Elektrolysehydrogenproduksjonsenheten inkluderer et komplett sett med vannelektrolysehydrogenproduksjonsutstyr. Hovedutstyret er:
1. Elektrolysator
2. Gass-væske separasjonsanordning
3. Tørke- og rensesystem
4. Den elektriske delen inkluderer: transformator, likeretterskap, PLS-programstyreskap, instrumentskap, strømfordelingsskap, vertsdatamaskin, etc.
5. Hjelpesystemet inkluderer hovedsakelig: alkalitank, råvarevanntank, vannforsyningspumpe, nitrogenflaske/samleskinne, etc.
6. Det overordnede hjelpesystemet til utstyret inkluderer: rent vannmaskin, kjølevannstårn, kjøler, luftkompressor, etc.
I den elektrolytiske hydrogenproduksjonsenheten spaltes vann til en del hydrogen og 1/2 del oksygen i elektrolysatoren under påvirkning av likestrøm. Det genererte hydrogenet og oksygenet sendes til gass-væske-separatoren sammen med elektrolytten for separering. Hydrogenet og Oksygenet avkjøles av hydrogen- og oksygenkjølerne, og dråpefangeren fanger og fjerner vann, og sendes deretter ut under kontroll av kontrollsystemet; elektrolytten passerer gjennom hydrogen, oksygen alkalifilter, hydrogen, oksygen alkali filter, etc. under påvirkning av sirkulasjonspumpen. væskekjøler og gå deretter tilbake til elektrolysatoren for å fortsette elektrolysen.
Trykket til systemet justeres gjennom trykkkontrollsystemet og differensialtrykkkontrollsystemet for å møte kravene til etterfølgende prosesser og lagring.
Hydrogen produsert ved vannelektrolyse har fordelene med høy renhet og få urenheter. Vanligvis er urenhetene i hydrogen produsert ved vannelektrolyse bare oksygen og vann, og ingen andre komponenter (som kan unngå forgiftning av noen katalysatorer), noe som gir bekvemmelighet for å produsere høyrent hydrogen. , etter rensing kan gassen som produseres nå indikatorene for industriell gass av elektronisk kvalitet.
Hydrogenet som produseres av hydrogenproduksjonsenheten passerer gjennom en buffertank for å stabilisere arbeidstrykket i systemet og ytterligere fjerne fritt vann i hydrogenet.
Etter at hydrogen kommer inn i hydrogenrenseanordningen, renses hydrogenet produsert ved vannelektrolyse ytterligere, og oksygen, vann og andre urenheter i hydrogenet fjernes ved å bruke prinsippene for katalytisk reaksjon og molekylsiktadsorpsjon.
Utstyret kan sette opp et automatisk justeringssystem for hydrogenproduksjon i henhold til den faktiske situasjonen. Endringer i gassbelastningen vil forårsake svingninger i trykket i hydrogenlagringstanken. Trykktransmitteren som er installert på lagertanken vil sende ut et 4-20mA signal og sende det til PLS-en og etter å ha sammenlignet den opprinnelige innstilte verdien og utført invers transformasjon og PID-beregning, sendes et 20~4mA-signal til likeretterskapet til justere størrelsen på elektrolysestrømmen, for derved å oppnå formålet med automatisk justering av hydrogenproduksjonen i henhold til endringer i hydrogenbelastningen.
Hydrogenproduksjonsutstyr for alkalisk vannelektrolyse inkluderer hovedsakelig følgende systemer:
(1) Råvarevannsystem
Det eneste som reagerer i vannelektrolysehydrogenproduksjonsprosessen er vann (H2O), som kontinuerlig må etterfylles med råvann gjennom en vannpåfyllingspumpe. Vannpåfyllingsposisjonen er på hydrogen- eller oksygenseparatoren. I tillegg må en liten mengde hydrogen og oksygen tas bort når man forlater systemet. av fuktighet. Vannforbruket til lite utstyr er 1L/Nm³H2, og stort utstyr kan reduseres til 0,9L/Nm³H2. Systemet fyller kontinuerlig på råvann. Gjennom vannpåfylling kan stabiliteten til alkalivæskenivået og alkalikonsentrasjonen opprettholdes, og reaksjonsløsningen kan etterfylles i tide. vann for å opprettholde konsentrasjonen av luten.
2) Transformator likerettersystem
Dette systemet består hovedsakelig av to enheter: en transformator og et likeretterskap. Hovedfunksjonen er å konvertere 10/35KV vekselstrøm levert av front-end-eieren til likestrøm som kreves av elektrolysatoren, og levere likestrøm til elektrolysatoren. En del av den tilførte kraften brukes til å dekomponere vann direkte. Molekylene er hydrogen og oksygen, og den andre delen genererer varme, som tas ut av lutkjøleren gjennom kjølevann.
De fleste transformatorene er av oljetype. Hvis den plasseres innendørs eller inne i en beholder, kan tørrtransformatorer brukes. Transformatorene som brukes i produksjonsutstyr for elektrolytisk vannhydrogen er spesielle transformatorer og må matches i henhold til dataene til hver elektrolysator, så de er tilpasset utstyr.
(3) strømfordeling kabinett system
Strømfordelingsskapet brukes hovedsakelig til å levere 400V eller kjent som 380V utstyr til ulike komponenter med motorer i hydrogen- og oksygenseparasjons- og rensesystemene bak det elektrolytiske vannhydrogenproduksjonsutstyret. Utstyret inkluderer alkalisirkulasjonen i hydrogen- og oksygenseparasjonsrammeverket. Pumper, vannpåfyllingspumper i hjelpesystemer; varmetråder i tørke- og rensesystemer, og hjelpesystemer som kreves av hele systemet, slik som rentvannsmaskiner, kjølere, luftkompressorer, kjøletårn og back-end hydrogenkompressorer, hydrogeneringsmaskiner og annet utstyr Strømforsyning inkluderer også strømforsyning for belysning, overvåking og andre systemer av hele stasjonen.
(4) kontrollsystem
Kontrollsystemet implementerer automatisk PLS-styring. PLS-en bruker generelt Siemens 1200 eller 1500. Den er utstyrt med en berøringsskjerm for menneske-datamaskin-interaksjonsgrensesnitt, og operasjonen og parametervisningen til hvert system av utstyret og visningen av kontrolllogikk realiseres på berøringsskjermen.
5) Alkalisirkulasjonssystem
Dette systemet inkluderer hovedsakelig følgende hovedutstyr:
Hydrogen- og oksygenseparator - alkalisirkulasjonspumpe - ventil - alkalifilter - elektrolysator
Hovedprosessen er: alkalivæsken blandet med hydrogen og oksygen i hydrogen- og oksygenseparatoren separeres av gass-væskeseparatoren og strømmer deretter tilbake til alkalivæskesirkulasjonspumpen. Her kobles hydrogenseparatoren og oksygenseparatoren sammen, og alkalivæskesirkulasjonspumpen vil tilbakeløpe. Alkalivæsken sirkulerer til ventilen og alkalivæskefilteret i bakenden. Etter at filteret filtrerer ut store urenheter, sirkulerer alkalivæsken til innsiden av elektrolysatoren.
(6) Hydrogensystem
Hydrogen genereres fra katodeelektrodesiden og når separatoren sammen med sirkulasjonssystemet for alkalivæske. I separatoren, fordi hydrogenet i seg selv er relativt lett, vil det naturlig skille seg fra alkalivæsken og nå den øvre delen av separatoren, og deretter passere gjennom rørledningen for videre separasjon og avkjøling. Etter vannkjøling fanger dråpefangeren opp dråpene og når en renhet på ca. 99 %, som når bakendens tørke- og rensesystem.
Evakuering: Evakuering av hydrogen brukes hovedsakelig til evakuering under oppstart og avstengning, unormal drift eller renhetssvikt og feilevakuering.
(7) Oksygensystem
Banen for oksygen er lik den for hydrogen, men i en annen separator.
Evakuering: For tiden behandles de fleste oksygenprosjektene ved evakuering.
Utnyttelse: Utnyttelsesverdien av oksygen er kun meningsfull i spesielle prosjekter, for eksempel enkelte applikasjonsscenarier som kan bruke både hydrogen og oksygen med høy renhet, for eksempel produsenter av optiske fibre. Det er også noen store prosjekter som har reservert plass til utnyttelse av oksygen. Back-end-applikasjonsscenariene er produksjon av flytende oksygen etter tørking og rensing, eller bruk av medisinsk oksygen gjennom et dispersjonssystem. Forfining av disse utnyttelsesscenariene er imidlertid ennå ikke bestemt. Ytterligere bekreftelse.
(8) kjølevannssystem
Elektrolyseprosessen til vann er en endoterm reaksjon. Hydrogenproduksjonsprosessen må tilføres elektrisk energi. Imidlertid overstiger den elektriske energien som forbrukes av vannelektrolyseprosessen den teoretiske varmeabsorpsjonen til vannelektrolysereaksjonen. Det vil si at en del av elektrisiteten som brukes av elektrolysatoren omdannes til varme. Denne delen Varmen brukes hovedsakelig til å varme opp alkalisirkulasjonssystemet i begynnelsen, slik at temperaturen på alkaliløsningen stiger til 90±5°C temperaturområdet som kreves av utstyret. Hvis elektrolysatoren fortsetter å fungere etter å ha nådd den nominelle temperaturen, må varmen som genereres brukes. Kjølevann bringes ut for å opprettholde normal temperatur i elektrolysereaksjonssonen. Den høye temperaturen i elektrolysereaksjonssonen kan redusere energiforbruket, men hvis temperaturen er for høy, vil membranen i elektrolysekammeret bli ødelagt, noe som også vil være skadelig for langtidsdriften av utstyret.
Denne enheten krever at driftstemperaturen holdes på ikke mer enn 95°C. I tillegg må det genererte hydrogenet og oksygenet også avkjøles og avfuktes, og den vannkjølte silisiumkontrollerte likeretterenheten er også utstyrt med nødvendige kjølerørledninger.
Pumpekroppen til stort utstyr krever også deltakelse av kjølevann.
(9) Nitrogenfylling og nitrogenspylingssystem
Før feilsøking og drift av enheten må systemet fylles med nitrogen for lufttetthetstesting. Før normal oppstart kreves det også at systemets gassfase spyles med nitrogen for å sikre at gassen i gassfaserommet på begge sider av hydrogenet og oksygenet er borte fra det brennbare og eksplosive området.
Etter at utstyret er slått av, vil kontrollsystemet automatisk opprettholde trykket og beholde en viss mengde hydrogen og oksygen inne i systemet. Hvis trykket fortsatt er funnet når utstyret slås på, er det ikke nødvendig å utføre rensing. Men hvis alt trykket er fjernet, må det renses igjen. Nitrogenrensevirkning.
(10) Hydrogentørking (rensing) system (valgfritt)
Hydrogenet som produseres fra vannelektrolyse blir avfuktet av en parallell tørketrommel, og til slutt støvet av et sintret nikkelrørfilter for å oppnå tørt hydrogen. (I henhold til brukerens krav til produkthydrogen, kan systemet legge til en renseenhet, og rensingen bruker palladium-platina bimetallisk katalytisk deoksidasjon).
Hydrogenet som produseres av vannelektrolyse-hydrogenproduksjonsenheten sendes til hydrogenrenseenheten gjennom buffertanken.
Hydrogenet passerer først gjennom deoksygeneringstårnet. Under påvirkning av katalysatoren reagerer oksygenet i hydrogenet med hydrogenet for å generere vann.
Reaksjonsformel: 2H2+O2 2H2O.
Deretter passerer hydrogenet gjennom hydrogenkondensatoren (som avkjøler gassen for å kondensere vanndampen i gassen for å generere vann, og det kondenserte vannet slippes automatisk ut av systemet gjennom væskeoppsamleren) og kommer inn i adsorpsjonstårnet.
Innleggstid: 14. mai 2024
