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第三节水电解制氢装置工艺流程1. 水电解制氢装置的组成本装置由电解槽、气液处理器、整流装置、控制柜（计算机管理系统）、加水泵、碱箱、水箱等几大部分组成。
2。
工艺流程简介2。
1 气体系统当电解槽接通直流电源，电解电流上升到一定数值时，电解槽内的水被电解成氢气和氧气。
来自电解槽内各电解小室阴极侧的氢气和碱液，借助循环泵的扬程和气体升力，进入氢分离洗涤器的分离段（制氢量≥80m3/h 的先进入碱液换热器，然后进入分离器），在重力的作用下氢气和碱液分离。
分离后的气体进入洗涤段，对气体进行冷却、洗涤（制氢量≥175m3/h的无洗涤）和除雾,然后进入贮罐待用（对CNDQ型制氢装置，气体再经过干燥处理才进入贮罐）。
氧气分离过程基本相同。
氧气放空或进入贮罐待用。
2。
2 电解液循环系统电解液循环的目的在于向电极区域补充电解消耗的纯水,带走电解过程中产生的氢气、氧气和热量，增加电极区域电解液的搅拌,减少浓差极化电压,降低碱液中的含气度，降低小室电压,减少能耗等，以使电解槽在稳定条件下工作。
碱液循环量的大小影响槽内小室电压和气体纯度。
对于一个特定的电解槽，应有一个合适的循环量。
一般槽内电解液更换次数每小时2～4次。
在常压电解系统中，通常用自然循环,而在压力电解系统中，因电解装置体积小,管道细，气液流通阻力大，加上电流密度较大，要求电解液更换的次数比较多，采用自然循环难于达到,一般采用强制循环。
碱液在氢分离器和氧分离器中，靠重力作用与氢、氧气体分离后,通过氢氧分离器的连通管汇总，再经碱液过滤器除去机械杂质,然后由碱液循环泵把碱液送入电解槽，形成完整的电解液循环系统。
2.3 气体排空（氮气置换)系统水电解制氢装置设有充氮口，用于系统的气密检查与开机前的氮气置换。
制氢系统开车后，氢气纯度达到要求后才能被送到贮罐（或净化设备)，在未达到要求纯度以前的氢气可通过调节阀后的气体放空阀放空。
2。
4 原料水补充系统电解过程中，装置内的原料水一直不停地在消耗，因此，为保证水电解的连续进行，需定期向制氢装置内补充原料水。
水电解制氢装置 工作原理结构及工艺流程1．水电解制氢装置工作原理水电解制氢的原理是由浸没在电解液中的一对电极中 间隔以防止气体渗透的隔膜而构成的水电解池 ,当通以一定的直流电时,水就发生分解,在阴极析出氢气 ,阳极析出氧气。
其反应式如下:阴 极： 2H 2O ＋2e →H 2↑＋2OH -阳极:2OH -－2e →H 2O ＋1/2O 2↑直流额定电压（V ） 28 56总反应:2H 2O →2H 2↑＋O 2↑产生的氢气进入干燥部分，由干燥剂吸附氢气携带的水 分，达到用户对氢气湿度的要求。
本装置干燥部分采用原料氢气再生，在一干燥塔再生的 同时，另一干燥塔继续进行工作。
2．水电解制氢装置的用途与技术参数纯水耗量（kg/h） 5 10主电源动力电源容量40 75（KVA）原料水水质要电导率≤5μs/cm 氯离子含量<2mg/l 悬浮求物<1mg/l3冷却水用量（m/h）3整流柜冷却水出口背压<0.1Mpa电解槽直流电耗≤4.8KWh/m3H2碱液浓度26～30%KOH 自控气源压力0.5～0.7Mpa气源耗量 3.5m3/h主电源动力电电压N380V50HzC相～220V50Hz整流柜电源0.5KV380 三相四线50Hz控制柜电源AC220V50Hz冷却水温度≤32℃冷却水压力0.4～0.6MPa冷却水水质≤6德国度氢气出口温度≤40℃干燥温控温度250℃～350℃干燥加热终止温度180℃干燥器再生周期24h环境温度0～45℃表1 制氢装置主要技术参数表2.1设备的用途CNDQ系列水电解制氢干燥装置是中国船舶重工集团公司第七一八研究所新研制成功并独家生产的全自动操作的制氢干燥设备,其主要技术指标达到或超过九十年代末世界先进水平,适用于化工、冶金、电子、航天等对氢气质量要求高的部门,是目前国内最先进的并可替代进口的制氢设备。
2.2主要技术参数CNDQ5～10/3.2型水电解制氢干燥装置的主要技术参数如表1本装置采用微机控制，对本装置的主要的主要参数：压力、温度、氢氧液位差可进行自动调节;对干燥器的再生时间及再生温度进行自动控制。
中压水电解制氢装置安全操作技术1)氢氧站的安全生产，首要一条就是防止氢与氧、氢与空气混合，包括在设备、管路系统和房屋内；其次是严禁烟火，包括明火、暗火。
氧气系统还要严禁油脂。
2)电解槽在试车前必须进行仔细检查，包括主机、辅助设备、电气、仪表、管路、阀门、开关及安全设施等，认真测量槽体的各部绝缘。
3)电解槽送电后，应立即测量正负极性，防止因接错线而产生相反气体。
4)电解槽在试车过程中，应定时测量极间电压，检查各电解小室的极间电压是否有异，从而及早判断各小室的进液、出气是否畅通。
5)电解槽由放空转向往储罐送气，必须慎重，在经过爆鸣试验和两次以上分析，确信氢气和氧气都合格后，方能进行。
6)电解槽以及纯化系统的气体阀门倒换，应掌握先开后关的原则，或采用连锁同步，严防因倒错阀门而造成混气、断气事故。
7)电解槽在运行中应控制好液位，严防液位过高或过低。
因为这两种情况都可能造成氢与氧混合。
8)电解液的浓度必须严格控制。
氢氧化钾和氢氧化钠不能混合使用，不然会在小室的阴极上形成结晶碱，造成槽电流波动，槽电压上升，威胁安全生产。
9)加入添加剂的量一定要适当，如果超量过多，不仅不能节电，而且有可能发生槽内爆炸。
10)•电解槽在运行中应严格控制氢、氧系统压力，防止因压力差过大而造成氢气和氧气混合。
系统必须保持正压状态，严防产生负压。
11)当需要接触运行中的电解槽、电器设备，或测量极间电压时，都必须穿上绝缘鞋。
严禁用双手触及五块以上极板。
12)电解槽及供电系统最忌讳停开频繁，因为这样既易损坏设备，热胀冷缩造成槽体渗漏，又易发生事故。
长期停运也易发生锈蚀，特别是电气系统。
建议长期稳定低负荷经济运行。
13)•运行中的电解槽不准进行任何检修，必须停槽至电压消失后(一般10min左右)再进行，因为处于电压下检修容易产生短路。
14)•如因突然事故，氢氧站出现全部停电时，首先应保证继续向用户输送氢气(可打开直通用户的阀门)，并调节各用户流量，保证重点。
水电解制氢装置范文
一、简介
水电解制氢装置是一种利用电能将水分解成氢气和氧气的设备，是提
供氢能的主要技术之一、水电解是一种电化学反应，是利用电能使水分解
而生成氢气和氧气。
水电解装置采用电力将水分解成氢气和氧气，可以有
效地利用水资源，是提供纯净氢气的主要技术。
二、结构及工作原理
水电解装置一般由电极室、电极室内部支撑结构、电极电路、电极连
接装置、电极支撑结构、电极室内部连接件等组成。
水电解装置的工作原理是：将电极放入电极室中，将水从电极穿透孔
中喷出，两个电极之间设置直流电源，这时将水分解为氢气和氧气，氢气
和氧气分别从两侧电极中出来，由出气管输送至氢气库中，完成水电解制
氢过程。
三、电极材料
水电解装置中通常使用的电极材料主要有钛金属、钨金属和铂金属等，这些金属都有较好的电化学性能，可以有效地完成水分解而产生的氢气和
氧气的分离和获取。
四、控制系统。
★★★★★KGH--系列整流电源(KGHS- 4500A/±30V)用户手册（通用整流器）成都通用整流电器研究所目录一、产品的用途 (2)二、产品的技术规范 (2)三、产品的使用环境条件 (2)四、主电路电气工作原理 (3)五、设备的安装与使用 (5)六、产品的保修与技术支持 (7)附录一:KG H S-4500A/±30V技术指标及性能特点 (11)一、产品的用途KGH-系列直流整流电源是一种变交流为直流的整流装置（以下简称整流器），主要用于供给各种需要直流电电解的场合；也可作为一般工业通用可调直流电源，电阻负载及其它一般电源负载使用。
二、产品的技术规范KG H S（A.F.） A / V额定输出直流电压额定输出直流电流冷却方式为水冷(A为自冷、F为风冷)电解电源可控硅整流电源三、产品的使用环境条件1、海拔高度不超过1000米；2、室内使用，通风散热良好；3、环境温度不高于+40℃，不低于-20℃；4、空气相对湿度不大于85%；5、使用场所无易燃、易爆炸气体和导电尘埃；6、没有剧烈震动和冲击的场所；7、垂直倾度不超过5°；8、电网电压波动范围不大于+10%；9、冷却水进水温度不低于+5℃，不高于+35 ℃,出水温度不高于+45℃。
10. 冷却水水压下限不能低于0.2MPa, 上限不可高于0.25MPa ，水路流量应为10立方米/小时，水质电阻不低于20KΩPH 值应保持在6 ～7 之间。
四、主电路电气工作原理1、主电路三相交流电源经熔断器，交流接触器（或自动开关）送至至变压器的初级，由整流变压器变压后经六相全波可控硅整流形成连续可调的直流电流或直流电压。
电源的输出方式具有稳流和稳压两种工作方式, 旋转输出调节电位器即可平滑调节输出电解工艺所需要的直流电压和电流。
①主回路断路保护: 主电路设置有快速熔断器或空气开关，一旦发生短路故障，快速熔断器熔断或空气开关自动断开主电路,切断供电电源，避免事故继续扩大。
水电解制氢工序操作规程水电解制氢工序操作规程编制：审核：批准：生效日期：2013年10 月目录第一节生产的目的及工作原理一、生产的目的二、工作原理（一）电解工作原理.......................................... （二）纯化工作原理..........................................第二节质量标准及技术参数一、原料质量标准（一）脱盐水质要求：........................................ （二）氢氧化钾.............................................. （三）冷却水................................................ （四）电源..................................................（五）氮气..................................................（六）仪表气源..............................................二、工艺及设备技术参数（一）电解槽工艺技术参数.................................... （二）纯化装置工艺技术参数..................................三、产品质量标准错误！未定义书签。
第三节工艺流程简介一、制氢装置工艺流程简介（一）碱液循环系统.......................................... （二）氢气系统.............................................. （三）氧气系统..............................................（四）原料水补充系统........................................（五）冷却水系统............................................（六）充氮和氮气吹扫系统....................................（七）排污系统（八）整流系统（九）控制系统二、纯化系统工艺流程简介（一）工艺流程简图..........................................（二）工艺流程解释..........................................第四节电解液配置岗位操作法一、制氢系统的操作（一）开车前的准备（二）、电解液的配制（三）稀碱运行（1#电解槽为例，其它电解槽运行同1#电解槽）（四）浓碱运行（以1#电解槽为例，其他电解槽运行同1#）（五）自控部分的调试（六）装置正常运行工作（七）停车操作（八）应急停车操作（九）常见故障及排除方法三、纯化系统的操作（一）开车前的检查与准备（二）气密性试验（包括氢气储罐及缓冲罐）（三）、开车操作步骤（四）装置正常运行工作（五）、停车操作（六）生产中常见事故及处理第五节事故应急处置程序与处置措施一、触电急救（一）发现触电后，应迅速使触电者脱离电源。
水电解制氢装置使用说明书整流系统CNDQ-10／3.2用户：神华神东电力公司店塔电厂项目：神华神东电力公司店塔电厂制氢站中国船舶重工集团公司第七一八研究所2011年4月目录1 主要技术指标1.1 概述1.2 本装置适用工作条件1.3 主要参数2 结构和工作原理2.1 结构2.2 主回路工作原理2.3 触发回路工作原理3 安装和调试3.1 安装和接线3.2 调试4 操作规范4.1 整流柜开机前的准备工作4.2 开机运行4.3 稳压稳流切换操作4.4 关机操作4.5 紧急停车5 故障检查6 设备的保养与维护7 安全防护措施8 附录1 主要技术指标1.1 用途CNDQ-10型水电解制氢装置整流柜主要用于电化学工业作为水电解制氢设备的可调直流电源，也可用于一般工业用途要求稳压稳流的可调直流电源。
1.2 本装置适用于下列工作条件1)海拔高度不超过2000米;2)环境空气温度不超过+40℃，不低于+5℃；3)环境空气相对湿度不超过90%；4)运行地点无导电尘埃，无易爆炸气体；5)运行地点没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽；6)无剧烈振动和冲击，垂直倾斜度不超过5度；7)户内使用。
1.3 主要参数1)交流输入电压(V)： 380；2)交流输入电流(A)： 120；3)直流输出电压(V) ：62；4)直流输出电流(A) ：1000；5)直流调压范围：50-100%；6)自动稳压范围：50-100%；7)自动稳流范围：10-100%；8)直流电压稳定精度：1%；9)直流电流稳定精度：1%；10)整流线路：三相桥式全控；11)效率：大于92%；12)功率因素可控硅全开通时可达0.9，在可控硅导通角减少时，功率因素降低；13)负荷种类：I级，100%额定直流电流连续；14)装置外形尺寸：长1000mm宽800mm高2200mm；15)装置的负荷能力2 结构和工作原理2.1 结构可控硅整流装置的主回路，控制回路和触发回路均装在一个柜子内，交流进线在柜子下部，直流输出铜排在柜子下部。
可控硅冷却采用水冷方式，柜体下部对外有进出水管。
2.2 主回路工作原理可控柜整流装置电气原理图见<整流柜用户图册>可控硅整流装置采用三相桥式全控整流电路。
为使可控硅器件能长期可靠地运行，必须采取适当的保护措施。
在交流侧接有压敏电阻保护，以抑制浪涌电压。
为防止可控硅过流损坏采用了器件串联快熔法保护可控硅。
为防止关断过电压每只可控硅均接有阻容保护。
2.3 触发回路工作原理BSC6M-1三相可控硅触发板是一种新型多功能控制触发板。
主要由电源，调节器，移相控制，脉冲形成，脉冲放大及脉冲变压器组成。
并具有漏脉冲自动补偿，故障检测，综合逻辑控制等功能。
其核心部件采用高性能，高密度，大规模逻辑器件，使其内部电路除调节器外，从脉冲的移相，定宽，调制都实现数字化，触发器部分不需任何调整，而且可靠性高，脉冲对称度高，抗干扰能力强，反应速度快。
该触发板调试很方便，大多数参数的设定由电路内部自动设定，需要调整的电位器最大电压值和最大电流值，具有极强的通用性和互换性。
BSC6M-1控制触发板以数字电路为基础对整个系统输入的反馈信号先进行隔离放大，并与给定信号比较后将其误差信号进行模数转换成数字信号，输入到逻辑处理单元和其它控制信号一起进行逻辑控制和实时计算，最终发出触发脉冲。
触发电路原理框图如下图：该触发电路设有最大电压和最大电流设定电位器，当稳压时调RP1/V电位器可以设定输出电压最大值，当稳流时调RP2/C电位器可设定最大输出电流值，顺时针方向都是增大。
过电流保护值为最大输出电流设定值的1.5倍，由内部自动设定。
除了触发控制板设有过电流保护外，整流柜还设有外部关断，缺相故障，缺冷却水，触发板故障，快熔熔断等故障保护。
当整流柜控制电路的外部关断，缺冷却水，触发板故障，快熔熔断等故障保护起作用时，整流柜内电铃同时报警。
触发控制板上和整流柜面板上也有光报警。
3 安装和调试3.1 安装和接线按土建设计部门的施工图纸进行土建施工和电气安装。
严格按照<整流柜图册>中整流柜外部连接图进行线路连接。
整流柜经过长途运输及般运，在使用前应检查外表是否有损坏，再打开前后门检查内部元件及引线是否有损坏及脱落，紧固件是否松动，并检查接插件接触的良好性。
在确认无损时，方可通电使用。
低压主回路，交直流母线，控制线都应联接牢固可靠。
整流柜的外壳应接上不小于4mm2的地线3.2 调试安装接线经检查无误后方可进行调试，尤其要确保主电路相序和控制电源的相位。
先进行小负载调试：断开接到电解槽的直流母线，接上一个小负载(2000W左右电炉) ，接通整流柜电源和冷却水，调整冷却水压力为0.25MPa，将电接点压力表的下限指针调到0.15～0.20MPa。
如果冷却水回水有压力，上述数据还必须加上回水压力数值。
将工作方式切换到稳压，将手动给定电位器旋到最小，按“主电源开”按钮，“主电源”指示灯亮，整流变压器电源接通。
按“触发启动”按钮，“触发电源”指示灯亮，此时缓慢旋动给定电位器直流输出应能达到额定值。
由于整流柜受控于制氢控制柜，小负载调试之前必须启动制氢设备。
模拟各种故障状态并检查故障指示灯和动作情况，若以上操作都正常就可接入电解槽作为整流器的实际负载，调试输出调节特性，并观察各相电压的平衡程度及稳压稳流范围。
调节触发板上的电位器RP2/C，就能限制输出电流，并使过电流值为限制电流的1.5倍。
4 操作规范1.输出电压2.外部关断3.触发故障4.复位5.缺冷却水6.快熔断7.输出电流8.主电源开9.主电源10.主电源关11.稳压-稳流12.手动给定13.自动-手动14.触发启动15.触发电源16.触发停止4.1 整流柜开机前的准备工作检查负载情况：有无短路漏电之处。
4.2 开机运行在电解槽工艺自控的准备工作全部就序后，方可带负载开机运行。
运行中应经常与工艺自控人员联络，按他们要求的电压电流操作。
如果制氢工艺设备和控制柜未正常启动，整流柜不能投入运行。
由用户接通整流变压器电源，主电源指示灯亮。
打开整流柜前门，合上断路器开关，接通整流柜的控制电源开关。
先选择工作方式：将“稳压—稳流”开关切换到左边到是稳压档，切换到右边是稳流档。
稳压档常用于电解槽常温开机或作为备用的工作方式，稳流档作为设备稳定后的正常运行方式，有手动和自动两种工作状态，手动工作时必须人工按“触发启动”按钮，调“手动给定”电位器调整输出电流。
自动工作时不需人工操作，整流柜根据控制柜的要求自动开机、停机，并能自动调节整流柜的电流输出。
由于水电解制氢设备的产氢量与电流成正比，稳流方式能使制氢设备产量稳定，可根据用气量调节电流的给定值。
整流柜手动运行时，把手动给定电位器逆时针旋到底，按“触发启动”按钮，“触发电源”指示灯亮。
若此时有报警声按复位按钮，若不能复位，则观察故障指示灯，排除相应故障。
缓慢旋动给定电位器，使电压或电流达到所需值。
4.3 稳压/稳流切换操作只有在手动运行时才需要进行稳压/稳流切换操作，自动工作方式不能进行切换，自动运行只能采用稳流方式运行。
稳压/稳流切换时把手动给定电位器逆时针旋到底，按“触发停止”按钮，将“稳压-稳流”开关切换到所需方式(制氢设备主要采用稳流运行)。
严禁没有把给定电位器旋到最小就进行切换或按“触发启动”按钮。
4.4 关机操作4.41 手动运行时，把“手动给定”电位器逆时针旋到底，按“触发停止”按钮，再切断整流柜输入电源。
若短时间停车，可不切断；4.42 自动运行时，整流柜受控于控制柜自动停机，但需要人工切断整流柜电源，若短时间停车，也可不切断。
4.5 紧急停车若出现事故或比较紧急情况，迅速按动“主电源关”按钮切断变压器电源或者切断整流柜总电源。
其余按正常关机操作。
5 故障检查整流装置试车完毕，即可进入正式生产阶段。
但要保证设备长期可靠地运行，还要进行经常的认真的维护和保养。
实践证明，必要的维护保养对及时消除隐患，预防设备事故，确保安全生产是十分重要的。
整流柜出现故障停止输出电流，但整流柜一直是处于带电状态，如果处于自动运行状态，必须让制氢设备停机，才能处理故障。
如果处于手动运行状态，应将“手动给定”电位器逆时针调回零再处理故障。
快熔断：打开整流柜检查出是哪一路快熔断(快熔上有指示)，发现损坏必须停电更换，同时要检查相应的可控硅及有关元件；外部关断：这是由控制柜引入的联锁信号，与整流装置自身无关，在检查控制柜以后，确认故障已消除，按“复位”按钮消除联锁，重新运行；触发故障：直流输出短路时出现过电流，或者交流电源输入时相序接错，触发板都有故障触点输出，整流柜面板上“触发故障”红色指示灯亮，查明原因后，消除故障，按“复位”按钮消除联锁，重新运行；缺冷却水：冷却水压力低于设定值，应坚持冷却水系统是否正常，待冷却水压力恢复正常后，按“复位”按钮消除联锁，重新投入运行。
出现故障后，一定要弄清楚故障原因，待消除故障以后，也可以先切断整流柜电源，然后重新送电，按正常开机程序投入运行。
6 设备保养与维护整流柜正常运行时需要定期进行保养与维护，要善于观察整流柜的工作状态是否正常，下列方法可以判断整流柜的工作状态是否正常：6.1测温度：整流柜正常运行时，三相输入电线、整流变压器三相线圈、所有铜排、每个可控硅元件以及每个快速熔断器都会正常发热。
如果某一项温度偏低则其通过的电流小或无电流，如果偏高则通过的电流太大，属过负荷运行，这两种情况都要检查整流柜个元件的工作情况；6.2测量快速熔断器两端的直流压降：整流柜正常大电流运行时，每一个快速熔断器的两端都有直流电压降，电流大则压降大，电流小则压降小。
用数字万用表的DC200mV档测量每一个快速熔断器两端的电压，然后比较数据。
正常运行时，每一个快速熔断器两端的电压大致是相同的，如果某一个熔断器的电压为零，则该熔断器没有工作电流通过，说明与该熔断器相连的可控硅未正常工作；6.3测整流变压器的输入电流：正常运行时，整流变压器的三相输入电流基本相同，若偏差较大，则可能有可控硅未工作；6.4测可控硅门极电阻：整流柜完全停电以后才能测量可控硅门极电阻。
正常的电阻为5～30Ω并且各个可控硅的门极电阻大致是一致的。
若门极电阻为零或很大，则可控硅可能门极已损坏，整流柜工作时，按6.2条的方法判断；6.5测触发板输出触发脉冲的直流电压：拔下所有的触发脉冲接线插头，使整流柜正常启动，然后测量每一路触发脉冲的直流电压，如果一致则触发板工作正常；6.6对照图纸检查各个同步变压器的输出电压是否正常，如果某一个不正常，则不能保证所有的可控硅工作正常。
7 安全防护措施7.1整流柜是由众多电器元件组成的，使用的是三相四线电源，通电运行时必须加强安全防护，以免人身受到伤害；7.2整流柜内很多元器件(主要是整流变压器、可控硅、快速熔断器和铜排)是裸露的，整流柜运行时应避免接触所有电器元器件，以免发生触电事故；7.3整流柜操作及运行时必须关上柜门，以免不小心跌倒时触碰到柜内元器件；7.4测试、检查和维修整流柜时至少有两人以上在现场，如果不慎发生触电时，陪同人员要及立即切断整流柜总电源，及时实施救援；7.5如果整流柜发生短路、电路打弧以及冒烟起火等现象，操作维护人员应立即撤离现场，切断整流柜总电源，确认现场安全后才能进入现场处理事故。
