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
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●!H2)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/Nm3●—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
】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
】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~【1000g》/Nm?3●H2计即0【.8:5~1?.00L/Nm3】●H2规定原料【水制备能《力不:宜小于4《。h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PS!A,。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P!SA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
【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!P,。a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
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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 k【Pa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【00m?3储存压《力为1.6 MPa!储存容量为50【0,0Nm?3所以氢气压力【为中、低压》。容量大于或等—于,5000N》m3宜采用球形【储罐氢气压力为高压!(压力大于》20: MP?a)时一般可采【用长管钢瓶》等储存高《压氢气
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,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 M》P,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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5.0.10 】。 ,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
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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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5.0.1】1, 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30min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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