5》 设备选择
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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(kW●!h/Nm3●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3.8《kW●h/Nm3】●H2?;国内研制的—新型:。压力水电解》制氢装置可达4【.2~4.5—kW:●h/Nm3●H】2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《
—1 水电解制氢】所需:的,原料水?实际耗量《。。一般按850~10!0,0,g/Nm3》●H2计《即0.85~—1.0?0L:/Nm3《●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
】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
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3?00m3储存压力】为1.6 M—Pa储存容量为5】0,00Nm3所以氢】气,压力为中、低—压容量大《于或等于5》000N《。m3宜采用球—。形,储罐:。氢气压力为高—压(压力大于20 !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 M!Pa储气《压,力1.2 MP【a
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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
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5.0.1】0 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
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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
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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3—。0min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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