De elektrolytyskewetterstofproduksje-ienheid omfettet in folsleine set wetterelektrolysewetterstofproduksjeapparatuer, mei de wichtichste apparatuer ynklusyf:
1. Elektrolytyske sel
2. Gasfloeistofskiedingsapparaat
3. Droech- en suveringssysteem
4. It elektryske diel omfettet: transformator, gelijkrichterkabinet, PLC-kontrôlekabinet, ynstrumintkabinet, distribúsjekabinet, boppeste kompjûter, ensfh.
5. It helpsysteem omfettet benammen: alkali-oplossingstank, wettertank foar rau materiaal, oanfollingswetterpomp, stikstofsilinder/busbar, ensfh. 6. It algemiene helpsysteem fan 'e apparatuer omfettet: suvere wettermasine, koeltoer, koeler, loftkompressor, ensfh.
wetterstof- en soerstofkoelers, en it wetter wurdt sammele troch in dripfang foardat it ûnder kontrôle fan it kontrôlesysteem nei bûten stjoerd wurdt; De elektrolyt giet trochwetterstofen soerstof-alkalifilters, wetterstof- en soerstof-alkalikoelers respektivelik ûnder de aksje fan 'e sirkulaasjepomp, en giet dan werom nei de elektrolytyske sel foar fierdere elektrolyse.
De druk fan it systeem wurdt regele troch it drukkontrôlesysteem en it differinsjaaldrukkontrôlesysteem om te foldwaan oan 'e easken fan downstreamprosessen en opslach.
De wetterstof produsearre troch wetterelektrolyse hat de foardielen fan hege suverens en lege ûnreinheden. Gewoanlik binne de ûnreinheden yn it wetterstofgas produsearre troch wetterelektrolyse allinich soerstof en wetter, sûnder oare komponinten (dy't fergiftiging fan bepaalde katalysatoren foarkomme kinne). Dit soarget foar gemak foar it produsearjen fan wetterstofgas mei hege suverens, en it suvere gas kin foldwaan oan de noarmen fan yndustriële gassen fan elektroanyske kwaliteit.
De wetterstof produsearre troch de wetterstofproduksje-ienheid giet troch in buffertank om de wurkdruk fan it systeem te stabilisearjen en fierder frij wetter út 'e wetterstof te ferwiderjen.
Nei it ynfieren fan it wetterstofsuveringsapparaat wurdt de wetterstof produsearre troch wetterelektrolyse fierder suvere, mei help fan 'e prinsipes fan katalytyske reaksje en molekulêre sieve-adsorpsje om soerstof, wetter en oare ûnreinheden út 'e wetterstof te ferwiderjen.
De apparatuer kin in automatysk systeem foar oanpassing fan wetterstofproduksje ynstelle neffens de werklike situaasje. Feroarings yn gaslading sille fluktuaasjes feroarsaakje yn 'e druk fan' e wetterstofopslachtank. De druktransmitter dy't op 'e opslachtank ynstalleare is, sil in 4-20mA-sinjaal nei de PLC stjoere foar fergeliking mei de oarspronklik ynstelde wearde, en nei inverse transformaasje en PID-berekkening in 20-4mA-sinjaal nei de gelijkrichterkast stjoere om de grutte fan 'e elektrolysestroom oan te passen, wêrtroch it doel fan automatyske oanpassing fan wetterstofproduksje neffens feroarings yn wetterstoflading berikt wurdt.
De ienige reaksje yn it proses fan wetterstofproduksje troch wetterelektrolyse is wetter (H2O), dat kontinu oanfierd wurde moat mei rau wetter fia in wetteroanfolpomp. De oanfollingsposysje sit op 'e wetterstof- of soerstofskieder. Derneist moatte wetterstof en soerstof in lytse hoemannichte wetter fuortnimme as se it systeem ferlitte. Apparatuer mei leech wetterferbrûk kin 1L/Nm³ H2 ferbrûke, wylst gruttere apparatuer it kin ferminderje nei 0.9L/Nm³ H2. It systeem folt kontinu rau wetter oan, wat de stabiliteit fan it alkaline floeistofnivo en de konsintraasje kin behâlde. It kin it reagearre wetter ek op 'e tiid oanfolje om de konsintraasje fan 'e alkaline oplossing te behâlden.
- Transformator gelijkrichter systeem
Dit systeem bestiet benammen út twa apparaten, in transformator en in gelijkrichterkabinet. De wichtichste funksje is om de 10/35KV AC-krêft dy't troch de eigener fan 'e foarkant levere wurdt, om te setten yn 'e DC-krêft dy't nedich is foar de elektrolytyske sel, en DC-krêft oan 'e elektrolytyske sel te leverjen. In diel fan 'e levere krêft wurdt brûkt om wettermolekulen direkt te ûntbinen yn wetterstof en soerstof, en it oare diel genereart waarmte, dy't troch de alkalikoeler troch it koelwetter útfierd wurdt.
De measte transformators binne fan it oaljetype. As se binnen of yn in kontener pleatst wurde, kinne droege transformators brûkt wurde. De transformators dy't brûkt wurde foar elektrolytyske wetterstofproduksjeapparatuer binne spesjale transformators dy't moatte wurde oanpast neffens de gegevens fan elke elektrolytyske sel, sadat se oanpaste apparatuer binne.
Op it stuit is de meast brûkte gelijkrichterkast it tyristortype, dat stipe wurdt troch apparatuerfabrikanten fanwegen syn lange gebrûkstiid, hege stabiliteit en lege priis. Fanwegen de needsaak om grutskalige apparatuer oan te passen oan front-end duorsume enerzjy, is de konverzje-effisjinsje fan tyristorgelijkrichterkasten lykwols relatyf leech. Op it stuit stribje ferskate gelijkrichterkastfabrikanten dernei om nije IGBT-gelijkrichterkasten te brûken. IGBT is al heul gewoan yn oare yndustryen lykas wynenerzjy, en it wurdt leaud dat IGBT-gelijkrichterkasten yn 'e takomst in wichtige ûntwikkeling sille hawwe.
- Distribúsjekastsysteem
De distribúsjekast wurdt benammen brûkt om stroom te leverjen oan ferskate komponinten mei motors yn it wetterstof-soerstofskiedings- en suveringssysteem efter de elektrolytyske wetterstofproduksjeapparatuer, ynklusyf 400V of gewoanlik oantsjutten as 380V-apparatuer. De apparatuer omfettet de alkali-sirkulaasjepomp yn it wetterstof-soerstofskiedingsraamwurk en de oanfollingswetterpomp yn it helpsysteem; De stroomfoarsjenning foar de ferwaarmingsdraden yn it droech- en suveringssysteem, lykas de helpsystemen dy't nedich binne foar it heule systeem lykas suvere wettermasines, koelers, loftkompressors, koeltuorren, en efterste wetterstofkompressors, hydrogeneringsmasines, ensfh., omfettet ek de stroomfoarsjenning foar de ferljochting, monitoaring en oare systemen fan it heule stasjon.
- Cûntrol-systeem
It kontrôlesysteem ymplementearret automatyske PLC-kontrôle. De PLC brûkt oer it algemien Siemens 1200 of 1500, en is foarsjoen fan in touchscreen foar minske-masine-ynteraksje. De wurking en parameterwerjefte fan elk systeem fan 'e apparatuer, lykas de werjefte fan kontrôlelogika, wurde realisearre op it touchscreen.
5. Sirkulaasjesysteem foar alkali-oplossingen
Dit systeem omfettet benammen de folgjende haadapparatuer:
Wetterstofsoerstofskieder - Sirkulaasjepomp foar alkali-oplossing - Klep - Filter foar alkali-oplossing - Elektrolytyske sel
It haadproses is as folget: de alkaline oplossing mingd mei wetterstof en soerstof yn 'e wetterstof-soerstofskieder wurdt skieden troch de gas-floeistofskieder en weromlutsen nei de sirkulaasjepomp fan 'e alkaline oplossing. De wetterstofskieder en soerstofskieder binne hjir ferbûn, en de sirkulaasjepomp fan 'e alkaline oplossing sirkulearret de weromlutsen alkaline oplossing nei de fentyl en it alkaline oplossingsfilter oan 'e efterkant. Nei't it filter grutte ûnreinheden útfiltere hat, wurdt de alkaline oplossing nei de binnenkant fan 'e elektrolytyske sel sirkulearre.
6. Wetterstofsysteem
Wetterstofgas wurdt generearre fan 'e katode-elektrodekant en berikt de skieder tegearre mei it sirkulaasjesysteem fan 'e alkaline oplossing. Binnen de skieder is wetterstofgas relatyf licht en natuerlik skieden fan 'e alkaline oplossing, en berikt it it boppeste diel fan 'e skieder. Dan giet it troch pipelines foar fierdere skieding, koele troch koelwetter, en sammele troch in dripfanger om in suverens fan sawat 99% te berikken foardat it it efterste droech- en suveringssysteem berikt.
Evakuaasje: De evakuaasje fan wetterstofgas wurdt benammen brûkt tidens opstart- en ôfslutingsperioaden, abnormale operaasjes, of as de suverens net oan de noarmen foldocht, en ek foar it oplossen fan problemen.
7. Soerstofsysteem
It paad fan soerstof is fergelykber mei dat fan wetterstof, útsein dat it útfierd wurdt yn ferskillende skieders.
Leegjen: Op it stuit brûke de measte projekten de metoade fan it leegjen fan soerstof.
Gebrûk: De gebrûkswearde fan soerstof is allinich betsjuttingsfol yn spesjale projekten, lykas tapassingen dy't sawol wetterstof as soerstof mei hege suverens brûke kinne, lykas glêstriedfabrikanten. Der binne ek wat grutte projekten dy't romte reservearre hawwe foar it gebrûk fan soerstof. De eftergrûnse tapassingsscenario's binne foar de produksje fan floeibere soerstof nei it droegjen en suverjen, of foar medyske soerstof fia ferspriedingssystemen. De presyzje fan dizze gebrûksscenario's moat lykwols noch fierder befêstige wurde.
8. Koelwettersysteem
It elektrolyseproses fan wetter is in endotermyske reaksje, en it wetterstofproduksjeproses moat foarsjoen wurde fan elektryske enerzjy. De elektryske enerzjy dy't ferbrûkt wurdt yn it wetterelektrolyseproses is lykwols grutter as de teoretyske waarmte-opname fan 'e wetterelektrolyse-reaksje. Mei oare wurden, in diel fan 'e elektrisiteit dy't brûkt wurdt yn 'e elektrolysesel wurdt omset yn waarmte, dy't benammen brûkt wurdt om it sirkulaasjesysteem fan 'e alkaline oplossing oan it begjin te ferwaarmjen, wêrtroch't de temperatuer fan 'e alkaline oplossing ferhege wurdt nei it fereaske temperatuerberik fan 90 ± 5 ℃ foar de apparatuer. As de elektrolysesel trochgiet mei wurkjen nei't de nominale temperatuer berikt is, moat de generearre waarmte troch koelwetter ôffierd wurde om de normale temperatuer fan 'e elektrolyse-reaksjesône te behâlden. De hege temperatuer yn 'e elektrolyse-reaksjesône kin it enerzjyferbrûk ferminderje, mar as de temperatuer te heech is, sil it diafragma fan 'e elektrolysekeamer skansearre wurde, wat ek skealik sil wêze foar de lange-termyn wurking fan 'e apparatuer.
De optimale wurktemperatuer foar dit apparaat moat net mear as 95 ℃ wêze. Derneist moatte de generearre wetterstof en soerstof ek koele en ûntfochtige wurde, en it wetterkuolle tyristor-gelijkrichterapparaat is ek foarsjoen fan nedige koelpipelines.
It pomplichem fan grutte apparatuer fereasket ek de dielname fan koelwetter.
- Stikstofvulling en stikstofreinigingssysteem
Foar it debuggen en yn gebrûk nimmen fan it apparaat moat in stikstofdichtheidstest op it systeem útfierd wurde. Foar normale opstart is it ek nedich om de gasfaze fan it systeem te spoelen mei stikstof om te soargjen dat it gas yn 'e gasfazeromte oan beide kanten fan 'e wetterstof en soerstof fier fuort is fan it brânbere en eksplosive berik.
Nei't de apparatuer útskeakele is, sil it kontrôlesysteem automatysk de druk behâlde en in bepaalde hoemannichte wetterstof en soerstof yn it systeem hâlde. As de druk noch oanwêzich is by it opstarten, is it net nedich om in spoelaksje út te fieren. As de druk lykwols folslein ûntlêste is, moat der opnij in stikstofspoelaksje útfierd wurde.
- Wetterstofdroeging (suvering) systeem (opsjoneel)
It wetterstofgas dat taret wurdt út wetterelektrolyse wurdt ûntfochtige troch in parallelle droeger, en úteinlik suvere troch in sintere nikkelbuisfilter om droech wetterstofgas te krijen. Neffens de easken fan 'e brûker foar produktwetterstof, kin it systeem in suveringsapparaat tafoegje, dat palladium-platina bimetallyske katalytyske deoxygenaasje brûkt foar suvering.
De wetterstof produsearre troch de wetterstofproduksje-ienheid foar wetterelektrolyse wurdt fia in buffertank nei de wetterstofsuveringsienheid stjoerd.
It wetterstofgas giet earst troch in deoxygenaasjetoer, en ûnder ynfloed fan in katalysator reagearret de soerstof yn it wetterstofgas mei it wetterstofgas om wetter te produsearjen.
Reaksjeformule: 2H2+O2 2H2O.
Dan giet it wetterstofgas troch in wetterstofkondensor (dy't it gas koelt om wetterdamp te kondinsearjen yn wetter, dat automatysk fia in kollektor bûten it systeem ôffierd wurdt) en komt de adsorpsjetoer yn.
Pleatsingstiid: 3 desimber 2024
