化学规程制氢站解读.docx
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化学规程制氢站解读
第五（六）篇制氢运行规程
第一章总则
第一节设备规范
1.1.1制氢设备规范
制氢设备型号为ZHDQ-3.2/10
氢气产量10Nm³/h
氧气产量5Nm³/h
氢气纯度≥99.8%
氧气纯度≥99.2%
氢气含湿量＜4g/Nm³H2
露点为-1℃
系统工作压力3.14MPa（可在0.8～3.14MPa之间任何压力下运行）
电解小室数62个
小室电流370A
电解槽总电压62～70V
电解槽总电流740A
电解液26%NaOH或30%KOH水溶液
制氢用除盐水用量10kg/h
仪表气源：
压缩空气，压力为0.4～0.6MPa，含油量＜5mg/Nm³，露点应比环境温度低10℃，耗量为4m³/h。
电源AC380V/50HZ
增加以下内容
各主要系统流程如下：
1.1.1氢气系统
排空
↑
电解槽→氢分离洗涤器→氢气冷却器→吸附器A（B）→冷凝分离器→吸附器B（A）→汇流排→储氢罐（发电机）
1.1.2氧气系统
电解槽→氧分离器→排空
1.1.3碱液循环系统
→氢分离洗涤器
电解槽→→碱液过滤器→碱液冷却器→碱液循环泵
→氧分离器
1.1.4补水系统
除盐水→补水箱→送水泵→氢分离洗涤器→碱液循环系统
1.1.5冷却水系统
工业冷却水进口→碱液循环泵
↓→碱液冷却器
除盐水→闭冷除盐水箱→闭冷泵→热交换器→→→→→→氢冷却器
↓→氢分离器
工业冷却水出口→氧分离器
→氢气冷凝器
→整流柜
附属设备规范
序号
名称
单位
数量
型号及规范
备注
1
屏蔽泵
台
1
32CPB-16Q=3m³/hH=16m
电机
台
1
YBPLG11-2P=0.75KW
沈阳防爆电机厂
2
送水泵
台
1
JZ200/40Q=200L/h
出口压力0～3.92MPa
润滑油为20号或30号机油
电机
台
1
JO-22-4P=1.5KW
3
冷却水泵
台
2
IH50-32-160Q=12.5m³/h
H=32m
IH化工离心泵
电机
台
2
P=3KW
南京电机厂
4
冷却塔风机
台
1
删除
轴流风机
5
氢分离洗涤器
台
1
Φ＝219mm
H=1000mmV=0.031m³
内有蛇形管冷却器，管内介质为冷却水管外介质为碱液
6
氧分离器
台
1
Φ=219mmH=1000mm
V=0.031m³
内有蛇形管冷却器，管内介质为冷却水管外介质为碱液
7
氢冷却器
台
1
Φ=219mmH=1000mm
有蛇形管，管内介质为氢气，管外介质为水
8
碱液过滤器
台
1
Φ=108mmH=422mm
内滤筒Φ=56mmH=417mm
内滤筒外缚10目镍丝网
9
除盐水箱
个
1
Φ=506mmH=1393mm
V=219L
不锈钢制
10
碱液箱
个
1
Φ=506mmL=1280mm
V=219L
不锈钢制
11
储氢罐
个
3
Φ=1800mmV=13.9m³
材质为16MnDR
12
压缩空气罐
个
1
V=10m³P工作=0.8MPa
P试验=1.1MPa
13
冷却水箱
个
1
CYSXX-07V=0.7m³
带翻版式液位计
1.1.2干燥设备规范
干燥设备型号QF32/10-Ⅲ
氢气干燥量10Nm³/h
原料气纯度≥99.5%
干燥后氢气湿度≤-40℃（露点）
额定工作压力0.8～3.0MPa
系统再生时的工作压力0.8～3.0Mpa
干燥时的工作温度常温
再生时的工作温度160℃～230℃
运行周期24小时
额定功率5KW
系统冷却水用量5m³/h
整流柜用冷却水1.55m³/h
附属设备规范
序号
名称
单位
数量
型号及规范
备注
1
吸附器
台
2
2
冷凝器
台
1
3
分离器
台
1
第二节运行控制参数及气体质量标准
1.2.1运行控制参数
1、报警和控制参数
序号
功能
仪表名称
上限值
下限值
1
氢侧液位上下限报警并联锁切断电解电源
气动色带指示仪
90%（850mm）
20%（400mm）
2
氧侧液位上下限报警并联锁切断电解电源
气动色带指示仪
90%（850mm）
20%（400mm）
3
氢（氧）侧液位联锁启停送水泵，
数值显示调节仪
60%（720mm）
48%（650mm）
4
碱流量下限报警并联锁切断电解电源
气动色带指示仪
200L/h（400）
5
槽压上限报警联锁切断电解电源
防爆电接点压力表
3.4MPa（3.3）
6
氢管道压力上限报警
防爆电接点压力表
3.0MPa
7
氧槽温上限报警联锁切断电解电源
数字显示调节仪
95℃（85）
8
氢槽温上限报警
数字显示调节仪
95℃（85）
9
气源压力下限报警
压力调节器
0.4MPa
10
整流柜冷却水压力
<0.1MPa（0.25）
0.1MPa
11
冷却水箱上限报警
100%
12
冷却水箱下限一报警
13
冷却水箱下限二报警，冷却水泵跳
20%
2、调节系统参数
序号
仪表名称
给定值
1
槽温记录调节仪
70（40%）
2
槽压记录调节仪
0.8～3.0MPa可调
3
差压记录调节仪
（±30mm）
4
干燥装置压力记录调节仪
5
干燥装置氢温数字显示调节仪
根据干燥效果可设定在200～215℃
3、气体质量标准
取样部位
分析项目
标准
备注
电解槽框架Ⅰ
H2中O2
＜0.5%
仪表连续测量
O2中H2
＜1.0%
仪表连续测量
湿度
＜4g/Nm³
露点：
＜-1℃
干燥装置出口
H2纯度
＞99.8%
充罐前
湿度
＜0.0949g/Nm³
露点＜-40℃
仪表连续测量
发电机干燥器入口
氢气
＞98%
需要时
湿度
-39℃～-18℃
需要时
第二章制氢系统的运行
第一节电解槽的清洗
新安装的或大修后的制氢装置，投运前应用除盐水清洗，正常运行中的制氢装置，每年应进行一次清洗,清洗步骤如下。
2.1.1开屏蔽泵冷却水进口门12B，投运冷却水系统。
2.1.2检查并关闭装置内除12B外的所有阀门，清理干净所有部件、管道、阀门及仪表上的尘土和污垢，特别是电解槽表面极板间不允许遗留任何金属碎屑和其它杂物。
2.1.3开水箱进除盐水门29A，水箱注满水后，关闭29A。
2.1.4依次打开补水箱至屏蔽泵出水门15A，系统进碱门6A，碱液过滤器出口门2A。
碱液过滤器入口门1A。
氧侧事故排空门1B和氢侧事故排空门4B。
2.1.5启动屏蔽泵，缓慢开屏蔽泵出口门4A，将水箱中的除盐水打入系统中，使液位升至氢、氧分离器液位计的中部。
2.1.6若启动屏蔽泵后，水打不进电解槽中，表明循环泵内有气体，可通过送水泵向循环泵内注水赶走气体，也可将屏蔽泵排气门8D打开排气。
2.1.7开屏蔽泵进口门3A，关6A，调节4A至泵流量到最大，循环冲洗系统1小时。
2.1.8关屏蔽泵出口门4A，开系统回碱门5A，电解槽回碱门9B，补水箱回水门16A，将水从系统中抽出打回水箱，从水箱底排门18A放掉，关闭18A、9B、5A，停屏蔽泵。
2.1.9开碱液过滤器排污门10B，电解槽排污门30B，放掉系统内残留液体。
2.1.10按以上方法反复冲洗系统直至排出液清洁。
第二节系统气密性试验
2.2.1制氢系统气密性试验（包括电解槽和框架Ⅰ）
1、向系统内注入除盐水，使氢、氧分离器水位至中部。
2、关严制氢系统与外界连接的阀门：
5A、6A、1B、2B、3B、4B、5B、7B、8B、9B、10B、1D、2D、4D、6D、7D、8D、9D、10D以及30B、6R、7R。
3、打开系统内的阀门：
1A、2A、3A、4A、3D、5D、11D、1I以及液位计上下阀门。
4、开启框架一充氮门7D向系统内注入氮气至压力为3.2MPa，关7D门。
5、用肥皂水检查所有的阀件接头，法兰联接处，以及管路焊口等部位，看有无泄漏。
如有则排除后继续检查直至无泄漏为止。
6、充压12小时，若总压降≤19.6KPa，则视气密性试验合格。
否则，联系消除泄漏后，重新做气密性试验。
2.2.2干燥装置及框架Ⅱ气密性试验
1、关闭干燥装置干燥器进口门13B，干燥装置排空门15B及9A、10A、21D、26D、36B、39B、42B，打开系统内其它阀门：
。
16B、18B、19B、20B、21B、22B、23B、24B、25B、26B、27B、18D、19D、20D、22D、23D、24D、25D
从框架Ⅱ26D处充入氮气至系统压力为3.2MPa，关26D门。
2、用肥皂液检查所有的阀件接头，法兰联接处，以及管路焊口等部位，看有无泄漏。
如有则排除后继续检查直至无泄漏为止。
3、保压12小时，若总压降≤19.6KPa，则视气密性合格。
否则，联系消除泄漏后，重新做气密性试验。
2.2.3贮氢系统气密性试验（储氢罐应分别打压试验，以#1储氢罐为例）
1、储氢罐注水：
开#1储氢罐溢流门30D，关#1储氢罐进出口门36B，从#1储氢罐底部排污门38B往储氢罐注水，至储氢罐溢流门30D有水流出，关30D和38B，停止注水。
2、关#1储氢罐安全阀进口门1E,#1储氢罐排空门37B,#1储氢罐进出口门36B，开框架二#1储氢罐补氢门19B,#1储氢罐压力表进口门29D
3、以框架二充氮门26D作为充氮口，与氮气瓶连接好后缓慢开启26D，待压力升至2.0～8.0Mpa时，开#1储氢罐的进出口门，向储氢罐充氮，待压力充至3.0MPa时，停止充氮，关#1储氢罐进出口门36B，检查所有的阀件接头，法兰联接处，以及管路焊口等部位，看有无泄漏。
如有泄漏，排除后继续检查直至无泄漏为止。
4、保压12小时，若总压降≤18KPa，则视气密性合格。
否则，联系消除泄漏后，重新做气密性试验。
第三节制氢系统的充碱
大修后的制氢装置，在进行完清洗和气密性试验之后，应进行充碱操作
2.3.1按规程2.6.6条配制25%NaOH电解液8桶或者30%KOH电解液6桶（配制碱液专用桶）。
2.3.2开屏蔽泵冷却水进口门12B，按规程2.9条投运冷却水系统。
2.3.3检查除12B外的其它阀门都处于关闭状态。
2.3.4依次打开碱液箱出碱门21A，系统进碱门6A。
碱液过滤器出口门2A，碱液过滤器入口门1A，氧侧事故排空门1B，氢侧事故排空门4B。
2.3.5启动屏蔽泵，缓慢开启屏蔽泵出口门4A，将碱液打进系统内，当氢、氧分离器液位在50mm左右时，停循环泵，关4A、6A、21A、1B、4B、。
2.3.6停运冷却水系统。
第四节制氢系统的投运
正常情况下，制氢系统采用自动控制，以下仅为试运或自动故彰时使用）
2.4.1投运应具备的条件
1、差压变送器的引讯管内已灌入碱液。
每个压力变送器的隔离罐内已注入除盐水。
2、电源正常
3、气源充足，压力维持在0.4～0.6MPa
4、框架、干燥装置及储氢罐气密性试验合格，储氢罐具备充氢条件。
5、各分析和控制仪表完好备用
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