京能山西京玉电厂制氢系统培训课件.ppt

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1、制氢站工艺流程及工作原理京玉电厂制氢站设备由河北电力设备厂成套提供主要学习内容制氢系统主要用途制氢系统概述制氢系统工艺流程制氢系统工作原理制氢站系统调节控制分析仪表工作故障及定期维护说明主要设备简介制氢系统主要用途一般对于火力发电厂氢冷机组来说，发电机运转时要发生能量消耗，这是有一种能（机械能）转变为另一种能（电能）时所不可避免的。这些损耗的能量最后都变成了热量，致使发电机的转子、定子、定子绕组等各部件的温度升高。因为发电机的部件都是有铜质和铁质材料制成的，所以把这种能量消耗叫做铜损和铁损。为了保证发电机，能在绕组绝缘材料允许的温度下长期运行，必须及时地把铜损和

2、铁损所产生的热量导出，使发电机各主要部件的温升经常保持在允许的范围内。否则，发电机的温升就会继续升高，使绕组绝缘老化，出力降低，甚至烧坏，影响发电机的正常运行。因此，必须连续不断地将发电机产生的热量导出，这就需要采用氢气强制冷却。制氢系统概述制氢装置和贮存系统为发电机提供氢气冷却系统所需的氢气，其纯度和湿度应满足发电机氢气冷却系统的要求。我厂设备为一套完备的制氢工艺装置以及氢气贮存和分配系统。包括氢发生处理器（含电解槽、框架一、干燥装置、碱液泵）、框架二、框架三（含除盐水箱、碱液箱、注水泵）、氢气贮罐、压缩空气贮罐、除盐水闭式冷却装置以及系统内的电气及控制设备、

3、管道、阀门和仪表等。制氢系统工艺流程电解制氢装置可分为十个子系统，其中包括：气系统、氧气系统、碱液循环系统、气体排空系统、补水系统、冷却水系统、排污系统、储氢系统、充氢系统、除盐水箱补水系统。京玉电厂制氢系统工艺流程图京玉电厂制氢站储氢工艺流程图京玉电厂制氢站冷却系统工艺流程图水电解制氢原理：一、氢气的性质：氢气是无色、无臭、无味和无毒的可燃气体，它同氮气、氩气、甲烷等气体一样都是窒息气，扩散性强，还原性强，导热系数高。氢气是一种易燃、易爆气体，在空气中的爆炸极限：上限75.5%，下限4%。在纯氧中的爆炸极限：上限94%，下限4%.氢气的着火性能随着温度和压力的

4、不同而变化。爆炸条件：1.在爆炸的范围内2.有热源及明火点制氢系统工作原理氢气的用途氢气广泛用于电力、化学、冶金、电子等工业部门在电力工业中，氢气可作为汽轮发电机的制冷却剂，导热系数高。在化学化工方面，氢时合成品、氯化氢、有机合成的氢化反应，和油脂硬化等原料。在冶金工业中，氢气的使用颇为广泛，在有色金属-钨、钛等生产和加工中，使用高纯度的氢气作为还原气。氢气的优点：便于存储和运输，对环境无污染，被誉为“清洁”的新能源。氢气制取方法1、水电解：设备体积小、流程简单、纯度高、杂质少且无污染，但能耗高，产量小。2、氨分解：产气量大，但纯度低。3、甲醇、天然气解列：能耗

5、低，产量大，杂质复杂，不易分离。4、电解率：任何物质在电解过程中，在数量上的变化都是服从法拉第定律。电解时，在电极上析出的物资数量，与通过溶解的电流强度和通电时间成正比，也就是说与通过溶解的电量成正比。G=KeItG-化学反应生物量I-通过电流T-通过时间Ke-电化当量水的电解水的电离平衡式：水存在下面的电离平衡:H2O=H++OH-将一对电极插入水中，通以电流，氢离子逐渐向阴极移动，在阴极上取得电子被还原为H2。Na+或K+离子在电解液的浓度下，其析出要比氢析出电位负的多，因此阴极上H+先放电，析出氢。OH一逐渐移向阳极，阳极失去电子而被氧化为O2。纯水是极弱

6、的电解质，H+及OH一离子浓度极少，在25℃时，[OH—］=1×10-7M．可以说纯水几乎是不导电的。所以在水电解时必须加入其它的强电解质，如Na0H或KOH，以增强导电能力。此时：阳极反应：4OH一—4e=2H2O+O2阴极反应：4H2O+4e=2H2↑+4OH-总反应2H2O=2H2↑+O2↑从反应方程式得出：（1）水电解时，产生一份氧气和两份氢气。（2）加入KOH或NaOH只起导电作用，在电解过程中不被消耗。电解槽分类：1、单极性电解槽：单极电解槽是由外部并联若干个电解槽组成的。而单元电解槽由若干个彼此交替的、彼此平行的阳极版和阴极版组成。对于一个电极而言

7、只能做阳极或阴极。单极性电解槽安装、维修简便，效率低，体积大。2、双极性压滤式电解槽：双极性电解槽的极板也是垂直的，互相平行排列，电流只从一端极板导入，通过电极经电解液，传到下个一块极板，由另一端极板输出。每个电极板即产生氢，又产生氧，每个电极既是阳极又是阴极。它使用有绝缘边的隔膜作为电解小室的中间层，这样具有压滤机的结构，所以称双极性压力式电解槽。双极性水电解槽中的每块极板都传导总的电流。槽内电压决定于相邻两电极的电位差。电解槽的总电压为各个小室电压之和。工人在组装电解槽串联式：电流小、电压大。并联式：电流大、电压小中间接正极，两端接地，本厂使用这种方式的电解

8、槽，电解槽放在框架上，若