制氫設(shè)備安全運(yùn)行中的若干技術(shù)問題

1、Word文檔 制氫設(shè)備安全運(yùn)行中的若干技術(shù)問題 由于氫氣所具有的物理化學(xué)性質(zhì)，制氫站成了氫冷式火電廠的一個特別危急源。加強(qiáng)制氫設(shè)備的平安管理，不僅是其本身平安運(yùn)行的需要，也是發(fā)電機(jī)組平安穩(wěn)定運(yùn)行的需要。本文側(cè)重從技術(shù)角度總結(jié)嵩嶼電廠制氫設(shè)備幾年來的平安運(yùn)行管理閱歷，提出了制氫設(shè)備生產(chǎn)中的有關(guān)平安留意事項。 1 電解槽運(yùn)行的平安技術(shù)監(jiān)督 1.1 電解槽運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測 電解槽是制氫設(shè)備的心臟部件，電解槽的運(yùn)行狀況，直接影響著整套制氫設(shè)備的平安運(yùn)行狀況?？梢酝ㄟ^對電解槽運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測來把握其運(yùn)行狀況，電解槽的重點監(jiān)測參數(shù)有產(chǎn)氫量、槽溫、循環(huán)回路的堿流量等。假如這些參數(shù)發(fā)生特別，說明電解槽內(nèi)部發(fā)生故障或

2、循環(huán)回路上的過濾器有污堵現(xiàn)象存在。 電解小室電壓也是一個重要的監(jiān)測參數(shù)，電解小室電壓應(yīng)為1.82.2 V，超出此范圍，說明槽體可能消失局部過電壓或失電壓、絕緣性能及電極表面光滑度下降的問題，應(yīng)加以分析。 1.2 電解槽的爆鳴聲問題 電解槽剛啟動時或正常運(yùn)行中，間或會聽到稍微的爆鳴聲，爆鳴聲產(chǎn)生的緣由如下： (1) 電解槽堿液中含有的離子成份，如鈣、鎂離子等，長期運(yùn)行在高溫(90左右)條件下，簡單形成垢狀物，引起氫、氧氣路通道受阻，產(chǎn)生稍微的爆鳴。 (2) 電解槽中電解小室的石棉隔膜消失輕度的破損或脫脂現(xiàn)象，導(dǎo)致氫氣和氧氣局部少量互串，從而引起小爆鳴。 電解槽消失爆鳴聲后，要嚴(yán)格監(jiān)測產(chǎn)品氫氣、氧

3、氣的純度，尤其要做好電解槽出口的在線氧表、氫表的校驗工作。加強(qiáng)對電解液的質(zhì)量與濃度測試，必要時更換。保證系統(tǒng)中濾網(wǎng)的清潔，削減雜質(zhì)堵塞。 1.3 電解槽的清洗規(guī)定 電解槽運(yùn)行一段時間后應(yīng)進(jìn)行清洗，周期可為半年，清洗工藝有簡易清洗及拆管清洗，應(yīng)依據(jù)實際需要而定。 制氫系統(tǒng)退出堿液，灌滿除鹽水。啟動系統(tǒng)中的循環(huán)泵，循環(huán)清洗30 min左右，停泵后通過電解槽排污門進(jìn)行清洗廢液排放，如此重復(fù)數(shù)次。 拆下與電解槽相連的管路，從電解槽的一側(cè)通過皮管引水沖洗，從另一側(cè)排污。沖洗30 min后對換沖洗口與排污口，如此重復(fù)數(shù)次，直至無污跡排出。在排出的污跡中，經(jīng)常會發(fā)覺有黑色的粉末狀雜質(zhì)，該雜質(zhì)是石棉隔膜輕度裂

4、開或脫脂的產(chǎn)物。 2 氫氣質(zhì)量的平安技術(shù)管理 2.1 純度 產(chǎn)品氫氣純度按體積計不得小于99.5%，氫氣中的含氧量及其它微量氣體按體積計不得于0.5%。副產(chǎn)品氧氣的純度按體積計不得小于98.5%。如上述指標(biāo)消失特別，應(yīng)停止制氫，查找純度下降的緣由。 2.2 濕度 濕度以滿意運(yùn)行發(fā)電機(jī)氫氣濕度需要為準(zhǔn)，不宜過高地追求產(chǎn)品氫氣的濕度，否則對加熱式的氫氣干燥器可能帶來負(fù)面的影響。一般狀況下，氫氣的露點(濕度)如能達(dá)到-25以下，就可滿意發(fā)電機(jī)平安運(yùn)行的需要，假如把露點降低到-30以下，則必需較大幅度地延長干燥時間并提高加熱溫度。 改善氫氣濕度的一個重要措施是加強(qiáng)排污管理。通過對制氫設(shè)備有關(guān)的壓力容器

5、進(jìn)行必要的排污，可有效地提高氫氣的濕度，削減干燥器的工作負(fù)擔(dān)，保證送入發(fā)電機(jī)氣體的合格率。制氫設(shè)備每次啟動前后，應(yīng)對系統(tǒng)中的各氣體分別器、排水器等進(jìn)行排污，削減已經(jīng)過氣液分別的氫氣再次從有關(guān)容器中攜帶出水份。貯氫罐中的氫氣，雖經(jīng)過干燥，但總會有微量的水份存在，罐中氫氣露點受外界環(huán)境溫度影響較大，當(dāng)氣溫下降時，往往有稍微結(jié)露的現(xiàn)象發(fā)生。因此，較好的排污時段應(yīng)選擇在夜間進(jìn)行。 2.3 手工取樣規(guī)定 即使是采納了氫氣在線分析表計，氫氣手工取樣仍不行避開。取樣的代表性與規(guī)范性直接影響到化驗的精確性，影響到制氫設(shè)備的平安運(yùn)行。無論是產(chǎn)品氫氣取樣或發(fā)電機(jī)中的氫氣取樣，取樣前都應(yīng)仔細(xì)檢查取樣膠球膽的嚴(yán)密性，

6、任何狀況下都不允許使用不嚴(yán)密的膠球膽取樣。取樣前應(yīng)檢查四周的通風(fēng)狀況，決不允許有可能的火源存在。開啟取樣門時應(yīng)緩慢操作，對取樣管進(jìn)行排氣(污)2 min左右，如氣樣中有油氣等雜質(zhì)排出，應(yīng)適當(dāng)延長排污時間。 取樣膠球膽需用氣樣沖洗3次以上，每次氣樣布滿膠球膽后，應(yīng)用雙手?jǐn)D壓氣膽，以便盡可能排解氣膽中的空氣，之后再采氣樣作為測試樣。 2.4 分析藥品管理規(guī)定 作為手工分析氫氣純度的焦性沒食子酸，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的管理。焦性沒食子酸配制后應(yīng)注明藥品的濃度、配制日期、配制人。同時做好藥品的保管工作，削減空氣、光線對藥品的氧化作用。 焦性沒食子酸應(yīng)有定期更換制度，更換后須用空氣作藥效試驗，試驗時如空氣的汲取量

7、在20%以上，視為合格藥品。使用中的焦性沒食子酸如遇上測量次數(shù)較多的狀況，應(yīng)準(zhǔn)時做藥效試驗，空氣的汲取量在18%以下，視為不合格藥品，應(yīng)準(zhǔn)時更換。 3 補(bǔ)氫操作平安規(guī)定 3.1 補(bǔ)氫速率的掌握 補(bǔ)氫速率一般掌握在發(fā)電機(jī)氫壓上升速率為1kPa/min左右。冬天時候，由于新奇氫氣的溫度較低，而運(yùn)行發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣的溫度一般在40以上，這樣，兩種氣體明顯存在著溫差，假如此時發(fā)電機(jī)內(nèi)的氫氣濕度較差，而補(bǔ)氫速率又較快，將很簡單在發(fā)電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，消失電暈等嚴(yán)峻問題。 3.2 補(bǔ)氫母管壓力監(jiān)測 補(bǔ)氫時，應(yīng)緩慢開啟補(bǔ)氫門，補(bǔ)氫母管壓力一般掌握在0.5 MPa左右(以發(fā)電機(jī)額定氫壓0.32 MPa為例)，補(bǔ)

8、氫結(jié)束后，在確認(rèn)發(fā)電機(jī)的補(bǔ)氫門已關(guān)閉的狀況下再關(guān)閉氫站補(bǔ)氫門，并記錄補(bǔ)氫母管上的壓力值，以利觀看氫壓下降狀況。每次補(bǔ)氫前應(yīng)記錄供氫母管壓力，如與上次補(bǔ)氫后壓力差大于0.1 MPa，說明補(bǔ)氫管道或閥門上存在著滲漏問題，應(yīng)聯(lián)系檢修部門處理，確認(rèn)補(bǔ)氫管道無滲漏后方能進(jìn)行補(bǔ)氫。 4 氣密性試驗平安規(guī)定 氣密性試驗是制氫設(shè)備檢修或故障處理后應(yīng)完成的一項重要平安措施。氣密試驗的做法簡要如下： (1) 往制氫系統(tǒng)注入除鹽水，待水位升至氫氧分別器液位計的中部后關(guān)緊系統(tǒng)與外界連接的全部閥門，打開系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)回路上的全部閥門。緩慢地往充氣口充入氮氣，觀看壓力表(就地壓力表及氮瓶上壓力表)的指示值，待表壓漸漸上升到

9、3.2 MPa后關(guān)閉氣瓶閥及充氣閥。 (2) 用肥皂水檢查系統(tǒng)內(nèi)全部管閥件的密封點，觀看是否有肥皂泡產(chǎn)生。如有，則應(yīng)先排解，然后連續(xù)試壓，并保壓12 h，假如壓降 充壓過程中，人不宜靠近液位計等易破損部件，以免在意外狀況下被損害。 5 堿液配制與添加規(guī)定 堿在電解過程中不參與電化學(xué)反應(yīng)，僅起導(dǎo)電作用，理論上不損耗，它的損耗主要是被氫、氧氣體攜帶走以及排污等因素造成。堿液中添加的五氧化二釩等藥劑，它們的作用主要是削減電化腐蝕，提高氣體純度，降低小室電壓，削減極化現(xiàn)象。 電解槽經(jīng)過排污和其它損耗，堿溶液濃度會變稀，為確保溶液濃度在規(guī)定范圍，必需準(zhǔn)時補(bǔ)堿，否則將使溶液電導(dǎo)下降，小室電壓上升，并可能引

10、起爆鳴。 配制新堿液，應(yīng)先知道配制體積，百分比濃度，然后計算出配制堿液所需固態(tài)堿的總重量。配堿液時，在往除鹽水中加固體堿時要緩緩加入，并準(zhǔn)時攪拌以防結(jié)塊。固態(tài)堿溶解是個放熱過程，隨著堿液溶解，溶液溫度上升，再加入的堿易于溶解。 新電解槽或大修后電解槽所配制的堿液一般要比規(guī)定濃度高一點，因電解槽在加入規(guī)定堿液之前已用除鹽水及稀堿液清洗過，石棉布被浸濕，相當(dāng)于已有一部分水加入槽內(nèi)，所以新堿液加入之后，經(jīng)循環(huán)泵打循環(huán)，濃度會低于原配制堿液的濃度。堿液配制好后，要用比重計再測定一下，查表求出濃度，看是否會合乎要求。 6 其它規(guī)定 6.1 阻火器 阻火器應(yīng)定期進(jìn)行檢查，防止其中的銅絲網(wǎng)受損或雜物積聚在阻火器上，影響排氣管路的暢通。另外，與阻火器相聯(lián)的排氣管末端管路也應(yīng)保持平滑，不能留有焊熘等其它金屬雜質(zhì)，以免引起氫氣與焊熘磨擦著火。 6.2 堿液濾網(wǎng)清洗 堿濾網(wǎng)一般為鎳絲網(wǎng)，應(yīng)進(jìn)行定期清洗，以除去濾網(wǎng)上的各種雜質(zhì)及垢物。這一點在設(shè)備檢修后及堿液重新更換后尤為重要，在設(shè)備檢修后及堿液重新更換后經(jīng)常消失