国电吉林江南热电厂2×300MW机组新建工程 苏州竞立制氢设备有限公司
a、设备安装在室内，室内温度 ≥ 5 ℃ b、室外气温范围
37.7最高＋36.2℃/最低－40.3 ℃
c、室外相对湿度范围 年平均值：70％ d、多年平均气压
986.7hPa
e、地震烈度 7度（a=0.1g） 3.3 电源和仪表气源 3.3.1 电源
电压：三相四线制 (380V/220V)， 中性点接地系统 频率：50Hz 3.3.2 仪表气源
露点： ?30℃ 含油量： 无 含颗粒物质： 无
压力： 0.5~0.7 MPa 温度： 常温 3.4 工程设计条件 3.4.1 投氢方式：置换 3.4.2 原料水条件
原料水品质:除盐水(未加氨)电导率?0.2μS/cm，含盐量?0.02mg/l 原料水水温：250C 原料水压力：0.35MPa 3.4.3 冷却水条件 冷却水品质：除盐水 冷却水水温：?320C
冷却水压力：0.15 ? 0.35MPa
3.4.4 冷却水系统方式：除盐水闭式循环冷却
3.4.5 除盐水闭式循环冷却装置的冷却水采用厂区工业水，工业水水温为?35C；压力：0.5-0.7MPa
3.4.6 电解液种类： KOH 浓度30%
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3.4.7 仪表用无油压缩空气
压力：0.7MPa ； 温度：? 40℃； 3.4.8 工艺系统
本工程的两台机组设置两套制氢设备，每套设备的正常制氢量为5Nm3/h，压力3.2MPa，两套可同时运行。两套制氢设备配一套除盐水闭式循环冷却装置。
本系统由电解槽单元、框架一（气液处理器）单元、氢气干燥单元、框架二（供氢）单元、氢贮罐单元、框架三（加水配碱单元）、压缩空气贮罐单元、除盐水闭式循环冷却单元、整流柜、控制柜、漏氢监测及报警装置、一套完整的仪表装置及微机控制系统等组成。
本技术规范书提出了制氢系统设备的功能设计的最低要求，在满足本技术规范书制氢系统功能的前提下，供方应根据自己的工艺提出工艺系统，但供方提出的工艺系统应是通过运行实践考验的；同时，供方应提供完整而详细的系统图，系统图上应标明所有的设备、阀门、管道、仪表和控制等，并应在投标书中以“对本技术规范书的意见和同技术规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。 3.4.9 布置
制氢站是一个独立的建筑物，两台机组的制氢设备均布置于此。氢贮罐和压缩空气贮罐布置在单独建筑物内。 3.4.10 爆炸危险环境
制氢站内有爆炸危险房间，为1区爆炸危险环境。
4 技术规范
4.1技术要求
4.1.1 卖方提供的两套水电解制氢系统应具备完整的氢气制取、干燥及贮存功能。在运行温度85℃±5℃时，每套制氢系统设计出力为不小于5Nm/h，氢气露点温度低于-50℃，氢气应适合发电机冷却系统的使用。
4.1.2 卖方提供的设备、材料和工艺应是同类产品中质量最好的。 4.1.3
卖方所提供的设备应具有良好的运行记录，并且相同设备应具有2年
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以上的运行经验。 4.1.4
水电解制氢设备的设计、制造应严格遵照JB/T5903 – 96 ??水电解制
氢设备??中的有关条款执行。
4.1.5 水电解制氢系统的工作压力应为1.5 ? 3.2MPa。 4.1.6
水电解制氢系统的运行采用微机进行控制。保证各设备及系统在启停、
运行及事故情况下的工艺参数显示，保证系统各设备的正常启停、安全运行及事故报警功能，实现系统及各设备自动控制和连锁功能，并能够提供故障报警信号及标准通讯接口给其它控制室。水电解制氢系统应为全自动和无人操作的。 4.1.7
水电解制氢系统的产品氢、氧应达到如下品质指标：
) 温度：?40C
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氢气纯度：?99.8% (分别在最大、标准、25%负荷时 湿度：露点?－500C 。 氧气纯度：?99.2% 4.1.8
水电解制氢系统中的碱液循环次数应能达到每小时2?3次以上。
4.1.9 制氢系统运行时氢(氧)气压力要求稳定，其数值随各装置的额定压力和运行情况而定；电解槽出口氢气和氧气压差宜小于0.5kPa。 4.1.10 水电解制氢系统中的碱液流速应能达到0.4 ? 0.9m/hr。
4.1.11 水电解制氢设备上的电气、仪器仪表等均应参照有爆炸危险的场所选用，且不应低于氢气爆炸混合的级别和组别(ⅡCT1)。
4.1.12 制氢装置中与氢、氧及碱液接触的中压阀门应选用进口原装阀门。位置开关采用防爆型
4.1.13 制氢系统中与氢、氧、碱液和除盐水接触的设备、阀门等材质应为1Cr18Ni9Ti。系统所有连接管道采用316L不锈钢材料。
4.1.14 可控硅整流柜应具有效率高，调节方便，自动稳压稳流，保护功能完善，低噪声，温升低，过流报警，冷却水断流报警，内部能防止冷却水泄漏到电气装置上，保证电解槽安全满负荷运行，性能可靠等特点。
4.1.15 制氢设备的对外法兰接口处应配备相同等级的反向法兰。 4.1.16 制氢系统按氧气不回收考虑。 4.1.17 设有氢气和氧气排空时的安全设施。 4.1.18 氢气管内的冷凝水应经排水水封排出。
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4.1.19 设有冷凝器和去除气体中多余水份的收集器。 4.1.4.20 每产生1Nm3氢气除盐水的消耗量：0.001 m3 4.1.4.21 每产生1Nm3氢气所消耗的电量：4.8 kWh/Nm3H2
4.1.4.22 根据《氢气站设计规范》GB 50177-2005第9.0.4条，管道法兰、阀门等连接处，应采用金属线跨接。 4.1.21 仪表和控制要求
制氢装置控制方式采用车间PLC集中控制，每套制氢装置设有单独的动力柜、整流柜、配电柜和控制柜。制氢装置PLC与全厂辅助车间集中监控网络相连，最终可在集控室的辅助车间操作员站完成制氢装置的监视和控制，就地实现无人值班。
制氢装置应具有手控和自控两种功能，并具有完备的自身安全保护措施。在自控状态下，可以实现自动运行，实现自动充罐；系统和水箱自动补水；自动向发电机补氢；自动切换A、B干燥器的再生及工作状态；电解槽压力、温度、氢气和氧气分离器的差压自动调节。在线检测氢中氧、氧中氢纯度、氢气含湿量。 应具有完善的联锁报警功能，与系统安全运行有关的参数均应设置报警和联锁，以保障系统安全运行，相应的调节上、下限，报警上、下限，联锁上、下限均可根据用户的需要进行在线调整。一旦系统发生超限联锁，如：出现电解槽温度升高、压力超值、碱液流量低、冷却水中断、气源压力低，电解电源缺冷却水、过电流、快熔断等异常现象时，则系统整流柜停机，且分阶段对系统进行安全降压，如果中途故障消除，则系统又会自动投入正常运行。
电解间和干燥间各设4个氢气检漏报警探头。当室内氢气浓度超过0.4%时,自动控制和电气联锁将制氢装置切断和强制换气。
电解间和干燥间内控制仪表、部件和电气设备应选用防爆、防腐性能的仪表和电器设备；对不具备防爆性能的仪表和电器设备，都将安装在跟现场相隔离的控制室内；对不具备防腐性能的仪表都采取隔离措施；对跟氧气接触的仪表采取禁油措施。 4.2 4.2.1
各工艺设备技术要求 电解槽单元
1) 电解槽的正常产氢量 5 Nm3/h，运行氢压3.2MPa。产氧量 2.5 Nm3/h（在
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100%负荷时）。
2) 电解槽的结构应保证其易于维护、检修。
3) 在工作压力、工作温度及所选用电解液种类及浓度范围内，电解槽的使用寿命应至少不低于10年。
4) 工作条件下槽温基本稳定，其波动范围不应大于?50C。
5) 电解槽能在1.5 ? 3.2MPa间压力下运行；电解槽的出力能在25%?100%
范围内可调。
6) 电解槽的电流效率近似100％。 7) 电解槽对地的绝缘电阻必须大于1M?。 8) 电解槽槽体为碳钢镀镍材质。 9) 每对电极上的平均电压降为2V。 10) 每个电极对的电流为500安培。 11) 满负荷时电解液温度为85℃。
12) 在电解槽的最小电极对击穿闪光的危险点的距离上，应有足够的电绝缘。 13) 电解槽隔膜的技术要求
A 气泡不能透过；
B 能被电解液润湿，使溶液中的离子能顺利地通过； C 有足够的机械强度；
D 在电解液中不被碱液腐蚀，不能影响电解液的纯度，且化学稳定性强；
4.2.2
框架一(气液处理器)
1) 框架一为组装单元式，装置至少应由下述部件组成：氢分离洗涤器、氧分离洗涤器、气体冷却器、碱液过滤器、碱液冷却器、气水分离器、排水器、空气过滤器、循环泵、阻火器、管路、阀门及一次仪表等。具有防爆功能，同时不使用任何塑料材质。
2) 框架一的处理容量应能与电解槽的产氢量相匹配。
3) 经框架一处理后的氢气其含湿量应不超过4g/Nm3，温度应不高于400C。 4) 氢、氧分离器正常工作液位差应不超过20mm。
5) 框架一应设置排气管道。碱液循环泵泵体上应有排气措施。 4.4
氢气干燥装置
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