DQ-10制氢装置使用说明(3)

2018-12-17 14:22

5.2.1电解质

固体KOH纯度应符合GB2306-80《氢氧化钾》标准中化学纯以上等级的要求,其主要杂质含量为:

KOH ≥80% 碳酸盐(以碳酸钾计) ≤3% 氯化物(Cl) ≤0.025% 硫酸盐(SO4) ≤0.01% 铁 (Fe) ≤0.02% 5.2.2电解用原料水

电解用原料水的水质应控制在

电阻率 1×105(Ω.cm) 干残渣 ≤7mg/L Cl-1 ≤2mg/L Fe+3 ≤1mg/L 5.2.3电解液杂质含量应控制在 SO4-2 ≤100mL/L Fe+3 ≤3mg/L Cl ≤800mg/L 碳酸盐(以碳酸钾计) ≤20g/L 5.2.4主动力电源容量 75KVA 5.2.5冷却水用量 3~5m3/h 5.2.6冷却水温度 ≤32℃ 5.2.7冷却水压力 0.2~0.4Mpa 5.2.8直流电源及自控设施

直流电源使用环境应满足以下要求: 最高温度 ≤40℃ 最低温度 5℃ 相对温度 ≤85%

无腐蚀性气体,尘埃小,空气流通的室内, 自控仪表使用环境应满足: 温度 0~40℃ 湿度 ≤85% 无腐蚀性气体,无强碱性的室内。

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6.装置的安装与调整

6.1 安装前的准备工作和注意事项

6.1.1首先应熟悉使用说明书。按装箱单清点货物后,对运输中出现的松动、磕碰现象进行处理。

6.1.2装配前检查地面是否平整;辅机及管路是否通畅,如有污物用四氯化碳清洗干净,一定要对阀门及含油零件进行脱脂处理。

6.1.3电解槽在出厂前内充适量氮气防锈,在联接管路前不要过早打开盲板,以免锈蚀。对系统管线的钢管内壁要用压缩空气吹扫。 6.2装置就位

6.2.1按平面布置图所示的位置,将框架一(电解槽、氢氧分离器、氢冷却器、氢洗涤器、碱液过滤器、电动调节阀及传感器等、氢气干燥装置、)补水配碱系统及自动充氢系统等置于制氢间内,摆正并调节使其水平。将PLC控制柜、低压配电柜及上位机等置于电气间内,摆正并调节使其水平。 6.2.2按工艺流程图配置系统管路。 6.2.3按电气接线图敷设电缆。 6.3水压试验

安装后随即对全装置作水压试验,水 压试验前检查电解槽体的夹紧弹簧有无损坏及压紧程度有无变化,夹紧程度按下图检查。

L=188.8 (弹簧自由长度)

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L=188.8 (弹簧自由长度)

L=167.2(夹紧后长度)

L=167.2(夹紧后长度)

水压试验时注意水不得有腐蚀性及油污染,试验压力为3.4MPa,要逐渐升压,升至0.25MPa时停留3~5分钟,当升至3.4MPa时保持压力15分钟,然后降至3.2MPa保持30分钟同时检查不得有渗漏,水压试验后对辅机氢分离器、氢冷却器、氢洗涤器、氧分离器及主机(电解槽)用自来水进行全面清洗,至排出清洗水洁净为止,然后再用原料水冲洗一遍。 6.4气密性试验

在水压试验合格清洗后随即作全装置气密性试验,试验气体为氮气,温度不低于15℃,试验压力为3.2MPa,压力先升至0.1MPa,然后在升至0.5MPa,最后升至3.2MPa,每次升压匀需用肥皂水进行检查,以无泄漏点为合格,合格后将氮气泄压至0.02MPa,保压,等待充碱。

6.5检查各绝缘部位的绝缘程度:

用500V兆欧表测量端板对拉紧螺栓的电阻为1MΩ. (最小不低于0.25MΩ)以上,不符合要求应处理,直到满足上述要求。 6.6检查直流电源接线极性是否正确。 6.7拆除压力试验用盲板并作好记录。

6.8 PLC自动监控系统空载调试(见自动控制系统说明书)。 6.9鉴于电解槽系带电操作,在槽体四周地面上应放置绝缘橡胶板。 7.装置的使用 7.1动态清洗运行,

当新装置首次投入使用时,需对其进行动态清洗,其过程为: 7.1.1 充碱

把符合要求的电解质(KOH化学纯),原料水配制成8%浓度的清洗电解液400L,其操作:上位机开至手动,补水、关闭碱系统阀门B2、B5、B1、B9,开启阀门B10、B8、B11、B13,此时电解槽部分B21、B17(开启排空),其余阀门关闭;开启柱塞泵9向装置充碱液。充入装置内使液面高度在距分离器液位计中心上20mm位置。停泵后关闭B13、B11、B8;开启B10、B5启动泵9将碱筒(1)中的剩余碱液打入碱筒(2)。关闭阀门B5;开启阀门B3向水箱加水,上位机开至自动。 7.1.2气体置换

将氮气源接入氢、氧分离器吹扫口C10、C4,打开放空阀B21,B17,以0.1MPa的气体压力对系统进行气体置换,直到由F5,F2,取样口取出的气体含氧量不大于3%;关闭B21、B17。

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7.1.3装置起动、运行 (见自动控制系统使用说明书)

7.1.3.1检查冷却水,原料水压应正常,检查分离器液位应正常。 7.1.3.2整流柜的手动操作

将整流柜的选择开关打到"本控"位置,控制电源的转换开关打到"通"位指示灯LD亮,将输出电位器逆时针调到零位,运行指示灯HD亮,再顺时针绶慢调节输出给定电位器,使输出电流达到150A,电压不超过额定电压下,电流逐渐升至额定值。 7.1.3.3整流柜的自动操作(见自动控制使用说明3.1.3开机与停机)

将整流柜的选择开关打到"外控"位置,控制电源转换开关打到通位进入自动运行状态,整流柜的输出电流通过上位机手动调节,也可由上位机自动控制增加电流,直至额定值.注意,运行时槽体温度达不到50℃时槽压设定1MPa,50℃以后可达到给定压力。 7.1.3.4清洗运行时电解液中的石棉绒等污物含量很高,所以对碱液过滤器要经常进行每斑不少于两次的清洗,清洗时打开D2阀,关闭D1、D3,再打开C23排气后,即可打开碱液过滤器部上法兰;将过滤器滤芯取出清洗后装回,再将D1、D3打开,D2关闭,即可恢复工作。

清洗运行要进行24小时,在此期间每班要清洗过滤器一次,清洗运行全过程,气体均放空。

7.1.3.5装置清洗运行以后,停机放出电解液,再用原料水冲洗电解槽2遍。 7.2装置的正常运行

7.2.1将配制好的电解液充入碱液系统, 7.2.2用氮气将系统置换2次。

7.2.3检查冷却水,原料水正常,检查分离器液位应正常, 7.2.4接通低压开关柜,整流柜,PLC柜电源,启动上位机。

7.2.5检查各阀门的状态,打开冷却水进出口阀,所有压力表截止阀。

7.2.6将整流柜选择开关打到“外控”位置,控制电源打到“通”位置,整流柜进入自动控制状态。

7.2.7点击上位机“开机”命令。

7.2.8在系统运行时,系统压力和槽温由上位机自动给定,也可由键盘输入给定。将压力设定为1MPa,待槽温达到50℃时将压力升到设定值。 7.2.9氢气纯度分析

氢气纯度分析由在线氢纯度分析仪完成,当氢气纯度合格后,自动进入氢气干燥器进行干燥除湿。

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7.2.10氢气露点测定由在线氢露点仪完成,当氢气露点≤-50℃时即可充罐。 7.2.11氢气储罐运行的压力上限(满罐)2.5Mpa为宜。 7.2.12停机

当要停止设备运行时(停机),装置将罐充至2.5Mpa后需停机时,点击上位机“停机”命令,此时由PLC将电流降至小于50A后断电,压力缓慢降至1MPa,冷却水全部打开,槽温降到50℃时关闭所有的阀门和,B20,B24,B25及冷却水阀。

7.2.13遇有紧急情况,首先按紧急停机按钮,然后通过氢氧分离器上的放空阀泄压(B17、B21),注意此过程不能过快,泄压时注意观察氢氧分离器的液位变化。尽量使氢,氧分离器的液位平衡。 7.3装置的维护与安全

7.3.1在运行中操作人员应注意检查氢、氧分离器的液位差不大于±25mm。

7.3.2每二小时监测氢气纯度,温度并记录,每班用手动检测一次氢气纯度,露点,校核自动分析仪器是否正常。

7.3.3每班测量一次小时电压并记录。

7.3.4每月测一次电解液浓度,如低于25%时应补充氢氧化钾(对照附录1)。 7.3.5要定期清洗碱液过滤器,正常运行时清洗间隔为一周。 7.3.6要根椐凝结水量,排放凝结水罐中的凝结水。

7.3.7氢气干燥器中的电加热器为易损件,当发现损坏时应及时更换。

7.3.8系统中的阀门及其它连接处运行一段时间会发生泄漏或松动,(内漏或外漏)应定期维护。

7.3.9各种配套仪器仪表的维护见各自的使用说明书。

7.3.10装置运行时不得进行任何修理工作,确需修理应停机、置换并检测制氢间的氢气浓度,必须小于3%时才能进行。如需要焊接时必须办理动火工作票并做好措施后才能进行。(详情按电厂氢站规定) 7.3.11更换阀门需经脱脂后才能使用。

7.3.12要保持装置的表面清洁,特别是电解槽表面,严禁任何金属导体放在电解槽上,严禁将碱液溅到极框间。

8装置的大修及其故障排除. 8.1大修

本装置在正常使用情况下,每年进行一次清洗检查,维护保养,大修周期为2-3年,

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