四川瑞能硅材料有限公司操作规程
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在B内加热器元件自动启动,氢气经电加热器加热升温,然后流经干燥剂床层,干燥剂上吸附的水分与热的氢气接触,以水蒸气形式从干燥剂上脱附,随氢气一同经干燥器B的上部接口流出;打开V213较热的氢气和水蒸气混合气体进入再生冷却器2、3,被氢气带出的水蒸气被冷却冷凝,冷凝水定期自动经排水阀排出系统;被冷却的氢气进入干燥器C,氢气中含有的饱和水蒸气被干燥剂吸附,干燥后的氢气由干燥器C上部接口流出,经气动三通球阀V210、截止阀V241、流量计、截止阀V243后与A出来的产品气汇在一起进入高效除尘过滤器,氢气中含有的粉尘被滤除,最终合格的产品氢气经VT07流出纯化装置进入储罐而不合格的氢气通过VT08经阻火器排空。
Z1状态中当干燥器B连锁温度达到设定温度值或加热持续时间达到设定时间值后,电加热元件断电,不再加热氢气,干燥器B进入吹冷阶段。
当Z1状态运行总时间达到24h,干燥器B再生结束;由程序控制,干燥器A、B、C自动切换为Z2状态,流程简述为:
经过脱氧、降温、滤水处理过的氢气经气动三通球阀V203进入再生冷却器2进一步除去里面的水汽,然后进入干燥器B,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B流出,打开气动三通球阀V206后分为两路,一路流向干燥器C,另一路氢进入产品气管道;由干燥器B流出的干燥氢气经气动三通球阀V207进入干燥器C,在C内加热器元件自动启动,氢气经电加热器加热升温,然后流经干燥剂床层,干燥剂上吸附的水分与热的氢气接触,以水蒸气形式从干燥剂上脱附,随氢气一同经干燥器C的上部接口流出,打开V211较热的氢气和水蒸气混合气体进入再生冷却器3、1,被氢气带出的水蒸气被冷却冷凝,冷凝水定期自动经排水阀排出系统;被冷却的氢气进入干燥器A,氢气中含有的饱和水蒸气被干燥剂吸附,干燥后的氢气由干燥器A上部接口流出,经气动三通球阀V208、截止阀V241、流量计、截止阀V243后与B出来的产品气汇在一起进入高效除尘过滤器,氢气中含有的粉尘被滤除,最终合格的产品氢气经VT07流出纯化装置进入储罐而不合格的氢气通过VT08经阻火器排空。
Z2状态中当干燥器C连锁温度达到设定温度值或加热持续时间达到设定时间值后,电加热元件断电,不再加热氢气,干燥器C进入吹冷阶段。
Z2状态总计运行24小时后,装置自动切换至Z3状态,流程简述为:
经过脱氧、降温、滤水处理过的氢气经气动三通球阀V204进入再生冷却器3进一步除去里面的水汽,然后进入干燥器C,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C上部接口流出,经气动三通球阀V207一路流向干燥器A,另一路氢
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气进入产品气管道;由干燥器C流出的干燥氢气经气动三通球阀V205进入干燥器A,在A内加热器元件自动启动,氢气经电加热器加热升温,然后流经干燥剂床层,干燥剂上吸附的水分与热的氢气接触,以水蒸气形式从干燥剂上脱附,随氢气一同经干燥器A的上部接口流出,打开V212较热的氢气和水蒸气混合气体进入再生冷却器1、2,被氢气带出的水蒸气被冷却冷凝,冷凝水定期自动经排水阀排出系统;被冷却的氢气进入干燥器B,氢气中含有的饱和水蒸气被干燥剂吸附,干燥后的氢气由干燥器B上部接口流出,经气动三通球阀V209、截止阀V241、流量计、截止阀V243后与C出来的产品气汇在一起进入高效除尘过滤器,氢气中含有的粉尘被滤除,最终合格的产品氢气经VT07流出纯化装置进入储罐而不合格的氢气通过VT08经阻火器排空。
Z3状态中当干燥器A连锁温度达到设定温度值或加热持续时间达到设定时间值后,电加热元件断电,不再加热氢气,干燥器A进入吹冷阶段。
Z3状态运行24小时后,一个切换周期完成,系统自动进入下一个切换周期。 注:再生加热时间、加热温度、大切换时间、再生流量均可根据情况进行适当调整。一般脱氧不需加热,可在常温下工作。加热装置设置是为使用效果变差时活化用的。
第四节 电解液的配置及岗位操作
一、制氢系统的操作 (一)开车前的准备 1、开车前的检查
(1)按照工艺流程检查设备、阀门、管道连接正确,确认设备、阀门、管道、铜排、电线电缆及其他材料符合设计要求。
(2)检查并确认各阀门、法兰及支撑点连接牢固可靠。 (3)检查所有设备外壳接地是否正确、牢固。
(4)检查并确认铜排连接牢固,正负极连接正确;电线电缆连接正确,牢固、可靠。 (5)检查各容器内有无遗留工具、杂物,并清扫干净。
(6)检查各极框之间,正负极铜排间有无短路或金属导体,发现后必须排除。 (7)检查补水泵的润滑油是否加注。
(8)整流变压器、整流控制柜已处于备用状态。
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(9)检查确认氢氧放空管出口距离满足条件,管口有防雨措施。 (10)检查及试验各报警仪是否灵敏可靠。 (11)氢中氧、氧中氢的调试(详见其使用说明书) (12)检查各消防设施、器材是否完备,处于备用状态。
(13)检查劳动防护用品是否已备好,包括2%硼酸溶液、护目镜、橡胶手套、口罩、胶靴、雨衣。
(14)由界区外提供合格的脱盐水、冷却水、氮气及仪表空气处于工作状态。 (15)气动部分的检查与准备(电气、自控人员配合) 2、制氢系统的清洗
电解制氢设备在正式投入运行前应对系统进行清洗,以去除加工过程中存留在各部件内部的机械杂质。
(1)原料水箱清洗:用原料水冲刷箱体表面,将箱内的污物和杂质(如铁锈、焊渣、油污及泥沙等)冲下,并通过排污口排掉,如果油垢洗不净时,应用洗涤剂擦洗,直至从箱体及罐体内排出的原料水洁净为宜。箱体外表面的清洗可用普通水冲刷。
(2)电解槽及框架的清洗 a、补水泵的起动转换开关为手动档;
b、清洗水箱,保证原料水达到要求后做以下步骤:
c、开启电磁阀,由V152阀自动将原料水箱内注满原料水。置所有阀门为关闭状态。 开V102,V103,V108,V109,V150, V161,V162开启碱液泵将原料水打入电解槽内,当液位到氢氧分离器液位中部(35—45CM)时,停泵, 关 V109。
d、开V101,然后启动碱液泵,循环清洗系统3~4小时,停泵,打开V105,V111,V112,将水排净(或对系统充氮加压将水压出,以加快排污速度)。
e、重复上述c,d步骤2-3次,直至排出液体符合原料水纯度要求为止。 f、清洗合格后,系统注水到氢氧分离器液位35-45CM 3.气密检验
a、关闭电解槽及附属设备框架内所有外联阀门(V107、V109、V111、V112、V105、V154、V153、V135、V144、V138、V129),打开该框架内所有阀门。
b、通过阀V155向系统充入工业氮气(注意液位平衡)压力到1.0MPa时,检查系统有无泄漏,确保无泄漏后,再升压到1.6MPa检查气密情况,检查泄漏情况并消除漏点。系统保压12小时,泄漏量不超过每小时5‰为良好。
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c、启动碱液泵,循环1~2小时,停泵。
d、打开V129,V138,缓缓卸压,或慢慢打开 V105,V111,V112利用氮气压力排污,卸压,排污结束后关闭上述阀门。
(二)、电解液的配制
1、根据DQ~250/1.6电解槽的要求,每台电解槽需要配制碱液约5.8m3。
2、打开1#碱箱脱盐水进水阀门V146,向碱箱中注入脱盐水至液位1250mm(约2800升)处,关闭1#碱箱进水阀V146。打开2#碱箱进水阀,向其中注入与1#同样多的脱盐水。在此以1#碱箱碱液配制为例,2#碱箱的操作同1#。
3、打开配碱泵进口阀V109、V161、V143,打开泵本体排气阀,排出泵中的气体,至有水溢出时关闭排气阀,在配电柜上打开配碱泵电源开关,起动配碱泵,缓慢开启泵的出口阀V162至全开(在此之前打开碱路循环的相关阀门V102、V103、V107、V144),使碱箱中的脱盐水在泵的作用下循环翻滚。
4、操作人员穿戴好防护用品,包括:护目镜、橡胶手套、口罩、胶靴。
5、向1#碱箱中缓慢加入分析纯级固体氢氧化钾约500公斤(稀碱配制)。加入时,速度要缓慢,以避免结晶,必要时可用不锈钢棒搅拌。
6、待其充分溶解后,停运配碱泵。用量筒取样,比重计测比重,温度计测温度,然后依据换算表换算成浓度。
7、如浓度在14~16%之间,配制的碱液为合格。如低于此浓度则需要向碱箱中补加固体氢氧化钾;反之需要补加脱盐水。
8、溶液配制好后,将碱箱盖好,防止空气中的CO2进入,待用。
9、浓碱的配制操作与稀碱配制相同,只是脱盐水加入量要少些,每个碱箱约2600升,氢氧化钾的加入量约为1100公斤。浓碱配制完成后还需向溶液中加入约15公斤五氧化二钒。
10、氢氧化钾溶液比重表见附表。
(三)稀碱运行(1#电解槽为例,其它电解槽运行同1#电解槽) 新装或大修后的电解槽需进行稀碱运行
(1)将配制好的稀碱(15%)溶液打入电解槽及框架内。 (2)氮气置换
a.准备好防护用品,检查氮气管道系统压力,将氮气管道与制氢框架连接好。
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b.检查碱液内循环回路阀门开关正确,氢气三通阀处于排空档。
c.先打开氮气管阀,再打开框架充氮阀V155。打开阀门要缓慢,不要太快,向系统冲压至0.5 Mpa
d.关闭充氮阀V155,开氢、氧调节阀旁通阀V129、V138,将系统泄压至约0.1 Mpa,泄压过程中保持两侧液位基本平衡
e.按上述方法反复进行3~4次后,经分析合格后再向系统充氮至0.3~0.5 Mpa,调整氢氧两侧液位基本平衡。
注:置换过程中注意保持氢、氧分离器的液位平衡,特别是运行过后的设备中有氢气和氧气的情况,以防发生安全事故。
(3)操作运行步骤
a.合低压配电柜电源,在通风器控制柜上打开屋顶通风器。
b.检查框架内所有阀门的开关状态,处于开启的阀门有:氧气压力表、氢气出口压力表进口截止阀V133和V141,冷却水进、出口阀,氢、氧排空阀,电解槽进碱阀V108,碱液循环泵进口阀V160或V163,过滤器进、出口阀V102和V103,差压变送器及压力变送器入口阀,氢氧侧补水阀。检查整流柜电位器是否归零,将稳流/稳压开关置于稳压档。
c.启动闭式冷却水装置,打开整流柜冷却水进、出口阀,调整进口阀至压力0.08~0.2Mpa,通知总变给1#变压器送电,整流控制柜上“主电源”指示灯亮。
d.在工艺配电柜上打开碱循环泵电源,启动碱液循环泵,缓慢开启循环泵出口阀V162或V164,打开流量调节阀V108,调节流量为10 ~15 m3/h左右。同时检查碱液循环泵运行是否正常。
e.接通工艺控制柜电源及气源,在工艺控制柜上启动1#制氢装置,上位机上指示灯变为绿色,并将系统工作压力设定为0.40 Mpa,补水泵开关置于手动档,液位联锁开关在解除联锁档,使控制柜处于正常工作状态。
f.接通整流柜电源,打开整流柜开关,整流柜上“控制电源”指示灯亮,稳压/稳流开关置于稳压档,按下触发启动按钮,“触发电源”指示灯亮,顺时针旋动电流调节旋钮缓慢升电压至180V(升压速度不能过快,以免损坏设备),随着槽温的上升直流电流输出也逐渐上升。当电流升至额定电流的60%(约3900A)时,要适当降低电压值,在升压的同时应安排操作人员到制氢现场监视设备运行情况,观察氢、氧调节阀动作情况及氢、氧分离器液位是否正常。
g.待系统运行稳定后,打开水箱出口阀V148,将补水泵置于自动档,以补充电解过程
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