Yr electrolytighydrogenmae'r uned gynhyrchu yn cynnwys set gyflawn o electrolysis dŵrhydrogenoffer cynhyrchu, gyda'r prif offer yn cynnwys:
1. Cell electrolytig
2. Dyfais gwahanu hylif nwy
3. System sychu a phuro
4. Mae'r rhan drydanol yn cynnwys: trawsnewidydd, cabinet cywirydd, cabinet rheoli PLC, cabinet offerynnau, cabinet dosbarthu, cyfrifiadur uchaf, ac ati
5. Mae'r system ategol yn cynnwys yn bennaf: tanc hydoddiant alcalïaidd, tanc dŵr deunydd crai, pwmp dŵr colur, silindr/bar bws nitrogen, ac ati/ 6. Mae system ategol gyffredinol yr offer yn cynnwys: peiriant dŵr pur, tŵr oerydd, oerydd, cywasgydd aer, ac ati
oeryddion hydrogen ac ocsigen, a chaiff y dŵr ei gasglu gan fagl diferu cyn cael ei anfon allan o dan reolaeth y system reoli; Mae'r electrolyt yn mynd drwoddhydrogena hidlwyr alcali ocsigen, oeryddion alcali hydrogen ac ocsigen yn y drefn honno o dan weithred y pwmp cylchrediad, ac yna'n dychwelyd i'r gell electrolytig ar gyfer electrolysis pellach.
Mae pwysau'r system yn cael ei reoleiddio gan y system rheoli pwysau a'r system rheoli pwysau gwahaniaethol i fodloni gofynion prosesau a storio i lawr yr afon.
Mae gan yr hydrogen a gynhyrchir gan electrolysis dŵr fanteision purdeb uchel ac amhureddau isel. Fel arfer, dim ond ocsigen a dŵr yw'r amhureddau yn y nwy hydrogen a gynhyrchir gan electrolysis dŵr, heb unrhyw gydrannau eraill (a all osgoi gwenwyno rhai catalyddion). Mae hyn yn darparu cyfleustra ar gyfer cynhyrchu nwy hydrogen purdeb uchel, a gall y nwy wedi'i buro fodloni safonau nwyon diwydiannol gradd electronig.
Mae'r hydrogen a gynhyrchir gan yr uned gynhyrchu hydrogen yn mynd trwy danc byffer i sefydlogi pwysau gweithio'r system a chael gwared ymhellach ar ddŵr rhydd o'r hydrogen.
Ar ôl mynd i mewn i'r ddyfais puro hydrogen, caiff yr hydrogen a gynhyrchir gan electrolysis dŵr ei buro ymhellach, gan ddefnyddio egwyddorion adwaith catalytig ac amsugno rhidyll moleciwlaidd i gael gwared ar ocsigen, dŵr ac amhureddau eraill o'r hydrogen.
Gall yr offer sefydlu system addasu cynhyrchu hydrogen awtomatig yn ôl y sefyllfa wirioneddol. Bydd newidiadau yn y llwyth nwy yn achosi amrywiadau ym mhwysedd y tanc storio hydrogen. Bydd y trosglwyddydd pwysau sydd wedi'i osod ar y tanc storio yn allbynnu signal 4-20mA i'r PLC i'w gymharu â'r gwerth gwreiddiol a osodwyd, ac ar ôl trawsnewid gwrthdro a chyfrifiad PID, bydd yn allbynnu signal 20-4mA i'r cabinet cywirydd i addasu maint y cerrynt electrolysis, a thrwy hynny gyflawni pwrpas addasu cynhyrchu hydrogen yn awtomatig yn ôl newidiadau yn y llwyth hydrogen.
Yr unig adwaith yn y broses o gynhyrchu hydrogen trwy electrolysis dŵr yw dŵr (H2O), y mae angen ei gyflenwi'n barhaus â dŵr crai trwy bwmp ailgyflenwi dŵr. Mae'r safle ailgyflenwi wedi'i leoli ar y gwahanydd hydrogen neu ocsigen. Yn ogystal, mae angen i hydrogen ac ocsigen dynnu ychydig bach o ddŵr i ffwrdd wrth adael y system. Gall offer â defnydd dŵr isel ddefnyddio 1L/Nm³ H2, tra gall offer mwy ei leihau i 0.9L/Nm³ H2. Mae'r system yn ailgyflenwi dŵr crai yn barhaus, a all gynnal sefydlogrwydd lefel a chrynodiad yr hylif alcalïaidd. Gall hefyd ailgyflenwi'r dŵr sydd wedi adweithio mewn modd amserol i gynnal crynodiad y toddiant alcalïaidd.
- System unioni trawsnewidydd
Mae'r system hon yn cynnwys dau ddyfais yn bennaf, trawsnewidydd a chabinet cywirydd. Ei brif swyddogaeth yw trosi'r pŵer AC 10/35KV a ddarperir gan berchennog y pen blaen yn y pŵer DC sydd ei angen ar y gell electrolytig, a chyflenwi pŵer DC i'r gell electrolytig. Defnyddir rhan o'r pŵer a gyflenwir i ddadelfennu moleciwlau dŵr yn uniongyrchol yn hydrogen ac ocsigen, ac mae'r rhan arall yn cynhyrchu gwres, sy'n cael ei gario gan yr oerydd alcalïaidd trwy ddŵr oeri.
Mae'r rhan fwyaf o'r trawsnewidyddion o fath olew. Os cânt eu gosod dan do neu y tu mewn i gynhwysydd, gellir defnyddio trawsnewidyddion math sych. Mae'r trawsnewidyddion a ddefnyddir ar gyfer offer cynhyrchu hydrogen dŵr electrolytig yn drawsnewidyddion arbennig y mae angen eu paru yn ôl data pob cell electrolytig, felly maent yn offer wedi'i deilwra.
Ar hyn o bryd, y cabinet unioni a ddefnyddir amlaf yw'r math thyristor, a gefnogir gan weithgynhyrchwyr offer oherwydd ei amser defnydd hir, sefydlogrwydd uchel, a phris isel. Fodd bynnag, oherwydd yr angen i addasu offer ar raddfa fawr i ynni adnewyddadwy blaenllaw, mae effeithlonrwydd trosi cabinetau unioni thyristor yn gymharol isel. Ar hyn o bryd, mae amryw o weithgynhyrchwyr cabinetau unioni yn ymdrechu i fabwysiadu cabinetau unioni IGBT newydd. Mae IGBT eisoes yn gyffredin iawn mewn diwydiannau eraill fel pŵer gwynt, a chredir y bydd cabinetau unioni IGBT yn cael datblygiad sylweddol yn y dyfodol.
- System cabinet dosbarthu
Defnyddir y cabinet dosbarthu yn bennaf i gyflenwi pŵer i wahanol gydrannau gyda moduron yn y system gwahanu a phuro ocsigen hydrogen y tu ôl i'r offer cynhyrchu hydrogen dŵr electrolytig, gan gynnwys offer 400V neu a elwir yn gyffredin yn offer 380V. Mae'r offer yn cynnwys y pwmp cylchrediad alcalïaidd yn y fframwaith gwahanu ocsigen hydrogen a'r pwmp dŵr colur yn y system ategol; Mae'r cyflenwad pŵer ar gyfer y gwifrau gwresogi yn y system sychu a phuro, yn ogystal â'r systemau ategol sy'n ofynnol ar gyfer y system gyfan megis peiriannau dŵr pur, oeryddion, cywasgwyr aer, tyrau oeri, a chywasgwyr hydrogen cefn, peiriannau hydrogeniad, ac ati, hefyd yn cynnwys y cyflenwad pŵer ar gyfer y goleuo, monitro, a systemau eraill yr orsaf gyfan.
- Controsystem l
Mae'r system reoli yn gweithredu rheolaeth awtomatig PLC. Yn gyffredinol, mae'r PLC yn mabwysiadu Siemens 1200 neu 1500, ac mae ganddo sgrin gyffwrdd rhyngwyneb rhyngweithio dyn-peiriant. Mae arddangosfa gweithrediad a pharamedr pob system o'r offer yn ogystal ag arddangosfa rhesymeg rheoli yn cael eu gwireddu ar y sgrin gyffwrdd.
5. System cylchrediad hydoddiant alcalïaidd
Mae'r system hon yn cynnwys y prif offer canlynol yn bennaf:
Gwahanydd ocsigen hydrogen – Pwmp cylchrediad hydoddiant alcalïaidd – Falf – Hidlydd hydoddiant alcalïaidd – Cell electrolytig
Y prif broses yw fel a ganlyn: mae'r toddiant alcalïaidd wedi'i gymysgu â hydrogen ac ocsigen yn y gwahanydd ocsigen hydrogen yn cael ei wahanu gan y gwahanydd nwy-hylif ac yn cael ei adlifo i'r pwmp cylchrediad toddiant alcalïaidd. Mae'r gwahanydd hydrogen a'r gwahanydd ocsigen wedi'u cysylltu yma, ac mae'r pwmp cylchrediad toddiant alcalïaidd yn cylchredeg yr toddiant alcalïaidd wedi'i adlifo i'r falf a'r hidlydd toddiant alcalïaidd yn y pen ôl. Ar ôl i'r hidlydd hidlo amhureddau mawr allan, mae'r toddiant alcalïaidd yn cael ei gylchredeg i du mewn y gell electrolytig.
6. System hydrogen
Cynhyrchir nwy hydrogen o ochr electrod y catod ac mae'n cyrraedd y gwahanydd ynghyd â system gylchrediad y toddiant alcalïaidd. Y tu mewn i'r gwahanydd, mae nwy hydrogen yn gymharol ysgafn ac wedi'i wahanu'n naturiol o'r toddiant alcalïaidd, gan gyrraedd rhan uchaf y gwahanydd. Yna, mae'n mynd trwy biblinellau i'w wahanu ymhellach, wedi'i oeri gan ddŵr oeri, ac wedi'i gasglu gan ddaliwr diferion i gyflawni purdeb o tua 99% cyn cyrraedd y system sychu a phuro cefn.
Gwagio: Defnyddir gwagio nwy hydrogen yn bennaf yn ystod cyfnodau cychwyn a chau i lawr, gweithrediadau annormal, neu pan nad yw purdeb yn bodloni safonau, yn ogystal ag ar gyfer datrys problemau.
7. System ocsigen
Mae llwybr ocsigen yn debyg i lwybr hydrogen, ac eithrio ei fod yn cael ei wneud mewn gwahanyddion gwahanol.
Gwagio: Ar hyn o bryd, mae'r rhan fwyaf o brosiectau'n defnyddio'r dull o wagio ocsigen.
Defnydd: Dim ond mewn prosiectau arbennig y mae gwerth defnyddio ocsigen yn ystyrlon, megis cymwysiadau a all ddefnyddio hydrogen ac ocsigen purdeb uchel, fel gweithgynhyrchwyr ffibr optig. Mae yna hefyd rai prosiectau mawr sydd wedi neilltuo lle ar gyfer defnyddio ocsigen. Y senarios cymwysiadau cefndirol yw cynhyrchu ocsigen hylif ar ôl sychu a phuro, neu ar gyfer ocsigen meddygol trwy systemau gwasgaru. Fodd bynnag, mae angen cadarnhau cywirdeb y senarios defnyddio hyn ymhellach.
8. System dŵr oeri
Mae proses electrolysis dŵr yn adwaith endothermig, a rhaid cyflenwi ynni trydanol i'r broses gynhyrchu hydrogen. Fodd bynnag, mae'r ynni trydanol a ddefnyddir yn y broses electrolysis dŵr yn fwy na'r amsugno gwres damcaniaethol o'r adwaith electrolysis dŵr. Mewn geiriau eraill, mae cyfran o'r trydan a ddefnyddir yn y gell electrolysis yn cael ei drawsnewid yn wres, a ddefnyddir yn bennaf i gynhesu system gylchrediad y toddiant alcalïaidd ar y dechrau, gan godi tymheredd y toddiant alcalïaidd i'r ystod tymheredd gofynnol o 90 ± 5 ℃ ar gyfer yr offer. Os yw'r gell electrolysis yn parhau i weithredu ar ôl cyrraedd y tymheredd graddedig, mae angen cario'r gwres a gynhyrchir allan trwy oeri dŵr i gynnal tymheredd arferol y parth adwaith electrolysis. Gall y tymheredd uchel yn y parth adwaith electrolysis leihau'r defnydd o ynni, ond os yw'r tymheredd yn rhy uchel, bydd diaffram y siambr electrolysis yn cael ei ddifrodi, a fydd hefyd yn niweidiol i weithrediad hirdymor yr offer.
Mae angen cynnal y tymheredd gweithredu gorau posibl ar gyfer y ddyfais hon ar ddim mwy na 95 ℃. Yn ogystal, mae angen oeri a dadleithio'r hydrogen a'r ocsigen a gynhyrchir hefyd, ac mae'r ddyfais unioni thyristor sy'n cael ei oeri â dŵr hefyd wedi'i chyfarparu â phiblinellau oeri angenrheidiol.
Mae corff pwmp offer mawr hefyd yn gofyn am gyfranogiad dŵr oeri.
- System llenwi nitrogen a phuro nitrogen
Cyn dadfygio a gweithredu'r ddyfais, dylid cynnal prawf tyndra nitrogen ar y system. Cyn cychwyn arferol, mae hefyd yn ofynnol puro cyfnod nwy'r system â nitrogen i sicrhau bod y nwy yn y gofod cyfnod nwy ar ddwy ochr yr hydrogen a'r ocsigen ymhell o'r ystod fflamadwy a ffrwydrol.
Ar ôl i'r offer gael ei ddiffodd, bydd y system reoli yn cynnal pwysau yn awtomatig ac yn cadw swm penodol o hydrogen ac ocsigen y tu mewn i'r system. Os yw'r pwysau'n dal i fodoli yn ystod y cychwyn, nid oes angen cynnal gweithred puro. Fodd bynnag, os caiff y pwysau ei ryddhau'n llwyr, mae angen cynnal gweithred puro nitrogen eto.
- System sychu (puro) hydrogen (dewisol)
Mae'r nwy hydrogen a baratoir o electrolysis dŵr yn cael ei ddad-leithio gan sychwr cyfochrog, ac yn olaf yn cael ei buro gan hidlydd tiwb nicel sinteredig i gael nwy hydrogen sych. Yn ôl gofynion y defnyddiwr ar gyfer hydrogen cynnyrch, gall y system ychwanegu dyfais buro, sy'n defnyddio dad-ocsigeniad catalytig bimetallig platinwm paladiwm ar gyfer puro.
Mae'r hydrogen a gynhyrchir gan yr uned cynhyrchu hydrogen electrolysis dŵr yn cael ei anfon i'r uned puro hydrogen trwy danc byffer.
Mae'r nwy hydrogen yn mynd trwy dŵr dadocsigenu yn gyntaf, a than weithred catalydd, mae'r ocsigen yn y nwy hydrogen yn adweithio â'r nwy hydrogen i gynhyrchu dŵr.
Fformiwla adwaith: 2H2+O2 2H2O.
Yna, mae'r nwy hydrogen yn mynd trwy gyddwysydd hydrogen (sy'n oeri'r nwy i gyddwyso anwedd dŵr yn ddŵr, sy'n cael ei ryddhau'n awtomatig y tu allan i'r system trwy gasglwr) ac yn mynd i mewn i'r tŵr amsugno.
Amser postio: Rhag-03-2024
