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5 设备选【择
!5.:0.:1 ?氢气站设计容—量通常是根据—用户:氢气耗量和使用氢气!的特:点确定当氢气—用户为三《班均匀使用》氢,气时设计容量—按班平均《小时耗量计算若氢】气用户为三班使用氢!气且:各班用氢负》荷差异较《大或者一班(二班】)用:氢可按昼夜平均【小时耗量计算—。在用氢?量高于或《。低于昼夜平均小时】耗量时以《用,氢气罐储气进行调节!但是电力部门—计算:设计容量是按全部氢!冷,发电机的正常—消耗量?以及能在大约7d】。的时间内积》累起相当于》最大一台氢冷发电机!的一次启动充—氢,量之和考《。虑本条?第3款是对外销的】商用型氢气站—的设计容《量的规定应十分【重视:对市场需求的调查分!析否则将会因设计】容量过大设备—得不到发挥》造成亏损
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,5.:0,.2 水电解制】氢过程要消》耗较多的《电能所以人们都以】水电解制氢装置的单!位氢气电能消—耗(:k,W●h/N》m3●H《2)作为此》类设备的性能参数】、产品?质量:。的主要体现》也是评价这类—装置:先,进,性的:主要标志近年来各国!的科技工《作者、制造厂家【经过研究开发改【进制造?工艺:或槽体结构使—。。水电解制氢》装置的单位氢气电能!消耗得?到了降?低, ,日本研制的离—子膜水电解》。制氢装置(实验【型)单位氢》气电能消《耗仅3.8kW●h!/N:m3●H2;—。国内研制的》新型压?力水电解《。制氢装置可达—4.2~4.5kW!。。●h/Nm3●H2!表3列出文献报道的!。国内外一些水电【。解制氢装置的—主要性?能参数
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鉴于以】上情况在本条—中规定“选》用电耗小、电解小室!电,压低、价格合理、】性能可靠的水电解制!。氢,装置”?
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新建氢气站设【置2台及以上水电解!制,。氢装置时宜选用【同一型号、同一【规格的水电解制氢装!置,。以便于操《作管理及备》品、备件的统一
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水电《解,。制氢装置是否设备】用根据用户》的用气情《况而定?因为水电解槽槽体不!易损坏根《据生产实《践常压型《。一般4年《以上才需对槽—体,进行大修检》修,时间根据设》备的复杂程度、用】户的检修水平—和能力确《定,;压力型水电解制氢!装置使用年限20~!30年又因各厂【在停产?后对全厂的经济效益!影响也不《一样因此《。。本条规?定宜设备用但当【水电解?制氢装置《检修能与用户检修同!步进行或利用节【。、假日进行》检修不中断供气【。或用户有其他—临时氢?气源能满足》用氢设备的用气【或氢气站内设置有足!够大:容,量的氢气罐储存【氢气而不影》响用户使用氢气时则!可不设备用如电力】部门采用氢气罐【储存:氢气可以满足水【电解制?氢装:置,。检修:时用氢一般》都不设备用
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5.《0.3 《 制定本《条,的依据?是,
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1 【。。。水电解制氢所—需的原料水实际耗】量一般按850~】100?0,g/Nm3●H2】。计即0.85~1】.00L/N—m3●H2规定原】。料,水制备能力》不宜小于《4h原料水》耗,量是能满足生产【需要的规定储—水箱容积不宜小于8!h原:料水:。消,耗量是考虑制水装置!一,班或两班生产—供全天使用》
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2 原!料水制取装》置、储水箱及其【水泵的材质应采用】不污染原料水质和】耐腐蚀的材料—制作;目前国—内采用如下几种不】锈钢、钢板》内衬聚乙烯、钢板】。内涂:耐腐:蚀漆或全部为—聚氯:乙烯塑料板设—计时可?根据水?箱容积、制》作条件和经济条件等!因素确定
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《3,。 据调查水电解】制氢装置是根据【水电解槽槽》体寿命和实际使【用状况逐台进行检】修检:修时都是将》水电:解槽及其附属设备】内的电解液全部返】回,。至,碱液收?集箱内待设备检修】任务完成后重复【使用所以碱液—收集箱的容积—应大于每套水电解】制氢装置及碱—液管道的全部—。体积之和目》前国内各种水电【解制氢装置》电解液充装》量差别较大表4【为,部分水电解槽—电解液充装》量
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5.—0.4 吸附器】组是变压吸附提纯氢!系统的主体设备吸附!。器,的性能参数将—决定PSA系—统的技术《。性能处?理能力、产品氢气】纯,度和杂质含》量,。、产品氢气产—量等:我国在PSA制氢技!术的研?究开发和设计—、制造、实》际运行方《面的经验表明吸【附器:组的规格尺寸、【内部:构件:应以提高《氢回收率《、减少制造成—本为基?本原则吸附器组的】。吸附器数《量应根?据变压?吸附提纯氢系统的原!料气组成、压—力(即吸《附压力)、吸附剂的!吸附:容,量、产品氢气—的产量和纯度—、氢回收率等因【素确定在一定—的范围内吸附压力高!对吸附有《利吸附剂用量减【少;原料《气组成不《同吸附剂类》型及用量亦》不相同;《。吸附塔数《量与:工艺时序和氢—回收:率有关为满足较高的!氢气回?收,。率应增加《工艺过程的均压次数!多次均压需要通过数!台,。吸附器来完成;对】用氢要求连续—供应的装置应—设多床吸附》以实现在《线切换所《以本条规《定变压吸《附提纯氢系统的【。吸附器组的》容,量和:吸附器数
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量应按条—文列出的各种因素经!技术:经济比较后确定
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5.0.—5 甲《醇转化制氢系统的容!。量和:配置与?氢气的纯度》及消耗量有》。关,根据:用户用氢量的要【求甲醇转化制氢【系统的容量》可以从几十标方到几!千标方氢气》。的纯度越高同样产】氢量装置的容量就】。越,。小
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甲醇转化制—氢,反,应,的压力通常为—1.0 M》Pa若用《。氢,压,力超出1.0— MPa《则必须设置氢—气增压系统如氢气】用于灌充钢》瓶则需?在变:压吸附装置后面设氢!气压缩机
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甲?醇转:化制氢系统》所需热?量与现场工作条【件有关如现场—有中:压蒸:气供应可直》接,用于加?热对没有热源的场】合,可通过设置加—热炉进行加热视现】场条:件选择油、煤、天然!。气作:为燃料来加热热载】。体导热油
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甲》醇,。转化制?氢系统的容量确【定时还应《根据现场《工作条件拟建—。中的:甲醇转化制氢—系统及?其,甲醇的储存、输送】应符合相《关的国家《标准如建《筑设:计防火规范、石油】化工设计防火规范等!
5.】0.7? 氢气《罐的形式有湿式和】固定容积两种根据】所储存氢气压—力和所需储存—容量:选择常压水电解制氢!。装置供氢压力都【小于6 kPa【一,般采用湿式》氢气罐固定容积【氢气罐有筒形—、球形和长管—钢瓶三类由于球形储!罐最小结构》。容积为300—m3储存压力为【1.6 MPa【储存容量为500】0Nm3所以氢气压!力为中、《低,压,容量大于或等—于5000Nm【3宜采用《球形储罐氢气压【力为高压(压力【大,于2:0 :MPa)时一—般,可采用长管》。钢瓶等储存高压氢】气,
—。5.0.8》 中、低压氢气压!缩,机的选择是》。根据进气压力、工】艺用氢压力、氢气】纯度要求《和最大小时耗量【确定的若对要求【不中:。断供氢设保安—储气者则根》据储气压力、吸气压!力选择?压缩机纯《化后的氢气》压缩要考虑压—缩后:气体不受油的—污染和避免纯度降低!等因素应采用无油润!。滑压缩?机或膜式压》缩机如某厂纯化后氢!气需设保安》储气氢气《压缩机采《用无:油润滑氢《气,压缩机吸气压—力0.?。15 ?MPa储气压—力,1.2 MPa
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由于活塞!式压缩机运动部件易!。出故障设置备用是目!前常用的习惯做法】以,保证不中断》供,气,
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5—.0.?9 高压》氢气压?缩机作为《氢气灌瓶用》因瓶装氢主要是外供!因,此一:般不设备《用据调查各单位亦】是这样?。配置:的但专业气》体厂为保证连续对】外供气均设备用机】组
5.!0,.10 纯化氢气!。灌瓶为防止压缩过】程中对?氢气的污染规定采】用膜:式压缩机据调—查各单位亦是这样配!置的
设!置,空,钢瓶抽真空设备和钢!瓶加热装置在灌充】纯化氢?气时:是对钢瓶灌充前【的预处理以确保纯化!氢气在钢瓶中纯度】不会降低;对普【氢钢:瓶的空钢瓶进行抽】。真空:则是从?安全生产出发—。避免空钢瓶余—气压力过低或余气】不纯时的一种安全】措施并应《。认真进?行余气纯度的—分析
5!.0:.,11 氢气灌装】用充灌台的氢气充装!过程包括钢瓶倒【。换(卸下、装上空】瓶)、充装氢—气由于钢瓶倒换时间!因具体条件、操作人!。员的熟练程》度不同而不同一般氢!气钢瓶充装时间为5!~15min(仅】为充装氢《气的时间不》包括钢瓶倒换时间)!。长管钢瓶拖车的【充装:时间与此类似一般】长管钢瓶拖车的【充装时间《不少于30mi【n也没有包括更换】拖车充装用卡—具和吹扫置换时【。间
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5.0.13 】 氢气?站设置起吊设施是为!。。了便于站内需要吊装!重量重或外形尺寸大!的,设备安装、维修【时使用另《据调:查,采用:钢瓶:集,。装格进行氢气—。灌充、?储运的氢气站、供氢!站,内均:设有起吊设施为此】本条规定具有—两种情?况之一?的宜设起《吊,设施
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