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氢气站设计规范
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总则
。基于氢气是可燃气体,且着火、爆炸围宽,下限低,氢气站的
安全生产十分重要。各种制氢方法均需耗费必定数目的能量,
有的制氢方法需耗费比许多的
一次能源或二次能源,如水电解制氢需耗费许多的电能,所以,应十分注意降低能量耗费,
节约能源。氢气目前主要广泛应用于冶金、电子、化工、电力、轻工、玻璃等行业,用作保
护气体、还原气体、原料气体等,因为在生产过程中的作用不一样,
对氢气的质量要求也各不
相同,应充分满足生产对氢气质量的要求。氢能被誉为
21世纪的“洁净能源”,跟着科学技
术的发展,氢能的应用将会逐渐获取推行。所以,氢气站、供氢站设计,一定认真贯彻各项
目标政策,的确采纳防火、防爆安全技术措施;认真解析比较,采纳先进、合理的氢气生产
流程和设施;认真执行本规的各项规定,使设计做到安全靠谱,节约能源,保护环境,满足
生产要求,达到技术先进,经济上合理。
1最近几年来,国工业氢气制取方法主要有:
水电解制氢、含氢气体为原料的变压吸附法提纯氢
气、甲醇蒸气转变制氢以及各种副产氢气的回收利用等。
各种制氢方法因工作原理、
工艺流
程、单体设施的不一样,各具特点和不一样的优势,各地区、
行业和企业应依据自己的实质状况
和详尽条件,经技术经济比较后合理选择氢气制取方法。
如××钢铁企业,在一期工程时,采
用水电解制氢方法,装设2台氢气产量为
200Nm3/h的水电解制氢装置,因为生产发展的需
要,氢气需求量大幅度增添,该企业在扩建工程中采纳于利用企业焦化厂的副产焦炉煤气
(含
氢气50%~60%)为原料气的变压吸附提纯氢气系统,
氢气产量为2000Nm3/h、氢气纯度大
%。变压吸附提纯氢气技不及装置已在我国石化、冶金、电子等行业推行应用,取
得了优异的能源效益、经济效益。甲醇蒸气转变制氢也在外国获取踊跃应用,
据认识国有多
家制造单位已商品化生产,仅、天津就有多套500Nm3/h左右的甲醇蒸气转变制氢系统正在运行中。
各种制氢方法以不一样的规模在各行业设计、建筑、
运行,累积了丰富的经验,制氢以及氢气
纯化、压缩、灌装技术日臻完美。据认识,国设计、制造、运行中的产氢量
15万Nm3/h
的变压吸附提纯氢气系统、产氢量350Nm3/h的水电解制氢系统等正在优异地运行中。
实践
证明,采纳各种制氢方法的氢气站在我国已有成熟的设计、
建筑和运营经验,为此本规应该
适应这种实质状况和需求,从只适用于水电解制氢的氢氧站扩大为适用于各种制氢方法的氢
气站,并按此要求将各章、节和条则作相应的更正和增补。
2本条所指的供氢站是不含氢气发生设施,
以氢气钢瓶或氢气长管钢瓶拖车或管道输送供应
氢气的建筑物、修建物的统称。本条所指的氢气,应吻合现行国家标准《工业氢》
、《纯氢、
高纯氢和超纯氢》中规定的各项技术指标及要求。
据检查,目前国电子、冶金、石化、电力、
机械、轻工等行业使用的氢气,除了工厂自建氢气站外,瓶装或周边工厂用管道输送供应的
氢气,均吻合现行国家标准的规定。国家标准的主要技术指标如表1。
供氢站依据氢气本源、规模、技术参数的不一样,可包含:氢气汇流排间、实瓶间、空瓶间、氢气纯化间、氢气加压间等。
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氢气的主要特征。
主要特点数据:
比重:20℃时(空气=1);
燃烧温度;在空气中为574℃,在氧气中为560℃;
燃烧界限:在空气中为4%~75%(体积),%~94%(体积);
爆轰界限:%~59%(体积),在氧气中为15%~90%(体积);
不燃围:空气-氢-二氧化碳中O2<8%,空气—氢—氧中O2<5%;
最大点火能量(大气压力):,;
最高燃烧温度()为2129℃。
氢气无色无嗅,人们不可以凭感觉发现。
氢气比空气轻,送上升趋向。
当氢气与空气或氧气混杂时,形成一种混杂比围很宽的易燃易爆混杂物。
(5)点燃爆炸混杂物所需能量低,仅为汽油—空气混杂物点火能的1/10。一个看不见的小
火花就能引燃。
氢气易扩散,。
(7)氢气易泄漏,因为分子量小和粘度低,氢气的泄漏约为空气的2倍。
按现行国家标准《建筑设计防火规》的规定,氢气站、供氢站属于甲类生产。
3依照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》中的相关条款规定,确立氢气站、供氢站有
爆炸危险地区为1区或2区的主要依照是:
有爆炸危险的制氢间、氢气纯化间、氢气压缩机间等的空间都不大,设施部署间距最大仅4m,所以本规规定,建筑物部的爆炸危险地区围,一般以房间为单位。
规规定,“1区:在正常运行时可能出现爆炸性气体混杂物的环境;”并在注中明确:“正常运行是指正常的开车、运行、泊车,易燃物质产品的装卸,密闭容器盖的开闭,安全阀、
排放阀以及所有工厂设施都在其设计参数围工作的状态。”氢气站有爆炸危险的房间的生产设施在开车、泊车时,均有可能出现爆炸性混杂气体环境。
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对“第一级开释源”的规定是:“估计正常运行时周期或有时开释的开释源在正常运行时会开释易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处”基于目前阀门等附件的密封性能
难以保证易于泄漏的氢气不外泄,所以,氢气站有爆炸危险房间,在正常运行时,存在着周期或有时开释的开释源,即属于第一级开释源。
依据规定,开释源级别和通风方式与爆炸危险地区划分和围之间的关系是:在自然通风
和一般机械通风的状况下,第一级开释源可划为1区;当通风优异时,应降低爆炸危险地区等级;局部机械通风,在降低爆炸性气体混杂物浓度方面比自然通风和一般机械通风更为有
效时,可采纳局部机械通风使等级降低。
依据对各种种类氢气站的检查认识,
有爆炸危险房
间均设置自然通风和一般的机械通风,未设局部通风。所以,
在氢气站的制氢间、氢气纯化
间、氢气压缩机间、氢气灌装间等房间爆炸危险物质的开释属于第一级开释源,
其爆炸危险
地区的划分应定为1区。
依照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》中的相关条款的规定和对现有氢气站的调
查认识,本次规订正中,将有爆炸危险为l区的各种房间的相邻地区、空间和氢气排气口四周空间等规定为2区有爆炸危险场所。氢气站室外制氢设施、氢气罐的四周空间和氢气放空管四周空间规定为2区有爆炸危险场所。
本规附录A是依据前面的表达和现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》中的相关规定,对氢气站爆炸危险地区的等级围划分作了规定,并附图说明。
、规主要有:《建筑设计防火规》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》、《供配电系统设计规》、《电力工程电缆设计规》、《建筑物防雷设计规》、《气瓶安全督查规程》、《10kV及以下变电所设计规》、《低压配电设计规》、《工矿企业总平面设计规》、《氧气站设计规》、《氢气使用安全技术规程》、《压缩空气站设计规》、《工业企业设计卫生标准》等。
总平面部署
,确立氢气站、供氢站、氢气罐及其隶属修建物等
的地址的基本源则。确立这些原则的目的,是为了保证安全生产,保障国家财富和人身安全。
1依据现行国家标准《工矿企业总平面设计规》规定:“煤气站和天然气配气站宜部署在主
要用户的常年最小风向频率的下风侧,并应远离有明火或散生气花的地址”,“乙炔站应位于
明火或散生气花地址常年最小风向频率的下风侧”。
氢气与煤气、天然气、乙炔均属可燃气体。为保证工厂的生产安全,所以作本条规定。
2按现行国家标准《建筑设计防火规》规定:“有爆炸危险的甲、乙类厂房宜独立设置”。
对运行中的各种制氢方法的氢气站的检查认识,基本上为独立建筑;另对电力部门作为发电机氢冷用氢,装设的水电解槽的小型氢氧站的检查,也都采纳独立建筑,所以,本条的规定
是必需的,也是基本吻合实质状况的。
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3《工矿企业总平面设计规》中规定:“易燃、易爆、危险品生产设施,应部署在企业的荒僻地带”。
《火力发电厂总图部署及交通运输设计规定》中规定:“生产过程中有爆炸危险的建筑物、修建物一般部署在厂区的边沿地段”。
氢气站、供氢站、氢气罐可能发生燃烧和爆炸,为了尽量减少事故的发生以及防范发生爆炸
等事故造成较大的人身伤亡及经济损失,所以规定不宜部署在人员密集地段和主要交通要道周边处。
4氢气站属于有爆炸和火灾危险的场所,是企业的重要能源供应站之一。有的单位若中断供
氢将会造成较大的经济损失或工厂停产。所以,应作为工厂的重要安全保卫场所。据检查,
设有围墙者据有较大比率,有的单位在建设过程中未设围墙,投产运行后,为防范事故的发生,保证安全生产,后增设了围墙。为此,拟定本条规定。
~、供氢站、氢气罐与建筑物、修建物的防火间距,将现行国家标准《建筑设计防火规》中的相关规定详尽化。
:固定容积的氢气罐,总容积按其水容量(m3)和工作压力(绝对压力)
的乘积计算。氢气罐总容积计算时,工作压力的单位为(kg/cm2),如某氢气罐的水容量为
4m3、(绝对压力),则氢气罐总容积≈4×15≈60m3。
,有时受占地面积和详尽用地条件的限制,使氢气站的站区部署较
为困难;有时为了氢气供应方便,与用氢车间毗邻部署。为此,在遵守现行国家标准《建筑
设计防火规》的前提下,且吻合本条各款的规准时,同意氢气站与其余车间呈L形、П形、Ш形毗邻部署。
1按现行国家标准《建筑设计防火规》的规定,甲类生产种类、单层厂房、二级耐火等级时,
防火分区的最大同意占地面积为3000m2。考虑到氢气的爆炸着火围宽,点火能低,爆炸威
力大,为了保证氢气生产的安全和一旦发惹祸故后减少损失,本条规定毗邻的氢气站站房面
积不该超出1000m2,为防火分区最大同意占地面积的1/3。
2氢气生产过程中,有氢气泄漏的可能,为保证安全生产,氢气站不得同明火或散生气花的
生产车间、场所部署在同筑物,如:热办理车间、焊接车间、锻压车间、汽车库、锅炉房等。
与氢气站毗邻的其余车间的建筑耐火等级,应与氢气站一致,不该低于二级。
3据对国已经建成投产的氢气站的检查,一些单位为了减少占地面积,方便运行和管理,降
低基本建设投资,在吻合现行国家标准《建筑设计防火规》的规定的前提下,经相关部门的
审察同意,将氢气站与冷冻站、压缩空气站、氮氧站等动力站或其余车间以L形、П形、Ш形毗邻部署。
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1按现行国家标准《氢气使用安全技术规程》中规定:当氢气实瓶数目不超出60瓶时,可
与耐火等级不低于二级的用氢厂房毗邻;
2
美国防火标准NFPA51中规定:在建筑物储蓄的燃气气瓶,除正在使用或连接后准备使用
者外,乙炔及非液化气体的储蓄量不该超出
2500立方英尺(约70m3);
3
依据对一些用氢量较小的用氢单位的检查,
好多单位在用氢车间设有氢气汇流排和储蓄少
量氢气钢瓶,其部署方式是设在厂房端部或靠外墙或与用氢车间毗邻的专用房间。
当使用氢气的工厂采纳周边工厂管道输送氢气供应时,是按供应氢气和使用氢气的技术参
数,在供氢站设置必需的增压、储蓄、纯化妆置。若供氢站的占地面积不超出500m2时,为了方便管理,减少占地面积,可与耐火等级不低于二级的用氢车间或其余非明火作业的丁、戊类车间毗邻。
因为此类供氢站设施部署较紧凑,厂房不高,一般通风条件较制氢间差,为从严控制,本条
规定毗邻部署的站房面积不得超出500m2,。据检查,国此类
供氢站运行中采纳以下做法:某厂使用周边的某化肥厂用管道输送的氢气,在厂的用氢车间
设有稳压装置和氢气压缩机;某厂从周边***碱厂用管道输送氢气,在厂用氢车间设有增压、
净化妆置的供氢站;某厂从周边工厂用管道输送的氢气,在厂设有氢气纯化妆置等的供氢站。
这些供氢站的占地面积均未超出500m2。
总平面部署
,确立氢气站、供氢站、氢气罐及其隶属修建物等
的地址的基本源则。确立这些原则的目的,是为了保证安全生产,保障国家财富和人身安全。
1依据现行国家标准《工矿企业总平面设计规》规定:“煤气站和天然气配气站宜部署在主
要用户的常年最小风向频率的下风侧,并应远离有明火或散生气花的地址”,“乙炔站应位于
明火或散生气花地址常年最小风向频率的下风侧”。
氢气与煤气、天然气、乙炔均属可燃气体。为保证工厂的生产安全,所以作本条规定。
2按现行国家标准《建筑设计防火规》规定:“有爆炸危险的甲、乙类厂房宜独立设置”。
对运行中的各种制氢方法的氢气站的检查认识,基本上为独立建筑;另对电力部门作为发电机氢冷用氢,装设的水电解槽的小型氢氧站的检查,也都采纳独立建筑,所以,本条的规定
是必需的,也是基本吻合实质状况的。
3《工矿企业总平面设计规》中规定:“易燃、易爆、危险品生产设施,应部署在企业的荒僻地带”。
《火力发电厂总图部署及交通运输设计规定》中规定:“生产过程中有爆炸危险的建筑物、修建物一般部署在厂区的边沿地段”。
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氢气站、供氢站、氢气罐可能发生燃烧和爆炸,为了尽量减少事故的发生以及防范发生爆炸等事故造成较大的人身伤亡及经济损失,所以规定不宜部署在人员密集地段和主要交通要道周边处。
4氢气站属于有爆炸和火灾危险的场所,是企业的重要能源供应站之一。有的单位若中断供
氢将会造成较大的经济损失或工厂停产。所以,应作为工厂的重要安全保卫场所。据检查,
设有围墙者据有较大比率,有的单位在建设过程中未设围墙,投产运行后,为防范事故的发生,保证安全生产,后增设了围墙。为此,拟定本条规定。
~、供氢站、氢气罐与建筑物、修建物的防火间距,将现行国家标准《建筑设计防火规》中的相关规定详尽化。
:固定容积的氢气罐,总容积按其水容量(m3)和工作压力(绝对压力)
的乘积计算。氢气罐总容积计算时,工作压力的单位为(kg/cm2),如某氢气罐的水容量为
4m3、(绝对压力),则氢气罐总容积≈4×15≈60m3。
,有时受占地面积和详尽用地条件的限制,使氢气站的站区部署较
为困难;有时为了氢气供应方便,与用氢车间毗邻部署。为此,在遵守现行国家标准《建筑
设计防火规》的前提下,且吻合本条各款的规准时,同意氢气站与其余车间呈L形、П形、Ш形毗邻部署。
1按现行国家标准《建筑设计防火规》的规定,甲类生产种类、单层厂房、二级耐火等级时,
防火分区的最大同意占地面积为3000m2。考虑到氢气的爆炸着火围宽,点火能低,爆炸威
力大,为了保证氢气生产的安全和一旦发惹祸故后减少损失,本条规定毗邻的氢气站站房面
积不该超出1000m2,为防火分区最大同意占地面积的1/3。
2氢气生产过程中,有氢气泄漏的可能,为保证安全生产,氢气站不得同明火或散生气花的
生产车间、场所部署在同筑物,如:热办理车间、焊接车间、锻压车间、汽车库、锅炉房等。
与氢气站毗邻的其余车间的建筑耐火等级,应与氢气站一致,不该低于二级。
3据对国已经建成投产的氢气站的检查,一些单位为了减少占地面积,方便运行和管理,降
低基本建设投资,在吻合现行国家标准《建筑设计防火规》的规定的前提下,经相关部门的
审察同意,将氢气站与冷冻站、压缩空气站、氮氧站等动力站或其余车间以L形、П形、Ш形毗邻部署。
:
1按现行国家标准《氢气使用安全技术规程》中规定:当氢气实瓶数目不超出60瓶时,可
与耐火等级不低于二级的用氢厂房毗邻;
2
美国防火标准NFPA51中规定:在建筑物储蓄的燃气气瓶,除正在使用或连接后准备使用
者外,乙炔及非液化气体的储蓄量不该超出
2500立方英尺(约70m3);
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依据对一些用氢量较小的用氢单位的检查,
好多单位在用氢车间设有氢气汇流排和储蓄少
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量氢气钢瓶,其部署方式是设在厂房端部或靠外墙或与用氢车间毗邻的专用房间。
当使用氢气的工厂采纳周边工厂管道输送氢气供应时,是按供应氢气和使用氢气的技术参
数,在供氢站设置必需的增压、储蓄、纯化妆置。若供氢站的占地面积不超出500m2时,为了方便管理,减少占地面积,可与耐火等级不低于二级的用氢车间或其余非明火作业的丁、戊类车间毗邻。
因为此类供氢站设施部署较紧凑,厂房不高,一般通风条件较制氢间差,为从严控制,本条
规定毗邻部署的站房面积不得超出500m2,。据检查,国此类
供氢站运行中采纳以下做法:某厂使用周边的某化肥厂用管道输送的氢气,在厂的用氢车间
设有稳压装置和氢气压缩机;某厂从周边***碱厂用管道输送氢气,在厂用氢车间设有增压、
净化妆置的供氢站;某厂从周边工厂用管道输送的氢气,在厂设有氢气纯化妆置等的供氢站。
这些供氢站的占地面积均未超出500m2
工艺系统
。
氢气广泛用于电子、冶金、电力、建材、石油化工等行业,因为用途不一样,要求供应的氢
气纯度、压力等技术参数均不相同,表2是各行业使用氢气的主要技术参数。
2各行各业使用氢气的企业,
因为产品品种、产能规模的不一样和电力供应、含氢原料气供应
的差异,需要经过比较选择适合的制氢方法和适用的制氢工艺系统,
所以本条供应了确立制
氢工艺系统种类的基本要素,
供氢气站设计人员参照执行。
如:某用氢企业地处水力发电十
分丰富的地区也许当地电网谷段电价便宜,
而该单位的氢气用量不大,若自建氢气站时,可
采纳比小时用氢量大的压力型水电解制氢系统,
在电网谷段生产氢气储蓄在压力氢气罐,
利
用水电价廉或峰谷电价差,
降低氢气成本,经技术经济比较可在较短时间回收所增添的建设
投资时,宜采纳工作压力大于
。同上一例,若该用氢企业
周边处有丰富、便宜的副产氢气(焦炉煤气、***碱厂副产氢等
)时,经技术经济比较,
也可采
用变压吸附法提纯氢获取所需的氢气。
目前国商业化的制氢系统主要有两大类,
一是水电解制氢系统,这是采纳水电解法制取氢气、
氧气。此类系统按操作压力划分为常压型、
压力型,按产品氢气纯度划分为普气型、
纯气型。
目前水电解制氢系统氢产量最大为
350Nm3/h,但制气能力可达
500Nm3/h。水电解制氢系
统拥有氢气纯度高、保护操作方便,但电能耗费较大;二是变压吸附法(简称PSA法)提纯氢
系统,这种系统因原料气的不一样,其提纯氢系统有不一样的设施配置。
PSA提纯氢系统有普气
型、纯气型,国产PSA提纯氢系统的最大办理能力达
20万~30万Nm3/h。只要需用氢气的
企业、地区有适合的原料气,
如煤制合成气、天然气、煤层气、焦炉煤气、***碱厂副产氢气、
石油炼厂含氢气体和甲醇转变气等,且氢气用量较大,均以采纳
PSA提纯氢系统为宜。
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基于上述两大类制氢系统的特点,本条规定:氢气站的制氢系统种类的选择,应按氢气站的
规模;当地的资源或含氢原料气状况;产品氢的纯度、杂质含量和压力等要求。经技术经济比较后确立。
。
1水电解制氢过程中,目前还主要采纳石棉隔膜布将氢电解小室和氧电解小室分别制取的氢
气、氧气分开,使水电解制氢装置不会发生氢气、氧气相互掺混形成爆鸣气。但石棉布一定
浸泡在电解液中,表现湿润状态方能起到分开氢气、氧气的作用。所以,在水电解制氢装置
运行中,一定保证氢、氧侧(阴极、阳极侧)的压力差不可以过大,若超出某一设定值后,就会
造成某一电解小室或多个电解小室的“干槽”现象,从而使氢气、氧气相互掺混,降低氢气
或氧气的纯度,严重时形成爆炸混杂气。这是十分危险的,极易引举事故的发生。
所以本款
规定:应设置压力调理装置,以保证氢气、氧气之间的压差设定值。
氢、氧气之间的压差值的规定,
与水电解制氢装置的气道与隔膜框的构造尺寸相关。
我们在
检查统计外国商品化生产的水电解槽相关构造尺寸的基础上,
在本款中规定水电解槽出口氢
气、氧气之间的压差值宜小于
。此值均小于现有水电解槽气道至隔膜框上石棉布的
距离,并有必定的丰饶度。
2基于水电解制氢装置在开车、
泊车或发惹祸故时,都应将纯度不合格的气体或置换气体排
入大气,只有在经过取样解析,气体纯度吻合规定后,才能把气体送入气体总管。为此,本款规定:每套水电解制氢装置的氢气、氧气出气管与氢气、氧气总管之间,应设置放空管、切断阀和取样解析阀。
本款规定:在水电解制氢系统中,应设有原料水制备装置,包含原料水箱、原料水泵等。
水电解制氢的原料水系统与其工作压力相关,常压水电解制氢系统的原料水都是按期用原料
水泵注入高位水箱,再由高位水箱按期或连续地流入水电解槽,增补原料水;压力型水电解
制氢系统的原料水是按期或连续(手动或自动)地用原料水泵直接注入或注入平箱,在平箱接
有气体均衡管,使平箱的压力与制氢系统气体压力一致,保证原料水顺利流入水电解槽。致
于原料水箱中的原料水从哪处引入,则与各企业的详尽条件相关,各行各业的用氢企业差异
较大,所以本规对原料水本源不作规定。但是无论是何种状况、何种水电解制氢装置,均需
设有原料水箱、原料水泵,而原料水泵出口压力只与水电解制氢系统的工作压力相关,为此
本条对原料水供应只作基本容的规定。
4水电解制氢系统所需碱液(电解液)都是在氢气站进行配制;在水电解槽检修时,为减少消
耗和改进环境,都是将水电解槽中的碱液回收后重复使用,所以,本款规定:水电解制氢系
统应设有碱液配制、回收装置。
水电解槽运行时,电解液(碱液)在水电解槽、分别器、冷却器之间不停循环,带走水电解过程产生的热量。为防范电解液中过多的杂质拥堵进液孔或出气孔或在电解小室堆积机械杂
质,为提升水电解槽使用寿命和电能效率,在水电解制氢系统的碱液循环管道上,均设有碱液过滤器。为保证水电解槽的正常运行,本款规定:“水电解槽进口应设碱液过滤器”。在一些企业的水电解制氢系统的碱液制备、循环管路上,不但在水电解槽进口设有碱液过滤器,
还在碱液配制箱出口管路等处设有碱液过滤器。
氢气站设计规范
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氢气站设计规范
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水电解制氢系统在制取氢气的同时也产生氧气,产量为氢肚量的一半。氧气若回收使用,
可提升氢气站的经济效益,节约电能,相应降低氢气的单位能耗。当氢气站所在单位使用氧
气时,可采纳中压或低压氧气管道输送;
当所在单位不使用或少许使用氧气时,
则需将氧气
加压灌瓶外销。据检查认识,最近几年来好多采纳水电解制氢的氢气站都回收氧气使用或灌瓶外
销。如:某厂氢气站,氢气生产能力为
150m3/h,氧气生产能力为
75m3/h,在进行氢气站
技术改造时,增添了氧气回收灌瓶系统,
增添建筑面积
300m2和600m3氧气罐
1只、氧气压
缩机2台,每天可供应360瓶氧气,既增添了收入,每年又可节约电能
75万kW·h。××化工
厂氢气站副产氧气回收灌瓶多年,
氧气灌瓶可达1500瓶/d,获得了较好的社会效益和经济
效益。为此本条规定,可依据工厂的详尽状况,采纳不一样方式回收利用。
2目前好多工厂已将氧气灌瓶外销,
并累积了好多有利的经验。
但严格控制水电解氧气的纯
度至关重要,若纯度降低或不稳固,
将使瓶装氧气质量降落。
严重时,还可能造成氧气纯度
较大幅度降低,以致形成爆炸混杂气,将会发生爆炸事故。据认识,与电解氧回收利用相关
的爆炸事故时有发生。为防范电解氧气灌瓶及使用中爆炸事故的发生,
本条规定:当回收电
解氧气时,一定设置氧中氢自动解析和手工解析仪装置。
之所以还须设手工解析装置,是为
了更为严格地、靠谱地保证安全;按期采纳手工解析,既能校核自动仪表靠谱性,
又可提升
操作人员的安全生产意识。同时,还应设氧中氢含量报警装置。
3若氧气不回收直接排入大气时,
对常压型水电解制氢系统需设置氧气调理水封;
利用水封
高度,保持氢侧、氧侧的压力均衡;
压力型水电解制氢系统可设氧气排空水封,以便压力调
节装置的正常运行,保持氢侧、氧侧压力均衡。水封高度约为
1500mm。如:在电力系统用
于氢冷火力发电机组供应氢气的氢气站,
平常装设产氢量
5~10Nm3/h水电解制氢装置制取
氢气;氧气产量较小,各发电厂氢气站都不回收电解氧气,均设有氧气排空水封,
其水封高
度约1500mm。
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1变压吸附的原理是基于不一样的气体组分在相同的压力下在吸附剂上的吸附能力有差异,同
一气体组分在不一样的压力下在吸附剂上的吸附能力亦有差其余特征。平常周期性的压力变
化,实现气体的分别提纯和被吸附气体的解吸。原料气构成的差异直接影响系统的配置,组
成复杂的原料气,依据其杂质的成分及含量应增设预办理设施,且杂质构成将直接影响产品氢的收率。原料气的压力、构成决定采纳吸附剂的种类、配比及用量。
2产品氢气的压力取决于吸附压力的选择,若超出吸附压力,需增设产品增压系统。氢气的
纯度决定系统设置,一般氢气纯度要求可经过变压吸附分别直接获取悉足,对杂质含量有特
殊要求者还应增设产品氢纯化系统。如焦炉煤气变压吸附制氢装置的脱氧及干燥系统。
3氢气使用的连续性决定设施的配置,连续性较强的变压吸附提纯氢气系统中配置的活塞式压缩机、真空泵等配套设施均应设施用,吸附器及阀门的配置应实现程序控制阀及仪表等的在线维修。氢气负荷变化可经过多床吸附器的切换及调整吸附时间来实现。
氢气站设计规范
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氢气站设计规范
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4变压吸附提纯氢系统的配置和压力的选择,在必定的围吸附压力高有利于吸附过程向正方向进行,可减少吸附剂的用量,但是增添了设施的成本及能耗。采纳抽真空解吸的变压吸附提氢工艺与常压解吸工艺比较,前者可增添氢气的回收率,但同时又增添设施的投资及能耗。所以,变压吸附提纯氢工艺的设置在满足工艺要求的同时应试虑技术经济要素。
,平常应设有以下装置:
原料气中一些在变压吸附系统吸附剂上经过老例降压手段难于解吸或可使吸附剂中毒失
效的杂质组分,一定在变压吸附前增设预办理系统。如经过在变压吸附前设变温吸附预办理装置可脱除高碳烃类的杂质;增添脱硫工序可脱除原料气中的硫化物等。
~,,吸附剂吸附杂质的
能力降低,不可以保证提纯氢气的纯度及装置的办理能力,对提升氢气收率也不利。需增添原
料气增压设施,以保证吸附压力,或满足用户对氢气压力的需求。
3变压吸附提纯氢气装置包含吸附器组、吸附剂、程序控制阀及控制系统。吸附器组及程序
控制阀是变压吸附提纯氢装置的主要构成部分。
4变压吸附提纯氢装置氢气的输出固然是连续的,但