制氢设备运行操作.ppt

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1、制氢设备运行操作氢气具有传热系数大、易扩散和冷却效率高等优点，在发电厂中作为一种良好的冷却剂被广泛地应用，采用水电解制取氢气是目前应用较广、技术成熟的方法。第一节制氢站和发电机氢气系统有关规定第二节氢气性质和电解系统第三节电解制氢设备第四节制氢设备的操作及维护第一节制氢站和发电机氢气系统有关规定一、制氢站规定：1制氢纯度不低于99.8%，绝对湿度不大于4g/m3，露点温度小于-25℃。2设备运行时每四小时分析氢气纯度一次，将结果及设备运行参数填在报表上。3每班计算本班制氢量、供氢量。4严禁氢、氧气体急剧排放，避免因静电火花产生自燃，氢、氧气门应缓慢开关。5

2、发现制氢设备、氢罐、发电机漏氢量大时，立即向班长、值长及部门领导汇报，并及时查找原因，及时消除。6每瓶CO2、N2经分析合格（CO2含量≥95%，N2含量≥95%）后，应贴上标签，未经分析的CO2、N2禁止使用。7向发电机补氢时，储氢和供氢不能用同一套罐，特殊情况经领导批准后可以进行，以防有水进入发电机内。8检查漏氢时，只能用肥皂水或微量测氢仪来检查，严禁用火找漏。9冻结的氢管道、阀门及其他设备等，只能用蒸汽或热水来解冻，严禁使用火烤。10制氢值班人员应严格执行《电业安全工作规程》和有关规定。11与工作无关人员严禁进入制氢站内。制氢间严禁明火、抽烟、穿钉鞋

3、。工作人员不宜穿合成纤维、毛料工作服，严禁用铁器工具相互撞击。制氢间禁止存放易燃易爆物品。12电解槽表面应保持清洁，严防任何金属导体掉到或碱液撒在电解槽上，以防极板间的短路。13制氢间工作人员要定期检查消防器材是否完整，缺少或失效应及时补充和更换。14制氢室着火时，应立即停止电气设备运行，切断电源，排除系统压力，并用二氧化碳灭火器灭火。由于漏氢而着火时应用CO2灭火，并用石棉布密封漏氢处，不使氢气逸出，或用其他方法切断气源。15进行与碱液有关的工作时应戴上橡胶手套和防护眼镜。16油脂和油类不能和氧气接触，以防油剧烈氧化而燃烧，制氢操作人员的手和衣服不应沾有

4、油脂。17氢氧混合具有爆炸危险，上限96%氢、4%氧，下限5%氢、95%氧，故严禁使氢氧混合。二、发电机氢气系统1每天对发电机内的氢气纯度分析一次，并做记录，发现异常要及时处理，并汇报相关领导。2每周对发电机氢气湿度手动分析一次，并做记录，发现异常要及时处理，并汇报相关领导。第二节氢气性质和电解系统一、氢气冷却的优越性氢气作为良好的冷却介质，是由它的理化性质决定的。1.氢气的物理性质（1）纯净的氢气是无色、无味、无臭的气体，它是最轻的一种物质，密度仅0.09g/l，其凝固点为-259.2℃，沸点为-252.7℃；（2）在气体中，氢气的导热系数最大，为空气的

5、6.74倍；（3）氢气的渗透性很强，常温下能渗透胶膜，高温下能渗透钢板，因此必须严密封闭。（4）氢气的扩散性很强，在空气中的扩散系数是0.645m3/s，因此，它能很快地扩散开将所吸收的热量带走。同时，氢系统中若有泄漏也不易查出。（5）氢气在水中的溶解度很小，但易溶于钯、铂等金属。2.化学性质（1）常温下氢气的化学性质稳定，但在有明火的情况下，氢气能燃烧与氧气化合成水：2H2+O2=2H2O+热（点燃）（2）氢气与空气的混合气体，当其中氢气的成分为5～76%时，有爆炸的危险，因此，发电机的机壳内要保持一定的压力，使空气不易进入。（3）氢气具有还原性，在高温

6、下氢气能与金属氧化物中的氧化合而使金属还原：CuO+H2=Cu+H2O（加热）3.氢气冷却的优点（1）优点（a）通风损耗低，机械（指发电机转子上的风扇）效率高，这是因为氢气密度小的原因；（b）散热快，冷却效率高，因为氢气的导热系数大，扩散性好，能将热量迅速导出，通常能使发电机的温升降低10～15℃。（c）由于氢气不助燃，而发电机内充入的氢气中氧气含量又小于2%，所以一旦发电机绕组被击穿时，着火的危险性很小。（2）缺点（a）氢气的渗透性很强，易于扩散泄漏，所以发电机的外壳必须很好的密封。（b）氢气与氧气混合能形成爆炸性气体，一旦泄漏，遇火即能引起爆炸，因此，

7、在用氢冷却的发电机四周严禁明火。（c）采用氢气冷却必须设置一套制氢的电解设备和控制系统，增加了基建投资和维修费用。综合氢气冷却的优缺点，其高效率是其它冷却介质无法比拟的，所以大多数发电机采用氢冷却方式。二、电解制氢原理1.工业上的制氢法（1）将水蒸汽通过灼热的煤碳（通常是焦碳），可取得纯度只有75%左右的氢气。反应式为：H2O+C=CO（灼烧）（2）水蒸汽通过灼热的铁，可得纯度在97%以下的氢气：2H2O+Fe=Fe（OH）2+H2（加热）（3）水煤气中提取氢气，它的纯度更低。（4）电解水制氢，纯度高达99%以上，用于冷却发电机的氢气，都是由电解水制得。2

8、.电解制氢原理（1）电解的定义电解就是通过直流电的作用，将溶解在水