制氢站设备运行操作规程.docx

1、制氢站设备运行操作规程制氢站设备运行操作规程 1 总则 1. 1 制氢岗位的任务和要求 1.1. 1 制备纯度、露点合格，数量充足的氢气，为发电机安全经济运行提供条 件; 1.1.2 熟练地掌握制氢系统设备构造和微机操作技术，正确分析设备异常及故 障，并能及时排除; 1.1.3 配合做好氢冷发电机气体置换及化验工作，监控发电机氢气露点，督促 有关单位保证其经常合格; 1.1.4 氢系统及氢区动火时做好微氢测量工作; 1.1.5 及时、认真、清楚地填写报表及日志。 1.2 系统概况 制氢站选用河北电力设备厂 DQ10/3.2 型中压水电解制氢装置两套，供二 期 4210MW 及三期 2300MW

2、 氢冷发电机用。电解过程是在碱性溶液中通 以直流电使水电解为氢气和氧气。主要反应为： +-水的解离：+2OH2H2HO 2 -阳极：O+O4OH2H-4e 22 +阴极：2H4H+4e 2 设备主要包括整流柜、电解槽、氢分离洗涤器、氧分离器、捕滴器、氢气 干燥装置、储氢罐、碱液循环泵、柱塞补水泵、闭式除盐水冷却装置、压缩空 气罐等。每套电解制氢装置由微机自动化控制，即人工开机、自动停机及压力、 差压、温度的自动调节，同时能够根据氢母管压力自动补氢、氢气干燥装置能 够自动切换，事故报警齐全且智能处理。 1.3 设备规范 1.3.1 系统参数 制氢装置型号DQ10/3.2 两套数量 3氢气产量10

3、Nm/h(20，0.1013MPa) 3/h5Nm氧气产量 氢、氧分离器液位差5mm 氢气纯度99.8% 99.2%氧气纯度 3氢气湿度/HNm4g/ 2 3.14Mpa（可在 0.83.14Mpa系统工作压力 之间压力下运行） 电解槽1.3.2 DQ-10-DC-00型号 台数量2 个 62电解小室 370A分电流 62-72V电解槽额定电压 3电解槽直流电耗H4.8KWh/Nm 2 734A电解槽总电流 电解槽工作温度90 3.2MPa电解槽工作压力 30%KOH电解液 26%NaOH 或 3/h氢气产量10Nm 3/h5Nm氧气产量 1700Kg设备重量 氢分离器1.3.3 台2数量 3

4、0.06m容积 2 设计压力3.34Mpa 3.14Mpa最高工作压力 90设计温度 4.2Mpa试验压力 127Kg净重 氧分离器1.3.4 2 数量台 30.06m容积 3.34Mpa设计压力 3.14Mpa最高工作压力 90设计温度 4.2Mpa试验压力 122Kg净重 氢气干燥装置1.3.5 DQ10-QF型号 两套，每套包括冷凝器 1 台，吸附器 2 数量台 Nm 氢气干燥量10 3 3.2MPa 设计压力 250设计温度 4.8MPa 试验压力 工作温度）再生：160230（1）干燥：室温 2 系统工作压力降 0.1MPa 3 g/m0.0291-50干燥后氢气湿度 露点，绝对湿度

5、 工作周期24h 3 吸附材料 分子筛 自动操作方式 AC220V 50Hz 使用功率 2.2KW电源 3， Nm压缩空气，压力 0.14MPa气动电磁阀气源 ，含油量5mg/ 露点比环境最低温度低 10 设备重量 2 吨 1.3.6控制用气源 0.40.7MPa 压力 3/h耗量 4Nm 3 5mg/Nm含油量 3 V=5m2空气储罐 台， 1.05MPa 设计压力 0.95MPa 工作压力 1.31MPa 试验压力 -38 设计温度 1.6 设备重量吨 除盐冷却水装置（共用）1.3.7 型号 CLZ 型 1 套 3 台 V=1.4m1水箱 3/h Q=12.5mIH50-32-160台）2

6、离心泵（ 型 扬程：32m N=4KW电机 r=2900rpm 2 螺旋板式换热器 台 工作压力：0.20.6MPa 4 2 6m换热面积： 系统冷却用水 温度：30 压力：0.150.3MPa 水质要求：电阻率2500cm 3/h Q=5mPH=6-9 压力：0.050.2MPa 整流柜用冷却水 温度：535 3/h1.5m 水质要求同上，用量约 储氢罐1.3.8 立式 类型 6 台数量 3.26MPa 设计压力 3.1MPa 最高工作压力 -35设计温度 工作温度-3550 3 13.9m容积 吨6.2 重量 1.3.9氮气瓶 台 数量8 3 0.04m容积 最高工作压力15MPa 工作温

7、度-3645 重量吨0.1 碱液箱1.3.10 数量 台2 3 容积0.219m 5 重量 0.2 吨 碱液循环泵1.3.11 F84-216H4BM 型号 3流量 hr 1.5m 20m扬程 2 数量 台 380V额定电压 1.5kW 电机功率 除盐水补水箱1.3.12 台2 数量 3 0.219m容积 重量 0.2吨 1.3.13柱塞补水泵 数量 台2 型号JZ200/40，耐腐 Q=200L/h流量 出口压力3.92MPa 电机型号N=1.5KW YB90L-4， 1.3.14氢气排水水封 外径219mm 总高度 1000mm 台2 数量 0.1 重量 吨 6 电源 1.3.15 制氢站

8、采用三相四线制供电方式；交流电压 380V 和 220V，50Hz，功率 100KVA，制 氢站进线电源为两路，一路工作，一路备用。 PHLIPS22”纯平40GIPC88D，256M1.3.16CONTEC微机： A4 激光1.3.17 打印机：HP 2监督项目及控制指标 微机自动检测与控制调节及报警功能的参数表2.1 序下限报调节范检测联锁点设上限报参数名 (MPa槽3.13.30 +2液位(mm2 6540氧液(mm483835 50 8030水箱液(mm2040 65氢液(mm4038 506835 7循环碱温(6 9060碱液循环(L/h40 90氧槽温() 89095 90氢槽温(

9、) 99095 0.7气源压力(MPa)0.5 100.40.5 氢气纯度 1199.8%99.5% 氧气纯度 1299.1%99.2% 0.6MPa0.4）供氢母管压力（ 130.60.4 1.0漏氢量（0.2）% 141.2 7 250180A()再生温度 15 2. 2 控制标准25A(18再生温1 2.2.76整流柜电压1 制氢站整流柜电流741 气纯 度99.8%; 2.2.2 制氢站氧气纯度99.2%; 3； 制氢站氢气的湿度0.0291g/m2.2.3 制氢站充氮时，排气处取样分析含量；96% H 2.2.7CO 22 现场动火处附近含量； 3% H2.2.8 2 油中含量； H

10、 2.2.9 3%2 发电机附近含量； H 2.2.10 3% 2 瓶中的纯度； 2.2.11 95% CO2 瓶中的纯度； 95% N 2.2.12 2 制室空气的含量应。 H H 1% 2.2.1322 3氢系统的运行操作 3.1开机前的准备 3.1.1 电解液配制： 配制重量浓度 26%的 NaOH 水溶液 180Kg，配制方法:在塑料桶内盛 133Kg 凝 8 结水，将 47KgNaOH 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，( 30 比重 1.28)，待 NaOH 完全溶解后向溶液加入千分之二 VO。注意：NaOH为强碱，有极强的腐蚀性，所以在操作过程中

11、必须戴好防护 52眼睛及穿上防护服装。 3.2 开机前的检查 3.2.1 检查系统各阀门处于关闭状态； 3.2.2 联系电气检查所有泵的电机绝缘合格； 3.2.3 检查控制柜、整流柜仪表已送电； 3.2.4 打开工艺控制柜的 G 阀门和控制各气动阀门的截止阀； 。检查所有压缩空气管0.40.7Mpa接通控制盘及框架的气源，使压力在 3.2.5 气动阀门开闭是否动作正常。将工艺控制柜上控制电气,有无泄漏路是否畅通 转换器的空气过滤减压器的输出调整在 0.14 Mpa 左右； 3.2.6 检查纯水箱高液位； 3.2.7 检查闭式除盐冷却水装置系统，工业冷却水、除盐冷却水系统是否正常； 3.2.8

12、打开各冷却水入口门，投运除盐水冷却装置，检查冷却水畅通，压力正 常； 3.2.9 检查消防安全器材是否能正常工作； 3.2.10 检查电解槽各极板之间有无金属导体或电解液漏、滴现象； 3.2.11 氢、氧分离器碱液在最低液位。 3.3 开机操作 3.3.1 接通 MCC 柜电源，控制柜电源，整流柜电源。检查每一路信号，确认每 路信号正确无误，同时从上位机手动给定信号，确认调节阀阀位正确； 3.3.2 打开冷却水系统阀门冷却水*/进（S*04A）、冷却水*/旁路（S*01B）、整流 柜*/冷进（S*17A）、整流柜*/冷出（S*18A）、水封*/进水（S*21B）(水封灌满 水后关闭)； 3.3

13、.3 接通气源，打开控制柜上控制氢发生处理器各气动管路阀门； 3.3.4 检查所有阀门:应处于关闭的阀门:氧事故*/排（Y*01C）、氢事故*/排（Q 9 *02C）、干燥器*/排（Q*03C）、过滤器*/排（J*02B）、电解槽*/退碱（J*03B）、 系统*/进（J*04B）、系统*/出（J*05B）、电解槽*/排（J*06B）、洗涤器*/补水 （S*08B）、干燥器*/旁路（Q*10B）、水封*/进水（S*21B）、氧分析仪*/进 （Y*01D）、氧侧*/排（Y*02D）、氢侧*/排（Q*03D）、氢分析仪*/进（Q*04D）、 氧变送器*/排（Y*05D）、框 */置换（Q*06D）、

14、捕滴器*/排（Q*07D）、排污器 */出（Q*10D）、手动*/补水（S*07A）、补水箱*/至碱泵入（S*08A）、补水箱*/ 至碱泵出（S*09A）、补水箱*/排（S*11A）、碱箱*/进水（J*12A）、碱箱*/至补 水泵入（J*13A）、碱泵*/至碱箱入（J*14A）、碱箱*/至碱泵入（J*15A）、碱箱 */排（J*16A）。 应处于开启的阀门: 框 */切换阀（Q*01Q）、碱滤*/进（J*01A）、碱泵*/ 出（J*02A）、碱泵*/流量调节（J*03A）、冷却水*/进（S*04A）、手动*/进水 （S*05A）、 补水箱*/至补水泵入（S*10A）、整流柜*/冷进（S*17A

15、）、整流柜*/冷出 （S*18A）、系统*/补水（S*07B）、氧调*/出氧（Y*09B）、干燥器*/出氢 （Q*11B）、冷却水*/旁路（S*01B）、排污器*/进（Q*09D）以及氢发生处理器氢、 氧分离器液位计上下阀门 (注: 框 */切换阀（Q*01Q）开启由微机控制)； 3.3.5 启动循环泵，调节碱泵*/流量调节（J*03A），使其流量达 600800L/h 左右； 3.3.6 调节整流柜*/冷进（S*17A）、整流柜*/冷出（S*18A），使压力在 0.15Mpa 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

16、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)。 3.3.7 自动运行 3.3.7.1 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； 3.3.7.2 升电流过程由微机自动完成； 3.3.7.3 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； 3.3.7.4 当氢气纯度99.5%，槽压与氢管压之差大于其设定值且槽压达 5

17、0以 10 上的压力设定值，整流柜正常运行时，微机自动关闭氢处理器框*/切换阀 （Q*01Q），开始充氢至吸附器（吸附器的工作状态见表一）。打开框*/进气 （Q*12B），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两位三通阀*- 1（Q*02Q） 设在手动状态，并让该阀门得电，且立即打开干燥器*/旁路（Q*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，可将两位三通阀*- 1（Q*02Q） 设回自动状态，关闭干燥器*/旁路（Q*10B），气体按原流程运行； 3.3.7.5 可设定时间，打印机自动打印运行记

18、录； 3.3.7.6 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操作； 3.3.7.7 开机 40 分钟后就可进行气体纯度分析，打开氧分析仪*/进（Y*01D）、 氢分析仪*/进（Y*04D），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，实现在线监测。 3.4 氢罐充氢 3.4.1 打开框架 II 上的储氢进口总门、氢罐入口门、当框架 II 上氢罐压力至 1.0MPa，开升氢罐就地入口门，保持充氢过程中氢罐压力表逐渐升高； 3.4.2 氢罐充氢升压至 2.5MPa，关闭储氢罐入口门，就地入口门。 3.5 运行巡视与维护 正常运行时，应该时时监视微机的屏幕，还要定

19、时巡视现场。定期巡视及维护 过程应注意如下几点: 3.5.1 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； 3.5.2 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； 3.5.3 对所有管路接头阀门等经常巡视，注意有无泄漏现象； 3.5.4 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； 3.5.5 每班定期排放氢发生处理器排污罐的污水和集水器的冷凝水（在停机状 11 态排放）。排污罐带压力排污时一定注意先关闭排污器*/进（Q*09D

20、），再缓缓打 开排污器*/出（Q*10D）。排完后,关闭排污器*/出（Q*10D），再缓缓打开排污器 */进（Q*09D）。集水器的冷凝水在停机时排，打开氧变送器*/排（Y*05D）、氢 变送器*/排（Y*08D）排掉冷凝水后，关紧氧变送器*/排（Y*05D）、氢变送器*/ 排（Y*08D）再开机； 3.5.6 注意循环泵的运转,调节 3A 使循环流量控制在 600-900L/h 之间的某一最 佳值； 3.5.7 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，用凝结水冲洗干 净后应重新装好，紧固顶盖，使过滤器重新投入工作

21、； 3.5.8 补水箱、氢发生处理器自动补水是否正常； 3.5.9 观察就地仪表有无异常； 3.5.10 检查冷却水泵运行是否正常； 3.5.11 设备每次开机前，打开洗涤器*/补水（S*08B），关闭系统*/补水 （S*07B），手动开补水泵，使凝结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。然后再打开系统*/补水（S*07B），关闭洗涤器*/补水 （S*08B）； 3.5.12 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，关闭补水箱*/至补水泵入（S*10A），

22、打开碱箱*/至补水 泵入（J*13A），由补水泵从系统*/补水（S*07B）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）。 3.6 停机操作 3.6.1 正常停机 3.6.1.1 将氢发生处理器上氢、氧分析仪及湿度仪取样减压器关闭； 3.6.1.2 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； 3.6.1.3 关闭整流柜和系统冷却水； 3.6.1.4 关闭气源； 12 3.6.1.5 在上微机上，退出应用程序，关微机，关掉控制柜电源。 注：若

23、框架二往发电机自动补氢，停机操作到 3.6.1.4 即可； 3.6.2 非正常停机 3.6.2.1 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； 3.6.2.2 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； 3.6.2.3 当设备突然停电，自控失灵，制氢机需要紧急卸压时，关闭氧分析仪 */进（Y*01D）、氧侧*/排 Y*02D）,密切注意氢氧分离器液位计指示，慢慢打开 氧事故*/排（Y*01C）、氢事故*/排（Y*02C）,在保持液位平衡的情况下，将系 统压力排泄； 3

24、.6.2.4 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 开机。 4闭式冷却水系统操作 4.1 闭式冷却水系统的投运 4.1.1 打开工业水进 1（S001）、工业水进 2（S002）、工业水进/自（S004）（或工 业水旁路进（S003），换热器*/冷进（S*01）、换热器*/冷出（S*02）及换热器*/ 纯水出（C*03）； 4.1.2 检查除盐水箱处于高液位； 4.1.3 打开冷却泵*/进（C*01），启动除盐冷却水泵，压力稳定后，缓慢开启冷 却泵*/出（C*02）。 4.2 闭式冷却水系统的停运 4.2.1 关换热器的冷却泵*/出（C*02）、换热器*/纯水出（C*0

25、3）； 4.2.2 停泵，关冷却泵*/进（C*01）； 4.2.3 关换热器*/冷进（S*01）、换热器*/冷出（S*02）及工业水进 1（S001）、 工业水进 2（S002）、工业水进/自（S004）（或工业水旁路进（S003）。 13 5 发电机的充氢及补氢 制氢系统框架二 A 向漳电二期 4210MW 发电机供氢，框架二 B 向漳山 2300MW 发电机供氢。 5.1 向发电机充氢 5.1.1 充氢前三天应通知制氢站负责人，以保证氢罐内有足够的氢气及各氢罐氢 压均在 2.5Mpa； 5.1.2 补氢时，应通知制氢站值班员，约定补氢开始的准确时间； 5.1.3 送氢前 5min，应重复确

26、定送氢开始的准确时间。 5.2手动充氢、补氢 5.2.1 接通知充氢后首先确定准确开始时间，打开其中一个氢罐出口门、框架二 上与其相对应供氢手动门（或供氢旁路门）、减压器进出口门，使减压器后的压 力维持 0.6Mpa 向发电机供氢； 5.2.2 当接到汽机房已补满的通知后，立即关闭氢罐出口门和框架二供氢进口门； 5.2.3 充氢或补氢后，值班人员应做详细记录，内容为充氢时间、前后压力等。 注：储氢罐的进、出口门为同一个门，即是氢罐进口门，也是出口门。 5.3 自动充氢、补氢 5.3.1 自动充罐 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

27、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。 注：框架二上的框*/进气（Q*12B）、框架二至储氢罐*/进气（Q*13B）对 应储氢罐*/进、出气门（Q*19B）应打开； 5.3.2 自动充氢 14 当发电机侧压力低于 0.4Mpa 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 0.6Mpa 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。 6 发电机氢气监督及置换操作 6.1 发电机氢气运行监督 备注指标间隔时间项 目单位 小时氢气纯度24 96.16% 含氧量每天早班化 小时24 含氧量 0.8%验，不合格时及时 小时 露点 -2560 通知排污并补充新 小时60.32 氢压0.26 氢复测合格Mpa 发电机退氢置换6.2 准备工作：接值长发电机退氢或充氢的命令后，应填写使用置换操作票，联系 瓶（充氢）左右，并用专用高压胶带连接2520瓶（退氢）或汽机运行就位CO 2 好。专用工具及分析仪器放置现场。 退氢气 6.2.1 退氢气总机*/）