四川瑞能硅材料有限公司操作规程
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止回阀。
┌ 氢气洗涤器（综合塔）→氢水分离器┐ 原料水箱→补水泵┤ ├→电解槽。 └ 氧气洗涤器（综合塔）→氧水分离器┘ （五）冷却水系统
水的电解过程是吸热反应，制氢过程必须供以电能，但水电解过程消耗的电能超过了水电解反应的理论电能，因此在电解过程中会放热而超出的热量主要由冷却水带走，以维持电解反应区正常的温度。电解反应区温度高，可降低能源消耗，但温度过高，电解小室里的隔膜（石棉材质）将被破坏。本装置要求工作温度不超过90℃。此外，所生成的氢气、氧气也须冷却除湿。可控硅整流装置也设有必要的冷却管路。（整流装置的冷却管路管径较小且冷却水压力要求为0.1-0.2Mpa如循环水水质较差易造成冷却管路堵塞，给生产带来不利影响。）循环水总管来的冷却水，一路通过气动薄膜调节阀进入氢、氧碱液换热器，冷却循环碱液，通过调节冷却水量，从而使电解槽的工作温度保持在85±5℃；?另一路进入氢、氧气体洗涤器，用来冷却气体，确保出口气体的温度不高于40℃。第三路进入可控硅整流柜，使其在正常的温度下运转。 冷却水分三路流入系统：
┌温度调节阀→碱液冷却器→出口 冷却水入口 ├氢气冷却器（氧气冷却器）→出口 └整流柜冷却管路→排放 （六）充氮和氮气吹扫系统
装置在调试运行前，要对系统充氮作气密性试验。在正常开机前也要求对系统的气相管路和设备进行充氮和吹扫，以保证氢氧两侧气相空间的气体远离可燃可爆范围。充氮口设在氢、氧分离器连通管的中间，氮气引入后流经
┌─氢分离器→氢综合塔→氢气冷却器→阻火器→排空
充氮口┤
└─氧分离器→氧综合塔→氧气冷却器→排空
（七） 排污系统
排污系统是由如下排污点组成 ： 1)电解槽两端排污管口；
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2)碱液过滤器排污管口； 3)氢气系统排水器排出口； 4)氧气系统排水器排出口； 5)原料水箱排污管口； 6)碱箱排污管口。 （八） 整流系统
根据法拉第定律，水电解制氢装置产品气的产量与小室电解电流成正比，通入的电流越大氢气产量越大。本装置额定电流为6600A(小室电流3300A)，电解槽电压172V左右。详见整流系统说明书（暂没资料）。 （九 ）控制系统 它主要包括以下四个系统： 1.压力控制系统。
通过安装在氧侧分离器上的压力变送器进行压力测量并将测量信号变为4~20mA的直流信号送至PLC，经过与设定值的比较，通过PID运算，输出电信号给电气转换器，转换产生0.02~0.1Mpa的气信号，以此控制氧侧气动薄膜调节阀的开度来达到控制系统压力稳定的目的。系统的压力设定可以在人机交流界面行进行。 2.液位控制系统。 a. 氢分离器液位的控制
在电解过程中，原料水不断消耗，使氢氧分离器液位不断下降，因此需要通过补水泵补充原料水，以满足电解消耗需要。
本系统是通过安装在氢侧的差压变送器进行液位高度测量，并产生标准的4~20mA电流信号，输入PLC；通过与设定的液位上下限报警及联锁报警。液位上下限报警及联锁值的设定可以在人机界面上进行。
b.氢氧侧压力差的控制 本系统的任务是控制电解槽氢、氧侧的压力平衡。由安装在氧侧分离器和氢侧分离器上的差压变器分别测量氢、氧侧的气、液相压差，两个4~20mA测量信号被送入PLC。氢侧压力作为测量，二者进行比较个经过PID运算（P：比例，I：积分，D：微分（可选项）
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设定 人机界面 氢液位 PLC 补水泵 报警联锁 四川瑞能硅材料有限公司操作规程
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正作用运算），运算结果输出给电气转换器，转换产生0.02~0.1Mpa的气信号， 控制安装在氢气出口管道上的气动薄膜调节阀的开度，从而达到控制两侧压力平衡的目的。 控制方框流程图如下
3.槽温控制系统。
电解槽工作温度是装置的一个重要参数，槽温的控制通过安装在氧侧分离器上温度变送器测量氧槽温，输出一个4~20mA信号送至PLC，在此输入PLC的槽温设定值进行比较，并进行反作用PID运算，再输出信号给电气转换器产生0.02~0.1Mpa的气信号，控制安装在冷却水管道上的调节阀的开度，从而达到控制氧槽温度的目的。
4.产氢量自动调节系统。
用气负荷的变化会带来氢气储罐压力的波动，安装在储罐上的压力变送器就会输出一个4~20mA信号送至PLC与原设定值进行比较，并进行反变换及PID运算后，输出一个20~4mA信号送至整流柜来调整电解电流的大小，从而根据用氢负荷变化的变化实现氢气产量自动调节的目的。
注意 ※所有数据及控制功能均可在工业控制计算机上显示和进行控制。 制氢系统重要参数检测点：
A、原料纯水液位 B、原料碱液液位
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人机界面 PID设定 氧差压变送氧差压变送器 PLC 电气转换气动薄膜调节阀 人机界面 氧槽温变送器 PLC 电气转换器 气动薄膜调节阀 四川瑞能硅材料有限公司操作规程
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C、系统压力 D、纯化氢侧压力※ E、氢、氧液位 F、碱温度 G、氢、氧压差 H、氢、氧槽温度 I、碱液循环量
J、出电解槽氧含氢量、出电解槽氢含氧量 K、整流柜输出直流电流、电压检测点 L、外送氢气含微氧量（纯化后）
M、外送氢气含微量水量 露点显示（纯化后） N、储罐压力变送器检测点 二、纯化系统工艺流程简介 （一）纯化装置工艺流程图。
原料氢除尘器气水分离器氢气缓冲罐脱氧塔干燥器干燥器干燥器氢气冷却器再生冷却器再生冷却器再生冷却器氢气冷凝器氢气纯化流程示意图
（二）工艺流程解释
1.由中压水电解制氢设备所制得氢气，经汽水分离器分离去除游离子水后进入脱氧器
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（温度控制在80-100℃）,在钯铂触媒催化剂的作用下,使原料氢中的杂质氧与氢反应生成水汽。脱除杂质氧后，经氢气冷却冷凝器，分离去除游离态的凝水，然后经再生冷却器进入吸附干燥器去湿，再通过薄膜调节阀调定纯化系统运行压力，最后通过高效过滤器除尘，获得纯氢产品。
2.干燥器内装有吸附容量大、耐温性好的干燥剂（分子筛）。三台干燥器交替工作、再生、吸附，以实现整套装置工作的连续性。
一个切换周期中，干燥器共经历3个状态： Z1： A工作①， B再生②， C吸附③； Z2： B工作， C再生， A吸附； Z3： C工作， A再生， B吸附
注：对于每个状态，原料氢气经脱氧、冷却、滤水后进入的第一个干燥器处于： ①工作状态：处理气量为全气量，干燥器内加热器不工作，介质为未脱水的原料氢气； 进入的第二个干燥器处于：
②再生状态：处理气量根据调试确定，可能为全气量，可能为部分气量：再生状态包括加热阶段和吹冷阶段；
加热阶段—干燥器内加热器工作，当上部温度达到设定值或加热时间达到设定值后，自动停止加热；
吹冷阶段—干燥器停止加热后，气流继续按原路流过干燥器，以使干燥器降温，直至干燥器切换至工作状态；
干燥器处于再生阶段时介质为经过脱水的干燥氢气； 进入的第三个干燥器处于：
③吸附状态：处理气量同②，干燥器内加热器不工作，介质为再生用氢气。 下面以Z1状态为例，对干燥器的工作流程加以说明：
经过脱氧、降温、滤水处理过的氢气经气动三通球阀V202进入再生冷却器1进一步除去里面的水汽，然后进入干燥器A，容器内氢气所含有的饱和水蒸气被干燥剂吸附，干燥的氢气由干燥器A流出，打开气动三通球阀V205后分为两路，一路流向干燥器B，另一路进入产品气管道；两路的气量分配通过薄膜调节阀自动调节，在负荷较小时，可全关薄膜调节阀，全部气量都流向干燥器B，当处于再生状态的干燥器加热连锁时间超过3h，并且电加热元件完好时，可适当调节薄膜调节阀开度，使加热连锁时间小于3h即可；
由干燥器A流出的高纯干燥氢气经气动三通球阀V206从干燥器B上部接口进入时，
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