发电厂中压水电解制氢装置液位控制系统改进.pdf

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1、内蒙古电力技术2012年第3O卷第5期INNERMONGO1IAELECTRICP0wER79发电厂中压水电解制氢装置液位控制系统改进张俊‘，于海东。张学洪。孙建国，张怀文(1．内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特010020；2．北方联合电力有限责任公司达拉特发电厂，内蒙古达拉特014300；3．北方联合电力有限责任公司和林发电厂，内蒙古呼和浩特011500)摘要：介绍了发电厂中压水电解制氢装置液位控制系统工作原理，分析了达拉特发电厂二期工程中压水电解制氢设备氢、氧分离器液位控制偏差大等问题的

2、原因，通过使用同一浓度的碱液并保证充满变送器各测量管路、更换电气转换器、槽温和槽压控制系统采用单独回路、重新设计控制算法等改造措施，提高了系统的控制精度和机组运行的安全稳定性。关键词：中压水电解制氢装置；液位控制系统；PLC；氢分离器；氧分离器；电气转换器文献标志码：B文章编号：1008—62l8(2012)05—0079—04ImprovementforFluidLevelControlSystemofMediumPressureWaterElectrolysisFabricationHydr

3、ogenUnitsinPowerPlantZhangJun‘，YuHaidong，ZhangXuehong，SunJianguo，ZhangHuaiwen(1．InnerMongoliaElectricPowerScience&ResearchInstitute．InnerMongoliaHohhot010020；2．DalatePowerPlant，InnerMongoliaDalate014300；3．HelinPowerPIant，InnerMongoliaHohhotOl1500)Abs

4、tract：Introducetheworkprincipleofliquidlevelcontrolsystemonmediumpressurewaterelectrolytichydrogenproductiondeviceinpowerplant，makeanalysisonliquidlevelcontroldeviationreasonsofhydrogenandoxygenseparatorsofmediumpressurewaterelectrolytichydrogenmanuf

5、acturingdeviceinsecondprojectissueofDalatePowerPlant．Throughusingthesameconcentrationofalkaliandensurethetransmittermeasurementpipelinefull，thereplacementofelectricalconverter，usingaseparatecircuitOiltankStemperatureandpressurecontrolsystems，redesign

6、ingcontrolalgorithm，improvedthecontrolprecisionofthesystemandunitsoperationsafestability．Keywords：centralwaterelectrolysishydrogenproductiondevice；fluidlevelcontrolsystem；PLC；hydrogenseparator；oxygenseparator；electricalconverter0引言拉特发电厂二期工程制氢站即采用了河北电

7、力设备厂制造的中压水电解制氢装置。氢气具有易燃、易爆的特性，发电厂中制氢装置的运行故障会直接威胁到发电厂人员及设备的1设备主要参数及工作原理安全。由于一体化中压水电解制氢装置具有运行压力高、氢气纯度高且湿度低、集成化程度高及无1．1主要参数人值守等优点目前在发电厂中得到广泛应用，达达拉特发电厂二期工程发电机为北京北重汽【收稿日期]2012-07-05[作者简介J张俊(1963一)，男，内蒙^人，学士，高级：程师，从事火力发电厂安全评价I作。内蒙古电力技术2012年笫3()卷笫5lJ圳轮电机有限责

8、任公司设计制造的水一氢一氢冷机其密度，正压室与氢分离器的底部取压点相连，组，额定功率330MW，配套空冷、无刷励磁机。中液面底部与液面的压差为Ap，若容器内液位高度为压水电解制氢装置主要参数见表1。h，则：1．2工作原理h：．(1)Pg氢、氧分离器系统结构见图1。将直流电接人强碱水溶液后，使水电解为H和0：，反应式为：式中重力加速度，m／s。阴极：4H2O+4e--'2H2T+40H一，正压室所受压力P为：阳极：40H一一4e—斗2H2O+O2T，P=pg(h-+)+P，(2)总反应式：2HO=