制氢站操作规程

东莞玖龙纸业有限公司 文件名称 文件编号 版 次 制订部门 页次 QEOWI-C083 A/0 热电部 1/10 6＃机组制氢站运行操作规程 一、目的： 保证制氢运行工作正常、安全、有序；使制氢运行人员的各项操作有章可循，为制氢运行人员提供操作的指导规范；保障机组的稳定运行。 二、范围： 适用于6号机组制氢站运行人员。 三、职责 规范作业，杜绝违章操作，保障生产安全稳定运行。 四、内容： 4、1、制氢设备生产工艺流程。 4、1．1、氢气系统 电解槽 氢分离器 氢洗涤器 氢气冷却器 氢气捕滴器 氢气气水分离器 氢气动薄膜调节阀 干燥器 储氢罐 氢母管 发电机 4、1．2、氧气系统 电解槽 氧分离器 氧洗涤器 氧气冷却器 氧气捕滴器 氧气器水分离器 氧气动薄膜调节阀 排空 4．2、主要设备参数和有关技术标准 4．2．1、电解槽（FDQG5/3.2-Ⅳ）主要技术参数 项 目 单位 指标 备注 3氢气产量 Nm/h 5 20℃ 1atm 3氧气产量 Nm/h 2.5 20℃ 1atm 氢气纯度 % ≥99.8 氧气纯度 % ≥99.2 3 气体含湿量 g/m≤4 工作压力 MPa 3.2 工作温度 ℃ 90±2 额定电流 A 550 额定电压 V 42 直流电耗 KWh/m3H2 4.7 氢氧系统液位差 mmH2O ±50 冷却水用量 m3/h 2.0 碱液循环量 m3/h 0.5~1.0 碱液浓度 kg/L 1.281 碱纯度不低于QEOR-C045

东莞玖龙纸业有限公司 文件名称 文件编号 版 次 制订部门 页次 QEOWI-C083 A/0 热电部 2/10 6＃机组制氢站运行操作规程 气体出口温度 ℃ 35 系统补水量 L/h 5 4．2．2、气体质量控制标准 取样部位 分析项目 质量标准 备注 一级冷却器出口 氢气纯度 ≥99.5% 氢气湿度 ＜5g/m3 发电机氢干燥出氢气纯度 ＞96% 口 氧气含量 ＜2% 绝对湿度 ＜10 g/m3 相对湿度 ＜85% 发电机零米 CO2含量 ＞95% CO2置换H2 CO2含量 ＞85% CO2置换空气 H2含量 ＞96% H2置换CO2 CO2含量 ＞10% 空气置换CO2 4．3、电解槽设备初次或大修后启动。 4．3．1、必须按厂家规定进行水压试验，要求严密不漏。 4．3．2、电解槽正、负极、电解隔间电压对地绝缘良好。 4．3．3、检查应备有足够合格的电解液。 电解液的配制。 30℃时,10%NaOH、15%KOH溶液比重分别为1.1043、1.180。 30℃时,26%NaOH、30%KOH溶液比重分别为1.28、1.281。 待碱液配好后加入2%0V2O5添加剂。 4．3．4、分析仪器及其所用的溶液已准备好。 4．3．5、检查应有足够的氮气。 4．3．6、检查安全工具应齐全。 4．3．7、联系热工检查有关表计应完好。 4．3．8、联系电气电工检查电气设备，并向硅整流送电。 4．3．9、检查电解槽及氢系统应用水冲洗。 4．3．9．1、启动配碱泵将原料水打进制氢系统，启动碱液循环泵，清洗电解槽，清洗1小时，停泵、打开槽底排污阀排污。 4．3．9．2、重复上述操作3~4次，直到排液清洁为止。 4、4、气密检验 4．4．1、按6．6．3．9．1操作将原料水打入制氢机，至分离器液位计中部。 4．4．2、关闭制氢机所有外连阀门，打开系统中（包括制氢、干燥系统）所有阀门，通过充氮阀向制氢机充氮，使压力缓慢升至3.2MPa，关充氮阀，用肥皂水检查各气路连接部位和阀门是否漏气，并观察液路有无漏液，确认不漏后，保压12小时，泄漏率以平均每小时小于0.5%为合格。 化学纯 QEOR-C045

东莞玖龙纸业有限公司 文件名称 文件编号 版 次 制订部门 页次 QEOWI-C083 A/0 热电部 3/10 6＃机组制氢站运行操作规程 4、5、按工艺要求的碱量进行配碱，缓慢加入KOH（化学纯）待完全溶解后，加入碱液重量的2%0V2O5添加剂（按工艺要求添加），则电解液配好。 4．6、对微氧仪、露点仪进行调校。 6．7、检查各极框之间，正负极输电铜排间有无短路或有无金属导体，或有无电解液泄漏现象，民现后必须排除。 4．8、仔细检查整流变压器各个接点、可控硅整流柜各回路及正极输电铜排对地的绝缘性，严防短路。 4．9、用15%KOH溶液试车24小时（开停车操作同正常操作规程），然后将其排污。 4．10、检查制氢装置的冷却水阀门处于开启状态。 4．11、干燥装置开车前准备 4．11．1、控制柜通电，检查装置是否处于正常状态。 4、11、2、设定干燥器、加热器上下部温度，各为400~450℃和300~350℃。 4．11．3、系统进行氮气置换。 4．12、气动部分 4．12．1、接通气源后，分别检查气体过滤减压器的输出是否为0.14MPa，然后用肥皂水检查气动管路及仪表接头是否漏气（每三个月定期检查一次）。 4．12．2、通过现场电磁阀的手动操作方式进行对气动球阀及气动管路的测试，按下此开关看相应的气动球阀是否作出相应的动作。 4．12．3、分别旋松差压变送器正前方的螺钉，进行排气，气相排干净液，液相排干净碱液，然后将螺钉旋紧。 4．12．4、在同一信号值下，分别检查气动调节阀开度，通过触摸屏或上位机手动方式进行变化信号值（0~100%方向变化），相应的气动调节阀开度（氢氧侧调节阀的开度从小到大增大，水阀调节阀的开度从大到小减小）。可适当进行零点调节。无误后切换到自动调节位置，看其调节的灵敏度，相应的动作。 4．12．5、最后证实所有有关的设定值是否正确。以备开车。 4．13、用氮气吹洗氢系统。 4．14、用水倒换储氢罐。 4．15、开车顺序。 4、15．1、接通配电柜总电源及控制柜上各仪表电源。 4．15．2、接通气源。 4．15．3、将液位调节系统切至“手动”加水位置，开进水阀。将液位记录调节仪、槽压记录调节仪切换开关均置于“自动”位置上，调好给定值上，调好给定值，此时三只调节阀均应处于关闭状态。将液位联锁开关放地“消除”位置。 4．15．4、打开冷却水阀。 4．15．5、启动碱液循环泵，调节进碱门的开度，使碱液循环量逐渐达到工艺要求。 4．15．6、通过氢侧自动控制阀控制气体排出，以便产出的气体排空。 4．15．7、将整流柜电流调节电位器反时针方向旋到“0”位，再将选择开关放在稳压档；送上系统电源，主回路指示灯亮；合主令开关，控制电源指示灯亮；按下运行按钮，QEOR-C045

东莞玖龙纸业有限公司 文件名称 文件编号 版 次 制订部门 页次 QEOWI-C083 A/0 热电部 4/10 6＃机组制氢站运行操作规程 运行指示灯亮；缓慢地按顺时针方向旋转电流调节电位器，调输出总电压，保持工艺要求的总电压，此时电解开始，分离器中液位上升，槽温逐渐升高；合电流不断升高，直至达到额定电流；将自动电位器反时针旋到“0”位，将选择开关改在稳流档，顺时针转动自动电位器使电流稳定在工艺要求的额定电流。 4．15．8、当槽温升至50℃后，将槽压给定调至工艺要求操作压力，待槽压开到额定值后，将液位调节切换至“自动”补水位置。将液位联锁开关旋到联锁位置。 4．15．9、随着槽温上升，适当调整碱温给定值（给定值约为75~80℃左右），使氧槽温稳定在90±2℃。 4．15．10、观察槽压、液位、温度调节系统的调节质量，当参数波动较大时，可重新整定记录调节仪的比例度、积分时间和微分时间。 4．15、11、开车后半小时可进行氢气、氧气纯度分析，打取样阀，压力调节器或流量控制器，给氧分析仪送气，分析仪具体操作按该仪器说明书，如气体质量合格，可关排气阀向下一系统供气，装置投入正常运行。 4．15、12、氢气送到干燥系统。 干燥系统有两台吸咐干燥器，一台工作，另一台进行加热，互相切换，交替工作，连续供气。 4．16、正常操作及维护 4．16．1当装置正常运转后，操作人员应注意观察装置的运转情况，并按规定的参数条件进行操作。 4．16．2注意报警，发现并处理异常现象。 4．16．3如需调整整流柜直流输出，操作不可过猛，且注意将电位器旋至“0”后，才能改变选择开关运行状态。 4．16．4过滤器的清洗：当碱液循环量明显下降时，需清洗氢氧碱液过滤器。 4．16．4．1停车 4．16．4．2关阀，并将过滤器排气阀逐渐开大，（注意喷碱）放出过滤器内存气体。 4．16．4．3拆开顶盖，取出滤芯清洗。 4．16．4．4清洗完毕，将滤芯和顶盖装好。 4．16．4．5关过滤器排气阀，打开大碱液循环阀、分离器阀、进水阀。 4．16．5控制氢分离器的液位在分离器液位计中部，注意自动加水是否正常。 4．16．6经常注意碱液循环量，调节碱液阀开度，使碱液循环量控制在工艺要求的范围内。 4．16．7分析仪表出现较大的误差必须进行调校。 4．16．8为了使气动仪表长期、可靠、稳定地工作，应注意保持压缩空气的清洁和干燥。应定期打开空气过滤减压器底部的放水阀，排放水和油。应注意保持仪表气源压力为0.14±0.014Mpa。应定期检查气动管路和接头的气密性。 4．16．9差压变送器负压室内的准凝液应定期排放。 4．16．10加热功率出现故障时检查加热棒是否断路，如果是加热棒的问题及时更换。 4．17．正常情况下停车 QEOR-C045

东莞玖龙纸业有限公司 文件名称 文件编号 版 次 制订部门 页次 QEOWI-C083 A/0 热电部 5/10 6＃机组制氢站运行操作规程 4．17．1停车时首先停止原料水的补充，使液位调节切换至“手动”，使分离器的液位处于下限位置。 4．17．2将整流柜电流调节电位器旋钮反时针旋到零，切断主回路电源和同步电源。 4．17．3观察水阀调节阀的开度是否最大，使进水阀完全打开，开大碱液循环阀使碱液循环量到最大，加快降温速度。 4．17．4在降压过程中，应保持氢、氧分离器内液位差压相差不大于150mm。 4．17．5当槽压降到0后，切断碱液循环泵，接着切断配动力柜的电源，关闭压缩空气，关闭冷却水阀，装置停车完毕。 4．18．非正常情况下停车 4．18．1紧急停车时，立即切断整流柜主回路电源，迅速用手动方法使补水泵停止工作。 4．18．2手动令氢、氧调节阀开度最大且迅速放空，但要密切注意使液位均衡，严防氢氧混合，压力降为0时，关闭所有阀门。 4．18．3切断动力柜电源，切断电源。 4．18．4做完紧急停车记录后，听候有关部门的检查和处理。 4．18．5非正常停车后，装置如需重新开车，应对槽体、附属设备及各配套件、各仪表进行必要的检查，确认良好后方能开车。 至“0”后，才能改变选择开关运行状态。 4．19、氢冷发电机气体倒换、监督 4．19．1、倒氢前的准备。 4．19．1．1、准备足够供气体倒换所需分析药品。 4．19．2、空气冷却换为氢气冷却。 4．19．2．1、CO2置换空气 从发电机外壳底部充入CO2，从外壳上部排出空气，从氢母管上取样分析CO2含量＞85%时，通知汽机停止充CO2。 4．19．2．2、H2置换CO2 从发电机外壳上部充入H2，从外壳底部排出CO2，从CO2母管上取样分析H2含量＞96%时，通知汽机吹死角，置换完毕。 4．19．3、氢气冷却换为空气冷却。 4．19．3．1、CO2置换H2 从发电机外壳底部充入CO2，从外壳上部排出氢气，从氢母管上取样分析CO2含量＞95%时，通知汽机停止充CO2。 4．19．3．2、空气置换CO2 从发电机外壳上部充入空气，从外壳底部排出CO2，从CO2母管上取样分析CO2含量＜10%时，通知汽机吹死角，置换完毕。 4．20．水电解制氢干燥装置故障及排除方法 4．20．1．水电解制氢装置常见故障排除方法 故障 原因 排除方法 情况 QEOR-C045

东莞玖龙纸业有限公司 文件名称 文件编号 版 次 制订部门 页次 QEOWI-C083 A/0 热电部 6/10 6＃机组制氢站运行操作规程 1．供电系统停电 2．整流电源发生故障。 2．1冷却水中断或流量过小压力不足引起跳闸。 2．2电流突然升高引起过流出现短路引起跳闸。 2．3快速熔断器烧坏而跳闸。 2．4脉冲信号缺相或硅元件击穿引起主回路三相不平衡。 3．槽压过高联锁使整流柜跳闸。 4．碱液循环量下限联锁使整流柜跳闸。 5．槽温过高联锁使整流柜跳闸。 1．槽内电解液脏致使电解小室进液孔与出气孔堵塞电阻增大。 2．槽温控制过低 3．碱液浓度过高过低 4．添加剂量不足 5．电流强度过高 1．补水泵停止加水 2．水箱无水 3．自动加水系统失灵不能启动 4．碱液循环量下限联锁使整流柜跳闸 1．差压与压力变送器零点漂移。 2．差压变送器正压室内有气体，或负压室内有冷凝液。 3．参数整定不合理。 4．信号管路漏气或堵塞。 装置突然停车 槽总电压过高 检查供电系统，维修电气设备 解决冷却水存在的流量过小，水压不足的故障。 将整流柜电流调节电位器调至零位再合闸，如合不上，则仔细检查并排除断路故障。 更换新的快速熔断器。 切断交流电源，检查整流元件是否击穿，方法：用万用表电阻P*1档测量交流A.B.C三相对直流输出“正”“负”端对交流某一相反向电阻为0，则表明此相硅元件击穿和短路；如直流“正”端对交流某一相反向电阻为0，表明这相硅元件击穿或短路，需要换元件，极性不可接反。 脉冲信号缺相故障可用示波器检查。 降低槽压，检查压力变送器有无故障，调低压力变送器压力给定。 调碱液循环阀开度，增大碱液循环量，如完全打开，循环量仍处于下限则清洗碱液过滤器。 降低槽温，调低循环碱温，或增加碱液循环量，解决冷却水温度过高或水量不足等问题。 采用搅动负荷（急剧升降电流和升降电解液循环量）的方法把堵物冲开；停车冲洗电解槽；更换滤芯；更换碱液。 提高槽温至90±2℃ 测量碱液浓度，调整碱液浓度至规定值 可通过碱液过滤器向槽内加入适量V2O5 降低整流柜输出直流电流至额定值 停泵修复，注意清除进出口单向阀口污物。 向水箱注入原料水。 检查补水泵开关是否切换到自动加水位置。 检查液位控制系统，并排除故障。 原料水供水不足或停止 氢氧系统压力、压差波动较大 调整零位弹簧重新校表。 排净差压变送器正压室内的气体，排除负压室内的冷凝液。 调整比例度和积分时间至合适值。 堵漏，排除气动管路弯堵现象。 QEOR-C045

东莞玖龙纸业有限公司 文件名称 文件编号 版 次 制订部门 页次 QEOWI-C083 A/0 热电部 7/10 6＃机组制氢站运行操作规程 1．隔膜损坏 2．氢氧两分离器液位过低 3．气体分析仪不准 4．碱液浓度过高或过低 5．原料水水质不符合要求 6．电解槽内碱液太脏 7．碱液循环量达大（混合式循环方式） 1．碱液循环量不足 气体纯度下降 停车进行电解槽大修。 调节分离器液位高度至适当位置，检查分析仪，重校零位和量程。 调整碱液浓度在规定范围内 提高纯水水质，使之达到原料水水质要求。 冲洗电解槽 调整碱液循环路径上阀门开度，使碱液循环量在合适的范围内 清洗过滤器 开大碱液环阀开度，增大循环量 2．冷却水温过高，冷却水降低冷却水温，增大冷却水压力，增大冷却水流量 槽温升高量过少 碱液换热器换热管结垢 用化学除垢剂去除垢 或波动较3．大 4．碱液换热器三维内筋管将碱液换热器拆下，用原料水反向冲洗换热器堵塞 去除堵塞物 5．电流不稳定 检查整流柜稳流部分线路，排除故障 检查温度自控系统并排除故障 6．温度自控失灵 1．碱碱过滤堵塞 清洗过滤器滤网 2．碱液循环量球阀度不电解液停调整循环阀开度，保持循环量适度 当。 止循环或可用补水泵向碱液泵入口注入原料水的方法，3．碱液循环泵内有气体 循环不良 排出泵内气体。 4．碱液循环泵损坏 更换备用泵，对泵进行检修 碱液循环泵停转 1．左右两槽有个别小室进清洗电解槽和碱液过滤器 左右两槽液孔或出气孔堵塞引起小用急剧改变电流大小、碱液循环量大小的方法冲刷污垢。 体电流偏室电压过高过低 流严重 2．输电铜排正负极与分流将各接触表面打磨干净并紧固好 器、端极板接触不良 1．泵内有脏物 停泵拆开清洗维修，更换备用泵。 2．泵内叶轮防松螺母松打开泵头拧紧防松螺母 动 循环泵声更换石墨轴承 3．石墨轴承磨损 音不正常 检查电源排除故障 4．电源缺相电压不稳 打紧防松键 5．叶轮防松键松动。 更换电机轴承 6．电机轴承破损 分析仪进减压器控制压力不稳定 调整减压器压力到合适范围 QEOR-C045

东莞玖龙纸业有限公司 文件名称 文件编号 版 次 制订部门 页次 QEOWI-C083 A/0 热电部 8/10 6＃机组制氢站运行操作规程 口流量控制压力不稳 1．控制槽压的氧气调节调节阀芯位置 阀阀芯磨损 更换气动调节阀 2．气动调节阀内漏 槽压达不更换氢氧调节阀 3．气相部位有泄漏处 到额定值 堵漏 4．氧压力调节器开度太控制减少氧气压力调节器开度 大 加大输入电解槽直流电 5．电解槽电流太低 1．差压变送器的引讯接氢氧分离头堵塞 拆下差压变送器的引讯接头，清除堵物 器液位高2．控制氢压的气动调节调节阀芯位置 度相差较阀阀芯磨损漏气 更换调节阀 大（超过3．液位调节系统管路漏堵漏，排除气动管路弯堵现象 100mm） 气或堵塞 1．塑料隔膜石棉布垫片压电解槽槽缩变薄密封性能下降 用专用扳手将槽体的拉紧螺母紧至槽体密封 体漏碱 2．碟形弹簧板弹性下降或更换碟形弹簧板 破碎 4．20．2．氢气干燥装置常见故障排除方法 序故障情况 原因 排除方法 号 减少原料气量 1．原料气量过大 1 含氧量达不到规定指标 检查系统气密性，进行排2．系统有漏气现象 漏 1．分子筛加热时间短再生调整加热时间 不完全 按系统逐级检查，重新装2 露点达不到规定指标 2．系统阻力大，气流分布填分子筛，使其密度均匀 不均 更换分子筛 3．分子筛质量下降 按流程逐级检查，清除堵1．管道设备局部堵塞 3 干燥系统进出口压差大 塞物检查阀门开闭位置 2．过滤器堵塞 更换滤芯 检查控制柜，调低加热温再生状态吸附干燥器出1．再生加热温度过高 4 度给定 气管或干燥器温度高 2．再生吹冷时间短 延长再生吹冷时间 5 电压无指示或加热电流1．指示仪表损坏 维修或更换指示仪表 QEOR-C045

东莞玖龙纸业有限公司 文件名称 文件编号 版 次 制订部门 页次 QEOWI-C083 A/0 热电部 9/10 6＃机组制氢站运行操作规程 无指示 2．电源开关未合 3．加热器端子松动 4．可控硅与温度控制器接线松动或元件损坏 合电源开关 拧紧加热器端子 拧紧可控硅与温度控制器 间接线或更换元件 加热电流有指示，但温测温热电阻损坏 更换热电阻 度不上升 1．压力表阀失灵 更换压力表 7 压力指示偏小 2．系统出气量大于进气量 调整系统进气量 3．压力表失灵 更换压力表 1．流量计进气阀未开或损打开进气阀或更换进气阀 坏 缓慢关闭旁通阀 2．旁通阀未关 减少气量进行调整 8 流量计无指示 3．浮子卡在顶端 更换密封垫 4．流量计密封垫堵 更换原料气的捕滴器滤网 5．浮子被水粘在管壁上 维修流量计 6．流量计传动杆脱落 1．温度显示仪表与测量元温度显示最大值或最小件的连线短路 检查修复仪表连线 9 值 2．测温热电阻或热电偶损更换测温热电阻或热电偶 坏 4．21．自控仪表的检修 4．21．1每半年检查一次仪表的零位 4．21．2装置运行一年后，应对仪表的精度做一次调校。 4．21．3对拆下的仪表进行检查时，必须注意仪表中与介质接触的部位必须确认无油脂后才能安装。 4）仪表的检修和调校参照各自说明书。 4．22．水电解制氢装置安全注意事项 4．22．1．如装置停车时间较长，超过半年不启动，应将电解槽内碱液排出，并使水电解制氢机充满原料水。 4．22．2．鉴于电解槽系带电操作，在槽体前操作地面上应放置一块绝缘橡胶板。 4．22．3．鉴于电解槽产生氢气与氧气，并带有压力运行，因此要求操作者严格遵守操作规程。 4．22．4．电解间内安装防爆照明灯，室内要有良好的通风，并安装氢气测爆仪。 4．22．5．凡是和氢气、氧气接通的管道、阀门等都需要经过脱脂处理，以除油污。 4．22．6．在装置运行时，不得进行任何修理工作，若必须修理需停车。迫不得已时，需在制氢间焊接，必须对制氢间空气中氢气浓度进行分析，看是否低于爆炸极限值，同时必须在装置和管道内通入氮气吹扫，已排除氢气和氧气，分析合格后方许焊接。 4．22．7．制氢间严禁明火、吸烟、穿仃鞋，操作人员不宜穿全成纤维、毛料工作服，6 QEOR-C045

东莞玖龙纸业有限公司 文件名称 文件编号 版 次 制订部门 页次 QEOWI-C083 A/0 热电部 10/10 6＃机组制氢站运行操作规程 严禁金属铁器等物相互撞击，以免产生火花。 4．22．8．制氢置防火器材如干粉灭火器、砂子、石棉布等。 4．22．9．为防止出现装置漏碱、漏气等事故，需预备防护镜和2%硼酸溶液，在配制氢氧化钾、氢氧化钠电解液时要戴上胶手套及防护镜。 4．22．10．严格禁止氢气、氧气由压力设备及管道内急剧放出，当氢气急剧放出时，由于静电原因可能引起自动燃烧和爆炸，当氧气急剧放出时，管道的氧化层可能引起火花，这些都可能引起管道设备的燃烧或爆炸。当气体从制氢机系统放入大气时，通过自控系统放空。 4．22．11．动植物、矿物油脂和油类不应落入有可能与氧气接触的设备上，在操作和维修装置时，手和衣物不应沾油油指。 4．22．12．不允许碱液掉在极板和拉紧螺栓之间，防止引起短路或降低电流效率，严防任何金属导体掉在电解槽上，以防引起极板之间短路，保持电解槽表面清洁。 4．22．13．万一出现事故或设备管道等大量泄漏碱液或气体时，应立即切断整流柜主回路的电源和同步电源，渐渐泄掉装置压力，分析原因，采取措施，排除故障。 4．22．14．制氢间禁止存放易燃、易爆物品，禁止无关人员入内。 QEOR-C045