒸馏水箱、氢发生处理器自动补水是否正常。 (9).观察就地仪表有无异常。 (10).设备每次开机前,打开 8B,关闭 7B,手动开补水泵,使除盐水 通过洗涤器进入氢分离器,当液位到分离器中部时,停补水泵。然后再打 开 7B,关闭 8B。
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(11).设备正常运行期间每 2 个月测定一次碱液浓度,如设备搁置较 长时间后重新开机也应测量碱液浓度, 使其保持在正常值。 当碱液浓度低, 需补碱时,应在碱箱配好碱液后,关闭 10A,打开 13A 由补水泵从 7B 打入 系统内(可手动控制补水泵开、关或在自动控制补水泵时根据液位高低补 碱) 。 (12).设备中的仪表、泵的正常操作及维护参看各部分的说明书。 3.正常情况下停机 (1).先关控制柜上氢、氧分析仪电源。 (2).将氢发生处理器上氢、氧分析仪及湿度仪取样减压器关闭。 (3).在上微机上,用鼠标单击“系统降压” ,断开整流柜电源,这时系 统根据程序自动降压到 0.8Mpa,系统稳定在 0.8Mpa,当槽温降为 50℃以 下时,系统压力自动降为零。 (4).关闭整流柜和系统冷却水。 (5).关闭气源。 (6).在上微机上,退出应用程序,关微机,关掉控制柜电源。 注: 1) .若用上微机实现远控,停机操作到(3)即可。 2) .若框架二往发电机自动补氢, 停机操作到(4)即可。 4.非正常情况下停机 (1). 当氢发生处理器设备出现带压部分突然泄漏或当微机正常运行 时,联锁保护起作用时,微机均会依据正常程序将设备停运泄压,并记录 当时各数据供检修分析。 (2).当微机自身故障时,PLC 继续工作,检修微机或关闭整流柜冷却 水阀门。 (3).当设备突然停电,自控失灵,制氢机需要紧急卸压时,关闭 1D、 4D,12D 密切注意氢氧分离器液位计指示,慢慢打开 1C、2C,在保持液位平 衡的情况下,将系统压力排泄。 非正常情况下停机后,应对整个设备进行检查,确认设备良好后方可
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开机。 5.安全注意事项 (1).设备应良好接地,以防止产生静电引起氢气燃烧和爆炸。 (2).氢发生处理器电解槽前操作地面上应放置一块绝缘橡胶板。 (3).电解间应置防爆灯,室内应有良好的通风。 (4).凡是和氢气、氧气接触的管道、阀门都要用四氯化碳清洗以去除 油污。 (5).装置运行中不得进行任何检修工作,若必须修理需先停机,但不 能动火焊电焊。必须在制氢间焊接时,首先应对制氢间空气中氢气浓度进 行分析, 必须低于爆炸极限值(体积比 4%), 并在需要焊接管道内事先通入 氮气吹扫,以排除残留的氢气和氧气。 (6). 制氢间严禁明火,操作人员禁止吸烟,不准穿带钉子的鞋,应 穿防静电工作服和防静电鞋,带防护眼睛。操作时使用防爆工具,严禁铁 器工具相互撞击,以免产生火花。 (7).制氢间必须设置如二氧化碳、沙子、石棉布等防火器材。 (8).制氢间内必须备有 2-3%的硼酸溶液,以防万一设备漏碱,碱液喷 溅到脸上或身上时及时清洗。在配制碱液时要带上橡胶手套。 (9).禁止氧气、氢气由压力设备及管道内急剧放出。当氢气急剧放出 时,由于静电原因可能引起自动燃烧和爆炸,当氧气急剧放出时,管路的 氧化层可能引起火花。 (10).在操作和维修设备时,手和衣物不能沾有油脂。任何油脂都不 允许落入有可能与氧气接触的设备上。 (11).不允许碱液掉到电解槽极板之间或极板与拉紧螺栓之间,更不 允许任何金属杂质物落到电解槽上,以防引起极板间短路。 (12).制氢站不准存放易燃易爆物品,严禁带入火种,禁止无关人员 入内。 6. 常见故障及排除方法:
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(1).设备突然停机故障原因 故障原因 1.供电系统停电 2.整流柜跳闸 1).冷却水压力偏低或停止 2).过流或断路. 3).快熔烧断 4).脉充信号缺相或硅元件 击穿引起主回路不平衡 5).自控参数超限联锁整流 柜跳闸 (2).总电压过高 1.电解液太脏,致使电解小 1. 测量小室电压,用急剧改变电流 室进液孔或出气孔堵塞,小 室电阻增大,小室电压升高. 及流量的方法将堵物充开. 2. 停机,充洗电解槽,清洗滤网. 3. 换新碱液. 2.槽温控制偏低 3.碱液浓度偏高或偏低 4.碱液循环量偏低 5.未加添加剂 (3).自动加水失灵 1.送水泵故障 2.电气控制故障 3.水箱电磁阀损换 (4).气体纯度下降 1.分离器液位太低或太高 补水至液位在分离器中央部位或停 机排出部分碱液
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排除方法 检查 MCC 开关柜

参看整流柜说明书

升高槽温至 85-90℃ 调整碱液浓度至 26%左右 加大碱液循环量 加入 V2O5.

1.停泵修复 2.查线检修 3.修复或更换

2.碱液循环量过大或过小 3.碱液浓度过低或过高 4.原料水或碱不合格 5.电解槽隔膜损坏 6.分析仪不准 7.碱液太脏 (5).槽压波动偏大或达不到额定值 1.调节参数不合理.

调整流量在最佳数值 调整碱液浓度 分析后选用合格原料 停机进行电解槽大修 校准分析仪零位和量程 换新碱液并清洗电解槽和过滤器

调整参数

2.气动薄膜调节阀阀芯磨损 将阀芯下调或更换 或薄膜漏 3.气动管路泄漏 (6).槽温过高或波动较大 1.冷却水温度偏高或水量不 增加冷却水量,降低冷却水温度 足 2.冷却水水管结垢 用锅炉清洗剂清除,换用合格的冷 却水(软水) 3.槽温自控失灵 检查冷却水调节阀、电气转换器等 自控仪表,排除故障. 4.碱液循环量不足 5.电流不稳定 (7).电解槽漏碱液 1.带氟塑料垫片的石棉布隔 专业人员用扳手紧槽体拉紧螺母 膜,其垫片部分因压缩变薄, 密封压力下降. 2.碟型弹簧破碎或弹性下降 更换碟形弹簧 调节循环量 调整整流柜稳流部分 排除漏点

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表 一 氢 气 干 燥 工 艺 流 程 图
步 序 功能 2Q 阀 3Q 阀 4Q 阀 5Q 阀 + — — + — — + — — — — — — — — + — — + — — — + + 吸附器 冷凝分离 吸附器 A B 器 吸附 N/A N/A 气流方向 工作时间

1 A 吸附 B 待用 2 A 再生,B 吸附 3 A 吹冷,B 吸附 4 B 吸附 A 待用 5 B 再生, A 吸附 6 B 吹冷, A 吸附

捕滴器--2Q--3Q--吸附器 A--5Q--出 14~16h 口 --2Q--5 Q--吸附器 A--3Q--冷凝分离 6~8h 器--4Q--吸附器 B--5Q--出口 --2Q--5Q--吸附器 A--3Q--冷凝分离 2~3h 器--4Q--吸附器 B--5Q--出口 14~16h

再生 冷凝分离 吸附 吹冷 冷凝分离 吸附 N/A N/A

吸附 --2Q--4Q--吸附器 B--5Q--出口

吸附 冷凝分离 再生 吸附 冷凝分离 吹冷

--2Q--5Q--吸附器 B--4Q--冷凝分离 6~8h 器--3Q--吸附器 A--5Q--出口 --2Q--5Q--吸附器 B--4Q--冷凝分离 2~3h 器--3Q--吸附器 A--5Q--出口

说明: “—”代表气动球阀不得电, “+”代表气动球阀得电。N/A 表示不通过。


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