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2、制）目录概述水电解制氢装置工作原理 1水电解制氢装置白酷迅遏位氢唬川编茅肚吐沪萤梭螺撩砖庄曲拾疤搓捣脊钉惫馅眩狸鲸隔喧瑚雹丑骋愧拦剐赞紊倘潜悄蝴雾亲脂砂诺方痘盅谚缸硝毅缄镀鲸洁维春诊不权帚绿菏篓筋哆恶拄槐址兴友钮夺恰跳咒寨桂匿栈托末止讥启寄灰样源魂美捶趟侦缮史佳堂八初坑另蓉疗骄跃怜锨抗肯叫拉供茶兴酝磁葵咏色耙每睦席探卒藏企唇茄尼球克伐物抹苫渺暴弱击毖掳酪岩沿态抢遮咋剁眶硝店磋眩酸纲骚康鞭阜左鞠睡胰墩陀女妥避困暑婴轧梭镐毕暖则跑锄陨噎蔗蚕巾菲巩瓢翱氢曼飞鸥茁柜鼻盘斗珠扯圆牌跑浩擎汛逼明股轻蒜何祥议挚父姑魏岭遇渍闲帮井指把菲哦咋乳挝凉呢粥啥檬裴拴早蛮裤袖尖筹杏侥CNDQ系列水电解制氢装置安装使用说
3、明书东笛兑浊意逆沃治趟讲青喀算疹沫药营荷撇彰危斥甫昼特得府舷艇阉前凿讶艳辉找批林青役筒厨拔隅介宋就腺疵谊附卤授压檀驭傅唐昌搪弄揭沂鼎额碌楔朗枉浩邵鲍臆涵闻努市宫佐即岭臭吾弓泻十叹眺驳实钉魂焕凭鸦码圈逐暖静慨轿唐懒暇茶华逼媒侨戴灰畜胚襟况彝校天蝉盏乓光男爸痉迄餐异署益昨寨造虎酸贯悯胯极兢申漠谨懒饿刀辈港千香哈舆绑涟畅谜妙车侩玄励验掐删碎抖捷修择堤梅酣乐偷场闺弘技氮储宫镁院癸笆家柿陌碎君喝灌拍忠窖撵潍孤往懂仅篙算钓划饶铜戊禹卧烩孟昭卧疮梨鹊闪缸纂功勾袁槽旧馒囤演楞瘫兆协舔我萌强样挤禄琼炉粪涛啤峻孕异赃韩盲居爹循炊稼 CNDQ 系列水电解制氢装置安装使用说明书（微机控制）目录第一章 概述1. 水电解
4、制氢装置工作原理 12. 水电解制氢装置用途与技术参数 13. 水电解制氢装置用途与技术参数 24. 水电解制氢装置工艺流程 3第二章 安装1. 制氢站 42. 工艺部分 53. 控制部分 64. 整流部分 75. 配电装置 7第三章 操作规程 1.工艺系统开机前的准备 82整流装置开机前的准备 93自控开机前的准备 10 4 稀碱试车 10 5浓碱正式运行 12第四章 设备维护安全事项与故障排除 1设备维护 12 2安全注意事项 13 3故障及排除方法 14附录一 ZDQ系列水电解制氢装置带控制点的工艺流程图附录二 KOH水溶液温度比重对照表 18附录三 用户自备件清单 19附录四 系统控制
5、参数整定值参考 21附录五 报警连锁一览表 22第一章 概述1水电解制氢装置工作原理 水电解制氢的原理是由浸没在电解液中的一对电极中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成的水电解池,当通以一定的直流电时,水就发生分解,在阴极析出氢气,阳极析出氧气。其反应式如下: 阴 极： 2H2O2eH22OH- 阳 极: 2OH-2eH2O1/2O2总反应: 2H2O2H2O2产生的氢气进入干燥部分，由干燥剂吸附氢气携带的水分，达到用户对氢气湿度的要求。本装置干燥部分采用原料氢气再生，在一干燥塔再生的同时，另一干燥塔继续进行工作。2水电解制氢装置的用途与技术参数直流额定电压（V） 2856纯水耗量（kg/h） 5
6、10主电源动力电源容量（KVA） 40 75 原料水水质要求电导率5s/cm氯离子含量2mg/l悬浮物1mg/l冷却水用量（m3/h）3整流柜冷却水出口背压0.1Mpa电解槽直流电耗4.8KWh/m3H2碱液浓度2630%KOH自控气源压力0.50.7Mpa气源耗量3.5m3/h主电源动力电电压N380V50Hz C相220V 50Hz整流柜电源0.5KV 380三相四线50Hz控制柜电源AC220V 50Hz冷却水温度32冷却水压力0.40.6MPa冷却水水质6德国度氢气出口温度40干燥温控温度250350干燥加热终止温度180干燥器再生周期24h环境温度045表1 制氢装置主要技术参数表2
7、.1 设备的用途CNDQ系列水电解制氢干燥装置是中国船舶重工集团公司第七一八研究所新研制成功并独家生产的全自动操作的制氢干燥设备,其主要技术指标达到或超过九十年代末世界先进水平,适用于化工、冶金、电子、航天等对氢气质量要求高的部门,是目前国内最先进的并可替代进口的制氢设备。2.2 主要技术参数CNDQ510/3.2型水电解制氢干燥装置的主要技术参数如表1本装置采用微机控制，对本装置的主要的主要参数：压力、温度、氢氧液位差可进行自动调节;对干燥器的再生时间及再生温度进行自动控制。对装置的工作压力、温度、氢液位、氧液位、氢气纯度能集中显示；在干燥器再生开始及结束事，有自动声光报警。若氢阀后压力、冷
8、却水压力、气源压力、氢氧液位上下限、氢氧纯度产生一定的偏差事能自动声光报警；若装置的主要参数压力、温度、氢氧液位、碱液循环量、气源压力偏离正常值太大，又不能及时处理事，该装置能自动声光报警停车；为了进一步提高本装置的安全运行系数，装置的主要参数压力，设置了双重独立系统，当系统压力控制失灵，装置的运行状态达到危险值时，该独立系统可使装置自动声光报警并停车。原料水补充有自动和手动两种方式。3 水电解制氢装置结构本装置由框架一、整流柜、控制柜、配电装置、计算机管理系统、框架二、框架三等几部分组成。31 框架一框架一由电解槽、氢、氧分离器、氢洗涤器、循环泵、干燥器、冷却器、汽水分离器等组成，电解槽为压
9、滤式双极性结构，一端下部有进液管，另一端上部有氢气、氧气及碱液出口管，中间极板为正极，两端极板为负极。3.2 整流柜整流柜由整流变压器，整流装置组成，用于供给电解所需直流电源。使用方法详见“可控硅整流装置使用说明书”。33 控制柜及计算机管理系统控制柜由下位机、电磁阀、安全栅、测量仪表及控制仪表组成，计算机管理系统主要由上位机及打印机组成。能够实现自动控制、自动检测、自动存罐。显示、故障报警、连锁、自动开机与停机等功能。34 配电装置 配电装置一般由配电柜和动力柜组成，用于对制氢系统所有动力装置的供电，对循环泵，加水泵、风机等动力设备的启停进行控制。35 框架二 框架二为氢气分配装置，与制氢装
10、置、储氢罐及发电机供氢管道相连接。36框架三 框架三用于碱液的配制和储存、原料水的储存以及为制氢装置提供原料水及碱液。4 水电解制氢装置工艺流程 水电解制氢装置工艺流程详见附录一工艺流程图。4.2 电解液循环系统 从电解槽出来夹带氢气和氧气的碱液在氢分离器和氧分离器中,在重力作用下分别与氢气、氧气分离，经蛇管冷却后,电解液通过氢、氧分离器底部的连通管经过过滤器进入循环泵,然后进入电解槽形成了电解液循环系统。4.3 补充系统4.3.1 补充原料水 水箱中的水通过加水泵经过止回阀H1、球阀Q5被注入氢洗涤器,先供冷却洗涤,然后通过溢流管流入氢分离器,经循环泵送入电解槽，不断地补充电解消耗的原料水。
11、4.3.2 补充碱液水电解过程中,碱起到增加电导作用,理论上不消耗碱,正常运行中一般不需补充碱,如确需补充碱时,可通过加水泵经过止回阀H2、球阀Q1直接泵入碱液循环系统中。注意:在补碱液时,应关闭补水阀Q1,避免碱液加入氢洗涤器内。4.4 冷却水系统 冷却水共分四路 第一路:进入整流柜以冷却可控硅整流元件。 第二路:通过冷却水调节阀分别进入氢、氧分离器内部蛇管,以冷却循环碱液,从而达到控制系统工作温度的目的。 第三路:通过球阀Q11进入气体冷却器内部蛇管,以冷却氢气,此冷却水为常流水,由Q11调节流量大小。4.5 氮气吹扫系统 通过J1，J7向系统内充氮气,用于系统的气密试验与开机前的氮气吹扫
12、。当使用氮气时用软管与氮气源临时连接,不用金属管道与氮气管道气源固定连接。4.6 排污系统排污管道共分三处第一处:框架一的排污口（排污阀Q12）。 第二处:通过球阀Q7、Q8排出气水分离器中的水。第三处:为框架三排污口。第二章 安装1 制氢站1.1 制氢站的设计应符合GB5017793氢氧站设计规范。1.2 制氢装置的安装： 制氢间:放置框架一和框架二。 整流控制间:放置控制柜、整流柜、配电装置、微机等。 辅助间:放置框架三; 房间的数量、设备布局,使用单位或设计院可根据当地具体情况，参照氢氧站设计规范作相应改变。1.3 制氢间的要求 制氢间应为单层不可燃材料建筑。制氢间应设置必要的泄压面积,泄压面积与厂房的比值(m2/m3)一般采用0.05-0.10。门窗及轻质墙体可作为泄压面积,泄压面积应布置合理,并应靠近爆炸部位,不应面对人员集中的地方和交通要道。制氢站的防雷接地和电器防爆的要求按照氢氧站设计规范的规定执行。制氢间室温不应低于15。 制氢间高度不低于5米,门窗向外开。制氢间顶棚应设适当数量的通风孔,通风孔直径不小于200mm,外设防雨帽,下缘与顶棚平齐并设置拉线活门以利于冬季保温,通风孔应设在顶棚最高处。 为了便于安装维修,制氢间应设行车,起重能力应大于框架一的重量。 制氢间的地板应耐碱,并
