制氢系统设备检修技术标准.docx

1、制氢系统设备检修技术标准制氢系统设备检修技术标准1 范围本标准规定了宁夏银仪电力检修安装有限公司N330-16.7/537/537化学水处理设备进行检修工作时的依据，作为设备检修、处理事故的检修工艺方法和质量标准的准则。本标准适用于：1.1 银仪电力检修安装有限公司总工程师、副总工程师、工程部正、副主任和有关专责、安监部主任及有关安监人员。1.2 银仪电力检修安装有限公司六盘山基地检修维护部所有汽轮机专业维修人员。1.3 银仪电力检修安装有限公司六盘山基地检修维护部正、副主任、专责工程师、安全员。1.4 银仪电力检修安装有限公司各检修基地有关部门的领导及专业人员。2 规范性引用文件2.1 发电

2、企业设备检修导则中华人民共和国电力行业标准DL/T838-2003 2.2 电业安全工作规程（热力和机械部分）（修订本）电业生1994227号2.3 设备厂家说明书及有关资料2.4 西北电力设计院有关图纸及资料3 总则本标准是依据有关行业标准，以及设备厂家资料进行编写。是银仪电力检修安装有限公司六盘山基地检修维护部化水班职工进行检修工作的依据。本标准如与上级部门相关规程或标准有矛盾时，应以上级部门的相应规程或标准为主。在执行中若发现问题或因实际情况发生变化需要修改本标准时，应及时写出书面资料，汇报总工程师处理。宁夏银仪电力检修安装有限公司N330-16.7/537/537化学水处理设备4 CN

3、DQ-10/3.2型电解制氢设备4.1 设备结构 制氢设备的主体设备包括：电解槽、气体分离器、洗涤器、压力调整机构、除盐水冷却装置、碱液循环泵、贮氢罐。辅助设备包括：碱箱、送水泵、水封箱、砾石阻火器、除渣器、管道和阀门等。4.2 设备规范电解槽主要技术参数 a、氢气产量： 10Nm3/h(20, 0.1013MPa) b、氧气产量： 5Nm3/h c、氢气纯度： 99.8 d、氧气纯度： 99.2 e、电解槽工作压力： 3.2MPa f、电解槽工作温度： 855 g、电解槽总电流： 820A h、电解槽小室总数： 56个 i、电解槽总电压： 56 V j、单位电耗： 4.8kWh/Nm3 k、

4、尺寸（长宽高） 1100740770（mm） l、运行荷重： 1440 kg m、主要结构材质： 碳钢镀镍 n、电解槽产量调解范围： 50100%4.2.1 气体分离器主要技术参数 a、工作压力： 3.2MPa b、氢气处理量： 10 Nm3/h c、氢气进出口压差： 0.01MPa d、氢氧分离器液位差： 20mm e、氢气出口温度： 40 f、氢气出口湿度： 4gH2O/Nm3 g、冷却水量： 3m3/h h、主要结构材质：框架为碳钢，其余为304 i、规格（长宽高）： 240018002200mm j、运行荷重： 3150kg4.2.2 氢气干燥装置技术参数 a、氢气处理量： 10Nm3

5、/h b、工作压力： 3.2MPa c、系统工作压力降： 0.1MPa d、原料气纯度： 99.2 e、含水量（原料气）： 4g/Nm3 f、干燥后氢气纯度： 99.8 g、干燥后露点： 40 h、运行周期： 24小时 i、再生时间： 23小时 j、再生温度： 280 k、再生气体： 氢气 l、吸附材料： 13X分子筛 m、操作方式： 自动 n、干燥装置防爆等级： dCT4 o、主要结构材质：框架碳钢，其余不锈钢304 p、规格（长宽高）： 同气体分离器（框架） q、运行荷重： 同气体分离器（框架）4.2.3 氢气分配框架 a、连接氢气贮罐接口： 3个 b、连接氢气产气接口： 1个 c、备用连

6、接氢气贮罐接口： 1个 d、减压送气接口： 2个 e、规格（长宽高）： 9003001500mm f、运行荷重： 196kg 4.2.4 氢气贮存罐 a、直径壁厚： 1800 20 mm b、总高度（不包括支腿）： 6100mm c、使用温度范围： -2050 d、最高工作压力： 3.2MPa e、容 积： 13.9m3 f、结构材质： 16MnDR g、净 重： 7000kg h、充水重量： 20900kg i、运行荷重： 7039kg j、数量： 3台 k、生产商：邯郸市腾达化工机械厂/无锡东盛石油机械厂4.2.5 压缩空气贮存罐 a、直径壁厚： 1600 8 mm b、总高度（不包括支腿

7、）： 4100mm c、容 积： 7m3 d、使用温度范围： -2050 e、最高工作压力： 1.0MPa f、结构材质： 16MnDR g、净 重： 1700kg h、充水重量： 8700kg i、运行荷重： 8710kg j、数量： 1 台 k、生产商：邯郸市腾达化工机械厂/无锡东盛石油机械厂4.2.6 可控硅整流柜 a、控制元件：晶闸管你（可控硅） b、控制范围： 0-1000 A 0-60 V c、自动保护和报警： 过压、过流、缺水、缺相等 d、冷却介质： 冷却水 e、冷却介质用量： 0.6m3/h f、额定功率： 80kW g、输出电流： 820A h、输出电压 56V i、外形尺寸

8、： 10009002100 mm j、荷 重： 450kg k、效 率： 93 l、生产商： 七一八研究所4.2.7 动力控制柜 a、功 能：控制泵及风机的自动运行和保护 b、外形尺寸： 6008002200 mm c、荷 重： 300 kg d、生产商： 邯郸兆辉电气设备厂4.2.8 制氢配电柜 a、输入电压/电流： 380V/ 150 A b、总配电功率： 120kW c、供电方式： AC380V/50Hz三相四线制 b、外形尺寸： 6008002200 mm c、荷 重： 300 kg d、生产商： 邯郸兆辉电气设备厂4.2.9 制氢控制柜 a、功 能：安装有PLC，主要控制制氢设备及氢

9、气干燥设备的自动运行 b、外形尺寸： 8008002200 mm c、荷 重： 400kg d、生产商： 七一八研究所4.2.10 原料水箱： a、直径壁厚： 506 4 mm b、有效高度或长度： 长高=12801002mm c、结构材质： 1Cr18Ni9T d、容 积： 0.219m3 e、净 重： 102 kg f、运行荷重： 286 kg 4.2.11 碱液箱 a、直径壁厚： 506 4 mm b、有效高度或长度： 长高=12801002mm c、结构材质： 1Cr18Ni9T d、容 积： 0.219m3 e、净 重： 102 kg f、运行荷重： 286 kg 4.2.12 送水

10、泵 a、型 号： RBO50S041 b、流 量： 50L/h c、出口压力： 4.0MPa d、过流件材质： 304 e、电机型号/功率： MODEC YSC7114 0.25KW/380V（防爆） f、生产商： 米顿罗4.2.13 碱液循环泵 a、型 号： F84-216H4M b、流 量： 0.8m3/h c、出口压力： 4MPa d、过流件材质： 304 e、电机型号/功率： 额定功率/额定工作电压1.1KW/380V（防爆） 生产商： 大连帝国屏蔽电泵有限公司(独资) f、生产商： 大连帝国屏蔽电泵有限公司(独资)4.2.14 氢气排水水封 a、功 能：防止氢气泄露室内 b、直径壁厚

11、： 219 3 mm c、材 质： 1Cr18Ni9Ti d、运行荷重： 38.32kg4.2.15 阻火器型式： 防爆波纹板式阻火材料： 304数量： 4只生产厂家： 上海实华储运设备有限公司4.2.16 除盐水冷却装置型号： CLZ-100换热面积： 6m2闭式冷却水流量： 10t/h工业冷却水流量： 20t/h闭式冷却水压力： 0.40.6MPa回流水箱容积： 1.4m3闭式冷却水泵型号： IH52流量： 20 t/h扬程： 20m数量： 2台电机型号：电机功率： 5.5kW生产厂家： 上海博生电源功率： 5.5kW荷重： 1862kg外形尺寸： 270018002430mm液位计: 就

12、地磁翻转液位计带远传信号制造厂： 七一八研究所4.3 主要设备名称序号名称规格和型号单位数量产地生产厂家备注1框架一CNDQ-10套1邯郸718所1.1电解槽CNDQ-10台1邯郸718所1.2气液分离洗涤装置CNDQ-10套1邯郸718所1.3碱液循环泵F84-216H台1大连帝国独资1.4氢气干燥装置CNDQ-10套1邯郸718所1.5氢气排水水封台1邯郸718所1.6防爆波纹板式阻火器DN20台3上海实华2框架二CNDQ-10套1邯郸718所3框架三CNDQ-10套1邯郸718所3.1碱液箱219L台1邯郸718所3.2纯水箱219L台1邯郸718所3.3加水泵RBO50S041台1美国

13、米顿罗4储存系统套14.1氢储罐13.9 m3台3邯郸/无锡腾达/东盛4.2空气罐7m3台1邯郸/无锡腾达/东盛4.3防爆波纹板式阻火器DN80台1上海实华5闭式除盐水冷却装置CLZ-100套1邯郸718所6检测仪表套16.1在线氢中氧分析仪O2X1台1爱尔兰巴纳6.2在线氧中氢检测仪K522台1英国哈奇6.3在线氢气露点测定仪TRANSMET台1英国MICHELL6.4在线氢气泄露仪报警仪KD-5H台1日本新宇宙6.5便携式氢气泄漏报警仪XP-311台1日本新宇宙6.6便携式氢气纯度仪K850台1英国哈奇3量程6.7便携式氢气露点仪DMT-262P台1芬兰VAISALA7控制系统套17.1控

14、制柜CNDQ-10台1邯郸718所7.2PLC可编程（含软件）AB套1美国AB进口7.3上位机主流配置台1台湾研华7.4LCD显示器21吋台1日本NEC品牌7.5网络设备台2美国赫兹曼进口7.6操作台台1市场采购8电气设备套1邯郸718所8.1配电柜GCS面1邯郸兆光电气二柜合一8.2动力柜GCS面1邯郸兆光电气8.3可控硅整流柜CNDQ-10台1邯郸718所9系统阀门套19.1进口阀门套1美国Swagelok9.2国产阀门套1台湾中鼎10设备之间三线缆套111UPS不间断电源套1梅兰日兰12氮气瓶40L个4北京减压阀1个及连接软管5m4.4 制氢设备的检修 制氢设备和发电厂氢冷系统配套安装后

15、，与主机一样，须经72小时试运验收，并根据验收情况，在半年内进行一次设备整修。 在以后运行中，应每过23年大修一次。一年小修一次。 为了避免电解槽在检修中不受到损伤，其安装应放在系统安装或大修后期完成。4.4.1 检修前的准备工作及注意事项4.4.1.1 检修前，对电解槽生产工况，系统各部缺陷进行摸底，如：气体的纯度， 电解槽产气率，各级间电压，电解液与产气循环情况，电解液杂质含量，系统泄漏情况，电解槽及主要设备的整体尺寸等。将了解到的情况作好记录，供检修时参考。4.4.1.2 制定好检修计划，其中包括：项目，标准，措施，检修进度等，并将计划提交有关部门审核批准。4.4.1.3 检修计划批准后

16、，应正确使用热力设备检修工作票，由运行人员对检修设备部位采取停运和隔离措施。4.4.1.4 按要求准备好检修用的备品、备件、其它材料以及气体置换时用的二氧化碳或氮气。准备好检修用的专用工具（铜制或镀镍的工具）。如果没有专用工具，需在工具上和被拆卸的部件上涂以防火的黄油，以防爆炸。4.4.1.5 检修人员要遵守安全操作规程，不准将易燃，易爆物品带入现场，不准穿钉子鞋，在制氢设备上或附近进行焊接时，必须经安全部门许可，现场应有消防人员，并设立专人监督。4.4.2 电解槽的检修4.4.2.1检修项目4.4.2.1.1 检查阳极每片极板度镍层的腐蚀情况，将腐蚀极板进行更换。4.4.2.1.2 检查和清

17、理阴极每片极板的油污、锈蚀情况。4.4.2.1.3 检查和修理电解槽漏碱漏气情况。4.4.2.1.4 检查垫圈及绝缘材料的密封情况。4.4.2.1.5 检查、清理隔膜框内、外缘及气道孔和液道孔。4.4.2.1.6 检查石棉布是否完整。4.4.2.1.7 检查拉紧螺杆及碟形弹簧金属的强度。4.4.2.1.8 检查和清理各部分的零件，如螺丝、垫圈、螺杆的锈蚀情况。4.4.2.1.9 检查热电偶温度元件和效正出口压力表。4.4.2.2检查顺序4.4.2.2.1 检修前，必须填写工作票，切断电源（拉下刀闸或取下熔丝），将室内电解制氢系统与其它系统（包括室外系统）隔绝，并挂禁止操作牌。4.4.2.2.2

18、 将室内系统压力排净，将氢系统进行氮气或二氧化碳气置换，并用微氢表测定系统无氢气为止。氢含量应小于3%。4.4.2.2.3 打开氢氧压力调整器水位计和均压箱放水门，将水放净。电解液用手摇泵抽回碱溶箱4.4.2.2.4 用清水将电解槽内的残留碱液冲洗净。4.4.2.2.5 卸下电解槽氢，氧两侧出口处压力表，温度表，热电偶元件。4.4.2.2.6 拆下氢氧出口至分离器入口的管道。4.4.2.2.7 卸开电解槽电解液底部入口法兰盘和螺母。4.4.2.2.8 将绝缘板垫块作好标记。4.4.2.2.9 将电解槽用三角架吊运到检修现场。4.4.2.2.10 从电解槽正端极开始，将极板组，隔膜框按顺序作好标

19、记。4.4.2.2.11 用专用工具均匀松开四条拉紧螺杆上的固定螺母。4.4.2.2.12 拆下气道孔和液道孔螺母，取下榫面法兰盖，石棉垫圈，在气道孔内穿入两根 31mm，液道孔内穿入一根19mm的导杆，抽出电解槽上部的一根拉紧螺杆，按标记顺序，依次卸下极板组和隔膜框，并将气分开放到检修现场的胶皮垫上。极板组应平放，远离热源，不应弯曲，防止划坏结合面。4.4.2.3检修方法和质量要求4.4.2.3.1 检修极板组和端极板时，可用棉丝或软麻布擦洗极板组和端极板的阳极镀镍层，清除其表面的污物，使其表面光洁。若有损坏时，应进行更换。对于不镀镍的阴极板可用水砂将表面打磨干净，使其露出金属本色，再用柔软

20、的麻布将表面擦净。然后浸泡在80以上的汽油或易挥发，去油污的溶剂里数小时，取出擦干。将以上处理好的阴极板，阳极板，端极板放在干燥室内存放，或用布包裹起来，防止灰尘沾污。4.4.2.3.2 检查隔膜框的密封线，发现缺陷应更换。清理隔膜框内外的油污。用硬木棒或麻布清理隔膜框气道孔，液道孔，使孔内表面干净。4.4.2.3.3 更换损坏，折叠的有孔洞的石棉布，并用压环将其紧固在隔膜框上。4.4.2.3.4 用金属探伤法检查蝶形弹簧，拉紧螺杆有无损坏的裂纹，擦洗其表面的污物，擦洗后进行直线校正，必要时更换新的拉紧螺杆。4.4.2.3.5 将所有螺丝螺母等用汽油浸泡，擦洗，必要时应进行更换。4.4.2.3

21、.6 更换绝缘密封圈，为保证垫圈的质量，现在均采用聚四氟乙烯垫圈，这种垫圈有耐高温，耐压，密封性好，不易折延的优点。4.4.2.4电解槽的安装及质量要求4.4.2.4.1 端极板的安装：在安装端极板之前，须检查基础水平。应按原来标记放入绝缘垫板上。两端极板的距离，在螺杆拉紧之前为1300mm。端极板放好后，下部穿入两根拉紧螺杆上部穿入一根拉紧螺杆（穿入前应现装好绝缘垫圈）。要求底部相邻拉紧螺杆的中学线处在同一水平面上，上下两邻拉紧螺杆中学线处在同一垂直平面上。允许误差为1mm。4.4.2.4.2 于螺杆两端各套上一套蝶形弹簧，并上紧螺母。4.4.2.4.3 安装时不要弄脏设备，特别是不允许将物

22、件或金属屑带入设备里。4.4.2.5电解室的安装：首先在端极板的气道孔和液道孔中穿入31mm和9mm的3条导杆，然后，将检修好的极板组和隔膜框，绝缘垫圈按标记的反顺序依次安装，边组装。组装时，应注意：4.4.2.5.1 隔膜框孔道方向应正确。4.4.2.5.2 氢.氧气道孔不能装反。4.4.2.5.3 极板组不能装反。4.4.2.5.4 极板组和隔膜框之间不能短路，可以用万用表或12V检查灯检查。以上工序完成后，穿入上面一根拉紧螺杆的绝缘套，拉紧螺杆，垫圈，蝶形弹簧和螺母，将四条拉杆上的螺母紧固。两端极板外侧气道口，液道口用榫面法兰盖扣好后，用螺母紧固。此时，电解槽安装工作已基本完成。4.4.

23、2.6 水压试验，气密性试验：电解槽安装好后，于气道排出口通入压力为23Pa的蒸汽，使疏水和蒸汽从下面液道排出口排出。吹洗约3040小时。在吹洗过程中随着电解槽温度的升高，绝缘垫圈要软化，收缩，与此同时，紧固拉紧螺杆的螺母，使拉杆拉紧。热吹洗结束后，用凝结水进行1.47Mpa（15kgf/cm2）水压试验15分钟，10kgf/cm2气密性试验1小时。试验合格后，即可装入制氢系统。4.4.3 洗涤器、分离器、冷却器检修 洗涤器.分离器.冷却器内部构造相似，检修方法也基本相同。4.4.3.1 检修项目4.4.3.1.1 检查清理蛇形管金属表面锈蚀和内部污堵。4.4.3.1.2 检查清理器壁锈蚀产物

24、和结积下的污物。4.4.3.1.3 检查清理洗涤器喇叭口管的锈蚀。4.4.3.1.4 检查清理冷却器底部隔板的锈蚀。4.4.3.1.5 检查法兰盘垫圈是否完整。4.4.3.2检查顺序、方法和质量要求4.4.3.2.1 将三容器与其它设备连接的法兰盘拆开。4.4.3.2.2 松开分离器、洗涤器上部和冷却器底部封头法兰盘的螺丝、螺母，打开封头。抽出分离器、洗涤器内的蛇形管进行清扫，泄漏处要进行补焊或更换。4.4.3.2.3 用气焊割断冷却器底部隔板与蛇形管连接处，取出底部隔板并进行清扫。4.4.3.2.4 割断冷却器顶部弧形封头，取出冷却器蛇形管进行更换。4.4.3.2.5 对器壁、洗涤器喇叭口管

25、用铜刷子或砂纸将表面清扫和打磨，使其露出金属本色。4.4.3.2.6 将螺丝、螺母用汽油浸泡后，擦净，涂上二硫化钼或铅粉。4.4.3.2.7 按拆卸的反顺序进行组装，组装时要求罐体中心线垂直，洗涤器喇叭口管中心线与壳体同心。4.4.4 压力调整器的检修4.4.4.1检修项目4.4.4.1.1 检查压力调整器针形阀的严密性。4.4.4.1.2 清理浮子的锈蚀，检查其严密程度。4.4.4.1.3 检查，修理浮子杆的光洁度，垂直程度。清理浮子杆滑道。4.4.4.1.4 检查安全阀阀门，阀心，弹簧的锈蚀，严密情况，并将安全阀进行校正。4.4.4.1.5 检查和清理压力调整器内壁的锈蚀产物和污垢，并进行

26、腐蚀情况鉴定。4.4.4.1.6 检查，更换各接头法兰盘和垫圈。4.4.4.1.7 检查和清理向空排气管道及砾石挡火器。4.4.4.1.8 清洗水位计，校正压力表。4.4.4.2检修顺序4.4.4.2.1 卸下压力表及表管，交热工人员校正。4.4.4.2.2 卸下压力调整器水位计。4.4.4.2.3 卸下排气安全阀，用0.1Mpa（10kgf/cm2）压力校正。4.4.4.2.4 拆下调整器顶部法兰盘和排气管。4.4.4.2.5 将浮子吊置调整器体外进行检修。22.5.4.2检修方法及质量要求(1) 检修前，用清水冲洗压力调整器内残留的碱液，拆卸顶部封头法兰盘，螺丝。卸下调整器排气管法兰盘的螺

27、母，螺杆。安装吊架，用手动葫芦将顶部封头和排气管吊放在准备好的支架上（将封头架高，勿使浮子接触地面）。(2) 拆开浮子筒与浮子杆连接用法兰盘，取下浮子筒。松开浮子杆上的锁母，抽出浮子杆，取下针塞。(3) 为防止浮子杆弯曲，将浮子筒和浮子杆在垂直方向卸下，勿在浮子筒未拆除时，将浮子杆横置拆卸。(4) 拆卸后，用铜刷子将浮子杆表面污物除掉。表面可用特制磨具磨光，使其光洁度不低于6。浮子杆应垂直、光滑、安装后活动灵活，与轴承配套公差0.5mm。(5) 针塞与针阀结合应严密，表面光洁度不低于8，否则，应用特制磨具磨光。(6) 拆卸排气连接管后，小心松开针阀与针阀固定板上的螺母，取出针形阀固定板，检查针塞与针阀结合面的严密质，将针阀与固定板清理干净。(7) 将调整器内壁和浮子筒金属表面用铜刷子除锈，去除污物，如有泄露处，应进行修补或更换。(8) 检查、更换法兰盘密封垫圈，安全门用0.1Mpa（10kgf/cm2）压缩空气校正。(9) 将调整器连接处的螺