HM制氢系统概述
制氢机的工作原理
制氢机的工作原理
一、制氢机的工作原理一般包括以下几个步骤：
1. 供气系统：制氢机通过引入气源，如天然气或水蒸气，提供原料气体。
2. 干燥系统：气源中可能含有水分，制氢机会使用干燥剂或者通过冷凝等方式去除水分，以保证制氢的质量。
3. 过滤系统：气源中可能存在杂质或微小颗粒物，制氢机会使用滤网进行过滤，以防止杂质进入关键部件并影响制氢效果。
4. 燃烧系统：将气源进行燃烧，产生高温高压的燃烧产物，如水蒸气。
5. 催化剂系统：制氢机通常使用催化剂，如镍基催化剂或铁基催化剂，来促进燃烧产物与气源中的气体反应，生成氢气。
6. 分离系统：通过分离技术，如压力摩擦、吸附或膜分离等，将产生的氢气与其他废气或杂质分离开来，保证氢气的纯度和质量。
7. 收集系统：将分离得到的纯净氢气收集起来，并送入储氢容器或管道中，供后续使用。
二、制氢机的不同类型和应用：
1. 水热法制氢机：利用水蒸气和金属或金属合金反应，生成氢气。
常用于实验室或小规模制氢。
2. 膜分离制氢机：采用特殊的膜材料，通过渗透和扩散原理，将氧气和氮气等其他气体与氢气分离，获得高纯度的氢气。
常用于氢气纯度要求较高的应用，如燃料电池。
3. 碱液电解制氢机：利用电解液中的氢离子和氢氧离子在电流作用下发生还原反应，产生氢气。
常用于工业规模的制氢。
4. 化学反应制氢机：利用特定的化学反应来产生氢气，如甲醇重整、乙烷催化裂解等，常用于石化工业或特定工艺领域。
制氢机的工作原理与具体类型和应用密切相关，但总体上都是通过特定的反应和分离过程，将气源中的氢气与其他气体分离出来，以获得高纯度的氢气供给需要的领域和行业。
制氢监控系统说明书
一、概述1．自控设计原则本装置自动设计原则是根据工艺的操作条件设置检测，调节，报警，联锁及电气控制系统以保证制氢装置可靠，安全，高质量地运行，制氢装置的产品是氢气和氧气，操作压力是3.14MPa。
氢气是一种易燃易爆的气体，油类物质在高压纯氧里会自燃，制氢装置的电解液是腐蚀性较强的碱溶液，根据这些特点自控设计选用了具有防腐，防爆性能的仪表，对不具备防爆性能的仪表和电气设备都安装在现场相隔离的控制室内，对不具备防腐性能的仪表采用隔离措施，对与氧气相接触的仪表采取禁油措施，操作人员在控制室里就能方便地进行开、停车，监视制氢装置，了解运行机制、联锁点设置。
2．自控系统的构成2.1下位机下位机采用可编程序控制器（PLC）控制制氢设备。
PLC选用SIEMENS公司生产的S7-400系列硬冗余PLC，系统主要的调节、控制、联锁保护功能均由它完成，因而保证了系统的高可靠性。
2.2上位机上位机监控下位机的运行。
上位机操作系统采用Windows2000中文版，监控软件采用INTOUCH软件。
监控系统软件部分主要是上位机的人机交互界面，通过各个不同的画面，可使运行人员直观的监视各类系统参数，手动干预各调节参数和控制参数。
2.3通讯下位机与就地监控上位机之间是通过2块西门子专用的CP1613网卡进行通讯的。
本说明书只对人机交互界面的使用进行说明，关于PLC、微机、网卡等硬件方面的使用请参考相关硬件使用说明书，自控系统原理图见说明书最后一页附图。
4．自控系统硬件构成（请以具体的实物为准）PLC是制氢装置自控系统的核心硬件、PLC除了包括电源、CPU 之外还包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块以及模板所需的外部提供24V直流仪表电源。
4.1 模拟量输入模块模拟量输入模块采用8通道331-7KF02-0AB0模块4块，光电隔离，4个模块输入均为电流信号。
4.1.1 331-7KF02-0AB0模块与外部连接信号见下表：模块一：模块二：模块三：模块四：4.2 模拟量输出模块模拟量输出模块采用8通道332-5HF00-0AB0模块，光电隔离，模块输出均为电流信号。
发电机氢气系统(水氢氢)
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除湿装置
氢气去湿装置采用冷凝式，基本工作原理是 使进入去湿装置内的氢气冷却至－10℃以下，氢 气中的部分水蒸汽将在干燥器内凝结成霜，然后 定时自动（停用）化霜，霜溶化成的水流进集水 箱（筒）中，达到一定量之后发出信号，由人工 手动排水。使发电机内氢气含水分逐渐减少。冷 凝式氢气去湿装置的制冷原元件是压缩机。经过 冷却脱水的氢气回送至发电机之前重新加温至 18℃左右，加温设备也设置在去湿装置内。氢气 的循环仍然依靠发电机内风扇两端的压差，去湿 装置本身的气阻力约1k1P2 a（100mm水柱），故完整氢编辑ppt
缺点：
1、需要一套复杂的气体置换系统 2、氢气的渗透力强，对密封要求高 3、氢气与空气（氧气）混合到一定比例（4~74%）时，遇火将发生爆 炸，威胁发电机的安全运行
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露点
露点温度是指空气在水汽含量和气压都
不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。
形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠
时候的温度叫露点温度。露点温度本是个
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纯度分析仪
气体纯度分析仪是用以测量机内氢气 和二氧化碳纯度的分析器，使用前还须进 行2h（小时）通电预热，其反馈的数据和 信号才准确。
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氢气湿度仪
在发电机氢气干燥装置的入口和出口 各装有一台氢气温湿度仪，以便在线监测 发电机内氢气的湿度状况。
7、气体置换期间，干燥装置进出口管路上的 氢气湿度仪必须切除。
8、置换期间，应检查发电机密封油系统运行 正常，油气压差维持在0.056MPa左右。
9、气体置换期间，现场严禁吸烟或者动火工 作，排氢气时，速度2应3 缓慢，排污口附近完整编辑ppt
HM-200C1D2氢气发生器故障分析
０ 引 言
广 东 惠州 天然气 发 电有 限公 司水 电解 制氢使 用
２套 型号 为 Ｈ 一 ０ Ｃ Ｄ Ｍ ２ ０ Ｉ ２的全 自动氢 气发 生器 ， 该 装 置 由美 国 Ｔ ｌ ｙｅ能 源 系统 公 司研 制 ， ｅ ｄｎ ｙ 每套 设 备
氢 气产量可 达 １． ｈ 氢气纯度达 到 ９ ．９ ％。 １２ｉ ／ ， Ｉ １ ９ ９９ ８
１ 氢气作用及氢气发生器工作现状
ｐ ｒｓｒ ｐ ａ ｅ ｅ ｔ ｑ ｐ ｅ ｔｒｐａｒ，ｓ ｓｅ ｒ ｆｒ ａｉｎ ａ ｏｈ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｃ ｍ ｎ ，ｅ ｕｉｍ ｎ ｅ ｉ ｙ ｔ ｍ ｅ ｏｍ ｔｏ ｎｄ ｔ ｅ ｓ，８ ｈ ｄ ｏ ｅ ｇ ｎｅ ａｏ ｅｕｒ ｅ ｏ ｓ ｆｔ ０ ｔ ｅ ｈｙ ｒ ｇ ｎ ｅ ｒｔ ｒｒ ｔ ｎ ｄ ｔ ａ ｅｙ，
摘
要： 对广东惠州天然气发电有限公 司 Ｈ 一 ０ Ｃ １ Ｍ ２０ １ ２氢气发 生器运行 ｑ 的故障进行 分析 ， ３ － 采取 针对性 的
备 件 更 换 、 备 修 复及 系统 改 造 等 有 效 措 施 ， 复 了氢 气 发 生 器 安 全 、 定 、 济 的 运 行 。给 出 了合 理 的 维 护 设 恢 稳 经
第３ ０卷 第 ９期
２０ ０ ８年 ９月
华 电擞 术
Ｈｕ ｄ ａ ｃ ｎ ｌ ｇ－ ａ ｉｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｐ． ０ ８ ｅ ２ ０
ＨＭ 一 ０ １ ２氢 气 发 生器 故 障分 析 ２０ Ｃ Ｄ
布连电厂主机及主要辅机设备配置简介
国电建投内蒙古能源有限公司简介一、公司简介国电建投内蒙古能源有限公司位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗，2005 年由中国国电集团公司、河北省建设投资公司双方按50%：50%比例投资组建。
总体规划在鄂尔多斯市伊金霍洛旗和准格尔旗分别建设6X 600MW级空冷燃煤发电机组和8X600MV级空冷燃煤发电机组，以及配套建设察哈素、刘三圪旦两个大型现代化煤矿项目。
整个项目遵照“整体规划、分步实施”的原则，一期工程设计在伊金霍洛旗布连建设2X 660MV超超临界空冷燃煤发电机组和察哈素年产1000万吨煤矿项目，2012年投产；在准格尔旗长滩建设2X 660MW 超超临界空冷燃煤发电机组及配套刘三圪旦煤矿项目。
布连电厂位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇布连乡，距伊金霍洛旗阿镇约35公里，距鄂尔多斯东胜区70公里。
一期工程为2X 660MV超超临界直流空冷发电机组。
因工作需要，现面向社会诚聘有志之士加盟。
二、布连电厂主机及主要辅机设备配置简介锅炉：采用北京巴威公司生产的超超临界直流、单炉膛、一次再热、全封闭、固态排渣、前后墙对冲燃烧方式，过热器出口压力28MPa，过热器/再热器出口温度为605 C /603 C,锅炉采用烟台龙源公司生产的等离子点火系统。
汽轮机：采用上海电气集团股份有限公司生产的单轴、三缸二排汽、中低压缸双流、中间再热式超超临界空冷汽轮机，主蒸汽压力27MPa主汽/再热热段蒸汽温度为600C /600 C；设计背压12kPa, 夏季满发背压为30kPa。
发电机：采用上海电气集团股份有限公司生产的全封闭、自通风、水-氢- 氢冷却方式的发电机。
主要辅机：锅炉空气预热器、送风机、一次风机、引风机及增压风机均选用豪顿华公司产品，风机均为动叶可调式轴流风机；100% 容量汽动给水泵主泵选用英国苏尔寿公司生产的进口设备，100%容量给水泵驱动汽轮机采用杭汽生产的国产设备；100%容量高压旁路系统采用德国博普- 罗依特公司生产的进口设备；电动给水泵选用大连苏尔寿公司生产的合资产品；空冷岛系统选用国电龙源冷却环保工程有限公司产品。
6_制氢站系统
6制氢站系统6.1制氢站系统概述：当一对电极浸没在电解液中，中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成的水电解池，当通以一定的直流电时，在阴极和阳极分别发生如下化学反应，将水电解为氢气和氧气。
阴极：2H2O + 2e → H2↑+ 2OH -阳极：2OH - - 2e → H2O + 1/2 O2↑总反应：2H2O → 2H2↑+ O2↑我厂制氢设备选用中国船舶工业总公司第七研究院第七一八研究所生产的CNDQ-10/3.2型一体化中压水电解制氢设备。
设备选用两套制氢装置公用一套循环冷却水系统的制氢形式。
由包括主体电解槽在内的三个框架、整流柜、控制柜、自动仪表、补水箱、补水泵、碱液箱及闭式循环冷却水装置等组成。
电解槽的电源经过硅整流装置，以KOH做电解质，五氧化二钒做添加剂，电解除盐水来制得高纯度的氢气。
整个制氢系统采用微机监控，全自动操作，以保证发电机氢冷却系统的安全稳定运行。
6.2 制氢站的工艺流程：6.2.1氢气系统流程：电解槽→氢分离器→气体洗涤器→气水分离器→冷却器→干燥器→└→排空└→排空框架二→储氢罐6.2.2氧气系统流程：电解槽→氧分离器→排空6.2.3循环冷却水系统流程：工业水来水↓机房来除盐水→循环水箱→循环水泵→换热器→氢、氧分离器内部蛇管→循环水箱└→气体冷却器内部蛇管6.2.4补充水流程：机房来除盐水→蒸馏水箱→补水泵→氢洗涤器→氢气分离器→电解槽6.2.5碱液循环系统流程：碱循环泵→电解槽→氢分离器与氧分离器→直角过滤器→碱循环泵6.2.6排污系统流程：汽水分离器→氢气水封→排污、放空框架三排污口→排水槽6.3 制氢站的主要设备规范：6.3.1框架一：6.3.2框架二： 2套，减压后压力：0.8-1.0MPa6.5 制氢站的控制标准与发电机的运行监督：6.5.2氢冷发电机的运行监督：6.5.2.1氢冷发电机气体标准：氢气纯度不小于98%，含氧量不大于2%，露点小于-5℃。
6.5.2.2每天早班对氢冷发电机内的氢气纯度和湿度各分析一次（特殊情况增加分析次数），并记录氢气纯度分析仪、湿度检测仪指示值，发现异常情况，应及时汇报班长和值长。
HM200制氢机中文说明书
HM氢气发生器系统说明书苏州威姆自动化设备有限公司目录第一节系统说明1 引言2 电解液3 电解槽4 电解液子系统（1）KOH泵（2）KOH贮罐（3）换热器（4）KOH过滤器（5）流量开关（6）KOH温度传感器（7）KOH液位计5 给水子系统（1）给水（2）给水水质监测器（3）给水泵（4）给水控制6 气体控制和调节子系统（1）压力变送器（2）产气速率（3）预压（4）备用（5）压力释放（6）背压调节器（7）差压调节器（8）安全阀（9）排空阀（10）冷凝器和捕集器（11）纸型隔膜（12）氮气冲洗7 氢气干燥（1）干燥器（2）干燥器阀8 冷却及冷凝器冷却水子系统（1）温度调节阀（2）冷凝器冷却水及其控制9 系统安全（1）氧中氢监测器（2）电流监测器（3）氢检测器（4）停车报警10 电力和工艺控制子系统（1）DC电源（2）可编程控制器（3）工艺控制及程序（4）干燥器程序11 数据显示和工艺监控（1）触摸屏显示（2）发光二极管监控第二节发生器安装1 系统类别2 发生器安装3 设备连接（1）给水（2）冷却水（3）冷凝器冷却水（4）氢、氧排气阀（5）产品气输送（6）电力（7）氮气吹洗4电源的电连接5 外部报警连接第三节发生器运行1 前言2 初次启动3 启动模式4 运行模式5 备用模式6 常规运行7 压力释放8 停车第四节维护和校验规程1 前言2 电解液（1）电解液混和（2）电解液注入（3）电解液检查（4）电解液排放3 电解槽检查（1）外观检查（2）内部检查（3）再紧固规程4 纸型隔板更换5 渗透渗漏检查6 KOH过滤器更换7 给水过滤器更换8 KOH泵检查9 阀门和调节器维修和校验（1）电磁阀（2）差压调节器（3）背压调节器（4）止回阀和安全阀10 氧中氢监测器维修及校验（1）流量控制器（2）过滤器罐（3）温度传感器11 系统试压12 差压变速器13 KOH流量开关检查14 给水泵起动及冲洗15 给水检测器检查16 干燥器维修（1）孔板维修（2）止回阀维修（3）分子筛更换（4）气体过滤器更换17 温度调节阀检查第五节排除故障指南附录A目录系统组件图1 框架组件图号；A-12 电解槽组件图号；A-23 给水和冷却水组件图号；A-34 气体控制组件图号；A-45 控制箱组件图号；A-56 干燥器组件图号；A-6附录B目录系统图1 HM管道图图号；M141562 HM-C1D2发生器接线图图号；ES-M-009第一节系统说明1 引言HM系统的基本设备配置包括两块，即氢气发生器和电源。
制氢装置流程及关键设备介绍
制氢装置流程及关键设备介绍制氢装置是一种将化石燃料或其他可再生能源转化为氢气的设备。
制氢的过程涉及多个步骤和关键设备，下面将对其流程及关键设备进行介绍。
制氢装置的流程通常包括原料处理、催化剂反应、气体分离和气体纯化等环节。
下面将逐步介绍每个步骤以及关键设备。
首先是原料处理。
不同的制氢装置使用的原料可能不同，常用的原料包括天然气、石油、煤、生物质等。
原料处理的目的是去除其中的杂质和含硫化合物等有害成分，以保证后续反应的顺利进行。
关键设备包括储气罐、气体分离器、液氢分离器、吸附剂床等。
其次是催化剂反应。
原料处理后的气体进入反应器，加热并与催化剂接触以产生化学反应。
常用的制氢反应有蒸汽重整、部分氧化、燃烧、催化裂化、水煤气变换等。
不同的反应需要不同的催化剂以及反应温度和压力条件。
关键设备包括反应器、加热炉、催化剂床等。
接下来是气体分离。
制氢反应生成的气体混合物中，通常含有一定比例的氢气、二氧化碳、一氧化碳等成分。
气体分离的目的是将氢气与其他气体进行分离，以获取纯净的氢气。
常用的气体分离方法包括膜分离、吸附剂分离、液态分离等。
关键设备包括膜分离器、吸附剂床、分离塔等。
最后是气体纯化。
气体分离后的氢气可能还含有一些杂质，如微量的氧气、水蒸汽、硫化氢等。
气体纯化的目的是去除这些杂质，以满足氢气的使用要求。
常用的气体纯化方法包括催化氧化、吸附剂处理、液态纯化等。
关键设备包括纯化塔、吸附剂床、催化剂床等。
除了以上的基本流程和关键设备外，制氢装置还需要一些辅助设备来保障工艺的顺利进行。
例如气体压缩机用于提高气体压力，气体储罐用于存储气体等。
总之，制氢装置是利用催化剂进行化学反应，将化石燃料或其他可再生能源转化为纯净的氢气的设备。
其流程包括原料处理、催化剂反应、气体分离和气体纯化等步骤，关键设备包括储气罐、反应器、膜分离器、纯化塔等。
通过合理设计和运行这些设备，可以高效地制取氢气，满足工业和能源领域对氢气的需求。
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H
M
制
氢
系
统
概
述
主要内容：
1．概述
2．制氢系统设备规范
3. 制氢系统的启动、运行、停运
4. 制氢系统故障及处理
5、制氢系统阀门清单
1.概述
1.1美国Teledyne Energy Systems, Inc.公司生产的HM-200型制氢机（Ｑ＝11.2Nm3/h），
带干燥、纯化装置。
制氢系统的组成分为以下几部分：氢气生产系统、氢气贮存及分配系统、氢气分析测量系统、电气和控制系统及联锁报警系统、通风系统等。
1.2 系统设计参数
氢气产量：11.2Nm3/h(产氢量连续可调范围为额定出力的17%-100%)
氧气产量：5.6Nm3/h
氢气纯度：≥99.9998%(V/V)
氧气纯度：≥99.993%(V/V)
氢气压力：100psig（7.0Kg/cm2）
干燥后氢气露点：≤-73℃（常压下）
直流电耗：≤4.8kWh/Nm3H2
电解槽补充水耗量: 11 L/h 锅炉补给水处理系统来除盐水
冷却水耗量: 40L/min主厂房来闭式冷却水，水质为除盐水
1.3 电解制氢原理
纯水电解是无效的，因为水的电离常数很低且电阻较高。
电解液采用强碱溶液以提供丰富的氢氧根离子（OH-），从而把电极间的电阻降至最低，当加上一电压后，直流电流会流到电极上，在每个电极上都发生了各自的半电池电化学反应，
在正极上：4OH- →O2 +2H2O+4e-
在负极上：4H2O+4e → 2H2+4OH-
总反应是：2H2O → 2H2 +O2
此反应的速率与流经电极间的电量是成正比例的。
本HM系统使用的电解液，为25%重量的KOH水溶液，相应的比重为1.236（20℃）。
1.4制氢系统简单流程
氢气发生系统示意图：
2. 制氢系统设备配置
3.制氢系统的启动、运行、停运
（附表）停车状况的起因和送气时起初编制程序的报警设定点：
4.制氢系统故障及处理4.1可直接显示的故障情况
4.2 不直接显示也不会引起系统停车的故障。
这些故障通常不会象上述停车那么严重，然而，这些征兆应该认识到，这些问题应予纠正。
5、制氢系统阀门清单
略。