專利名稱：一種水電解制氫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水電解制氫領(lǐng)域，具體涉及一種水電解制氫方法。
背景技術(shù)：
水電解制氫設(shè)備包括電解槽、制氫框架和純化框架。其制氫原理水在電解槽直流電作用下電解生產(chǎn)氫氣和氧氣，其中KOH作為電解液，V2O5作為催化劑，系統(tǒng)消耗電和水； 電解槽制取的氫氣和氧氣隨循環(huán)堿液分別帶到制氫框架的氫氣分離器和氧氣分離器，分離的氫氣進(jìn)入純化框架，分離的氧氣排空；制氫框架得到的氫氣純度不高，需經(jīng)過(guò)純化框架脫氧、干燥，達(dá)到指標(biāo)要求后送到用戶。氫氣具有易泄漏、易擴(kuò)散的特殊物理性能，比空氣擴(kuò)散快3. 8倍；泄漏為空氣的2 倍。尤其在純化框架各類閥門(mén)繁多的運(yùn)行環(huán)境下頻發(fā)泄漏事件，機(jī)組必須停運(yùn)處理，直接導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)氣效率下降且能耗上升(>5. I kwh/m3 H2)。為保證機(jī)組和周邊人員設(shè)施安全，發(fā)生氫氣泄漏事件必須盡快停機(jī)處理，由于設(shè)備經(jīng)常啟停不僅影響系統(tǒng)生產(chǎn)，而且影響設(shè)備壽命，管道閥門(mén)絲扣連接部位更易出現(xiàn)泄漏。 這也是眾多水電解制氫生產(chǎn)單位面臨的重要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為降低設(shè)備啟停頻次，必須解決最易發(fā)生氫氣泄漏的純化框架運(yùn)行問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供提高運(yùn)行效率的一種水電解制氫方法。本發(fā)明包括兩套水電解制氫設(shè)備即1#制氫設(shè)備和2#制氫設(shè)備，在1#制氫設(shè)備的制氫框架Al-I與純化框架A1-2間的氫氣管路設(shè)置兩個(gè)切斷閥Vl和V2 ;在2#制氫設(shè)備的制氫框架A2-1與純化框架A2-2間的氫氣管路設(shè)置兩個(gè)切斷閥V6和V7 ；
所述制氫設(shè)備包括硅整流器E1、水電解槽E2，制氫框架和純化框架；
在切斷閥Vl和切斷閥V2中間與切斷閥V6和切斷閥V7中間設(shè)置連通管；在該連通管上設(shè)置切斷閥V4 ;切斷閥V4兩側(cè)分別加設(shè)排空閥V3和排空閥V5作為端頭排空放散閥； 在切斷閥Vl和切斷閥V2中間設(shè)置氮?dú)獯祾唛yV8，在切斷閥V6和切斷閥V7中間設(shè)置氮?dú)獯祾唛yV9 ；
在每個(gè)制氫框架的氧氣/堿液分離塔與氫氣/堿液分離塔之間的連接管道上均設(shè)有氮?dú)獯祾呖刂崎y；每個(gè)制氫框架的氧氣/堿液分離塔均設(shè)有氧氣排空閥；
制氫設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，切斷閥V4關(guān)閉，自動(dòng)控制程序?qū)?yīng)選擇單獨(dú)運(yùn)行設(shè)備，單獨(dú)運(yùn)行的制氫設(shè)備在電解槽工作下生產(chǎn)氫氣，氫氣與堿液混合介質(zhì)進(jìn)入運(yùn)行的制氫框架，在制氫框架內(nèi)氫氣與堿液分離；氫氣再進(jìn)入純運(yùn)行的化框架，在純化框架內(nèi)氫氣經(jīng)過(guò)脫氧和干燥后成為產(chǎn)品氫氣；當(dāng)兩個(gè)制氫設(shè)備同時(shí)運(yùn)行時(shí)，切斷閥V4關(guān)閉，自動(dòng)控制程序同時(shí)選擇兩個(gè)制氫設(shè)備，兩個(gè)制氫設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品氫氣分別經(jīng)制氫框架和純化框架，最后匯合進(jìn)入主管道供給后部用戶。在1#制氫裝置的切斷閥Vl和切斷閥V2中間設(shè)置氮?dú)獯祾唛yV8，在2#制氫設(shè)備的切斷閥V6和切斷閥V7中間設(shè)置氮?dú)獯祾唛yV9，兩個(gè)氮?dú)獯祾唛yV8、V9作為兩個(gè)制氫設(shè)備切換時(shí)吹掃連通管路以及純化框架。當(dāng)1#制氫設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，切斷閥V4關(guān)閉，自動(dòng)控制程序?qū)?yīng)選擇1#設(shè)備。1# 制氫設(shè)備在電解槽工作下生產(chǎn)氫氣，氫氣與堿液混合介質(zhì)進(jìn)入制氫Al-I設(shè)備區(qū)域,在該區(qū)域氫氣與堿液分離；氫氣再進(jìn)入純化A1-2設(shè)備區(qū)域，在該區(qū)域氫氣經(jīng)過(guò)脫氧和干燥后成為
產(chǎn)品氫氣。同理，當(dāng)2#制氫設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，切斷閥V4關(guān)閉，自動(dòng)控制程序?qū)?yīng)選擇2#設(shè)備。2#制氫系統(tǒng)生產(chǎn)的氫氣經(jīng)過(guò)A2-1和A2-2設(shè)備區(qū)域成為產(chǎn)品氫氣。與本發(fā)明配套使用的計(jì)算機(jī)程序說(shuō)明
(I)程序控制模式
(2)控制操作程序
a.設(shè)備啟動(dòng)前計(jì)算機(jī)控制程序全部默認(rèn)“手動(dòng)”狀態(tài)，模式運(yùn)行狀態(tài)按鈕為“紅色”;崗
位人員現(xiàn)場(chǎng)檢查電氣、儀表和機(jī)械設(shè)備是否正常，以及水、電、氣等監(jiān)測(cè)顯示是否正常；
b.崗位人員在現(xiàn)場(chǎng)或電腦遠(yuǎn)程手動(dòng)啟動(dòng)設(shè)備(所啟動(dòng)的設(shè)備必須與計(jì)劃運(yùn)行的自動(dòng)控制模式一致)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后首先進(jìn)行模式選擇(一次只能選擇一種運(yùn)行模式，不能兩種以上運(yùn)行模式同時(shí)選擇)，模式選擇后電腦畫(huà)面顯示模式按鈕由“紅色”變?yōu)椤熬G色”，默認(rèn)手動(dòng)狀態(tài)由“紅色”變?yōu)椤熬G色”;
c.崗位人員檢查電腦控制系統(tǒng)有無(wú)異常顯示記錄，如果有異常報(bào)警，消除異常后準(zhǔn)備投運(yùn)“自動(dòng)”；
d.崗位人員在電腦畫(huà)面選擇“自動(dòng)”按鈕，且確認(rèn)，“自動(dòng)”按鈕由紅色變?yōu)榫G色，同時(shí) “手動(dòng)”按鈕由綠色變?yōu)榧t色，系統(tǒng)開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行；
e.如果設(shè)備計(jì)劃停運(yùn)檢修，崗位人員必須首先將運(yùn)行模式由“自動(dòng)”切換為“手動(dòng)”，最后通過(guò)電腦遠(yuǎn)程或在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作停運(yùn)設(shè)備。F.如果切換運(yùn)行模式，崗位人員必須首先將目前運(yùn)行狀態(tài)由“自動(dòng)”切換為“手動(dòng)”；接著現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)即將投運(yùn)的模式對(duì)應(yīng)設(shè)備是否開(kāi)啟，且運(yùn)行正常，同時(shí)將相應(yīng)切換閥門(mén)操作到位，再將即要退出的運(yùn)行模式所對(duì)應(yīng)設(shè)備手動(dòng)停車；隨后在電腦點(diǎn)擊投運(yùn)模式按鈕， 新模式開(kāi)始運(yùn)行，對(duì)應(yīng)“手動(dòng)”按鈕顯示綠色，同時(shí)所退出的模式按鈕變?yōu)椤凹t色”，其運(yùn)行狀態(tài)按鈕為默認(rèn)紅色；最后將切換投運(yùn)的運(yùn)行模式狀態(tài)選擇為“自動(dòng)”。本發(fā)明提高了設(shè)備運(yùn)行效率，降低了設(shè)備檢修頻率，提高了系統(tǒng)氫氣產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)備單獨(dú)或互備運(yùn)行，提高了機(jī)組運(yùn)行效率且能耗下降(〈4. 6 kwh/m3 H2),同時(shí)為后部用戶安全正常生產(chǎn)提供了氣源保證。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的水電解制氫設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，El表示硅整流器，E2表示水電解槽，E3表示氧氣/堿液和氫氣/堿液綜合分離塔，E4表示脫氧塔，E5表示干燥塔；V1 V7表示氫氣管路切換閥，V8 Vll表示氮?dú)饪刂崎y，V12和V13表示氧氣排空閥，V14 V17表示三通閥，當(dāng)需要排空時(shí)，切換閥門(mén)為“排空”狀態(tài)，管道內(nèi)氣體排出、不會(huì)進(jìn)入后部管道；當(dāng)不排空時(shí)，切換閥門(mén)為“輸氣”狀態(tài)，管道內(nèi)氣體流經(jīng)該閥門(mén)、進(jìn)入后部管道;A1-1和A2-1虛線框區(qū)域表示制氫框架，A1-2和A2-2虛線框區(qū)域表不純化框架；E3 (H2)表不氫氣/堿液分離塔，E3 (O2)表不氧氣/堿液分離塔。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例圖I所示，本發(fā)明實(shí)施例的水電解制氫設(shè)備包括兩套水電解制氫設(shè)備即 1#制氫設(shè)備和2#制氫設(shè)備，在1#制氫設(shè)備的制氫框架(Al-I)與純化框架(A1-2)間的氫氣管路設(shè)置閥門(mén)Vl和V2，作為1#制氫系統(tǒng)兩框架的切斷閥；在2#制氫設(shè)備的制氫框架 (A2-1)與純化框架(A2-2)間的氫氣管路設(shè)置閥門(mén)V6和V7，作為2#制氫系統(tǒng)兩框架的切斷。所述1#制氫設(shè)備、2#制氫設(shè)備均包括硅整流器(El )、水電解槽(E2)，制氫框架 (A1-1、A2-1)和純化框架(Α1-2、Α2-2)；
在切斷閥VI和切斷閥V2中間與切斷閥V6和切斷閥V7中間設(shè)置連通管，作為兩套設(shè)備切斷的主要通道；在該連通管上設(shè)置切斷閥V4作為1#和2#兩個(gè)制氫設(shè)備的切斷控制閥。 切斷閥V4兩側(cè)分別加設(shè)排空閥V3和排空閥V5作為端頭排空放散閥，便于系統(tǒng)切換時(shí)排除管路中不合格氫氣。
在1#制氫裝置的切斷閥Vl和切斷閥V2中間設(shè)置氮?dú)獯祾唛yV8’在2#制氫設(shè)備的切斷閥V6和切斷閥V7中間設(shè)置氮?dú)獯祾唛yV9，兩個(gè)氮?dú)獯祾唛yV8、V9作為兩個(gè)制氫設(shè)備切換時(shí)吹掃連通管路以及純化框架。在制氫框架Al-I的氧氣/堿液分離塔E3 (O2)與氫氣/堿液分離塔E3 (H2)之間的連接管道上設(shè)有氮?dú)獯祾呖刂崎yVlO ;在制氫框架A2-1的氧氣/堿液分離塔E3 (O2)與氫氣/堿液分離塔E3 (H2)之間的連接管道上設(shè)有氮?dú)獯祾呖刂崎yVll ;在制氫框架Al-I 的氧氣/堿液分離塔E3 (O2)設(shè)有氧氣排空閥V12 ;在制氫框架A2-1的氧氣/堿液分離塔 E3 (O2)設(shè)有氧氣排空閥V13。運(yùn)行操作
(O當(dāng)選擇模式一(1#制氫設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行)時(shí)，切斷閥V4關(guān)閉，自動(dòng)控制程序?qū)?yīng)選擇 1#設(shè)備。1#制氫設(shè)備在電解槽工作下生產(chǎn)氫氣，氫氣與堿液混合介質(zhì)進(jìn)入制氫Al-I設(shè)備區(qū)域，在該區(qū)域氫氣與堿液分離；氫氣再進(jìn)入純化A1-2設(shè)備區(qū)域，在該區(qū)域氫氣經(jīng)過(guò)脫氧和干燥后成為產(chǎn)品氫氣。
(2)當(dāng)選擇模式二(2#制氫設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行)時(shí)，切斷閥V4關(guān)閉，自動(dòng)控制程序?qū)?yīng)選擇 2#設(shè)備。2#制氫系統(tǒng)生產(chǎn)的氫氣經(jīng)過(guò)A2-1和A2-2設(shè)備區(qū)域成為產(chǎn)品氫氣。
(3)當(dāng)選擇模式三(1#和2#制氫設(shè)備同時(shí)運(yùn)行)時(shí)，切斷閥V4關(guān)閉，自動(dòng)控制程序同時(shí)選擇1#制氫設(shè)備和2#制氫設(shè)備。1#制氫設(shè)備和2#制氫設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品氫氣分別經(jīng)制氫和純化區(qū)域，最后匯合進(jìn)入主管道供給后部用戶。
(4)當(dāng)1#制氫設(shè)備運(yùn)行中純化框架(A1-2)故障、2#制氫設(shè)備備用時(shí)選擇模式四(1#制氫設(shè)備制氫框架Al-I與2#制氫設(shè)備純化框架A2-2組合運(yùn)行，期間1#設(shè)備純化框架A1-2 和2#設(shè)備制氫框架A2-1退出)，操作步驟如下
A.開(kāi)啟控制閥V9，氮?dú)膺M(jìn)入；
B.開(kāi)啟切斷閥V5，氮?dú)庵脫Q2#設(shè)備至切斷閥V4的連通管路，管路內(nèi)空氣被氮?dú)庵脫Q后經(jīng)切斷V5排出，檢測(cè)切斷閥V5氣體含氧量，合格后關(guān)閉V5 ；
C.開(kāi)啟切斷閥V7，氮?dú)庵脫Q2#純化框架A2-2。2#純化框架A2-2的空氣被氮?dú)庵脫Q后經(jīng)過(guò)三通閥(V15)排空放出，檢測(cè)其含氧量合格后三通閥自動(dòng)關(guān)閉，最后關(guān)閉控制閥V9。 2#純化框架A2-2氮?dú)庵脫Q空氣結(jié)束；
D.緩慢開(kāi)啟切斷閥V4，1#制氫設(shè)備的氫氣經(jīng)過(guò)切斷閥V4進(jìn)入2#制氫設(shè)備；
E.2#制氫設(shè)備的純化框架A2-2自動(dòng)檢測(cè)氫氣質(zhì)量是否合格，當(dāng)不合格時(shí)氫氣通過(guò)三通閥(V15)排空放出，當(dāng)合格時(shí)三通閥轉(zhuǎn)向合格狀態(tài)，產(chǎn)品氫氣經(jīng)過(guò)三通閥到后部管道，供給下工序。模式(四)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表運(yùn)行正常
F.在電腦上選擇模式(四)，“手動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行穩(wěn)定后切換“自動(dòng)”運(yùn)行。(5)當(dāng)1#制氫設(shè)備運(yùn)行中的制氫框架Al-I故障、2#制氫設(shè)備備用時(shí)選擇模式五 (2#制氫設(shè)備制氫框架A2-1與1#制氫設(shè)備純化框架A1-2組合運(yùn)行，期間1#設(shè)備制氫框架 Al-I和2#設(shè)備純化框架A2-2退出)，操作依序步驟如下
A.1#制氫設(shè)備停止生產(chǎn)氫氣，制氫框架Al-I退出運(yùn)行；B.打開(kāi)控制閥VII，氮?dú)鈱?duì)2#制氫設(shè)備的制氫框架A2-1中空氣進(jìn)行置換，不合格氮?dú)饨?jīng)過(guò)三通閥(V17)排出；檢測(cè)三通閥排出氣氧含量合格后關(guān)閉控制閥Vll ；
C.打開(kāi)控制閥V9，氮?dú)鈱?duì)2#制氫設(shè)備至切斷閥V4管路中空氣進(jìn)行置換，切斷閥V5打開(kāi)排氣檢測(cè)含氧量，合格后關(guān)閉氮?dú)猓?br> D.打開(kāi)切斷閥V6(切斷閥V7保持關(guān)閉狀態(tài))；
E.2#制氫設(shè)備開(kāi)始生產(chǎn)氫氣。2#制氫框架A2-1自動(dòng)檢測(cè)氫氣是否合格,如果氫氣不合格通過(guò)三通控制閥(V17)排空，如果合格后氫氣經(jīng)過(guò)切斷閥V6到達(dá)連通管切斷閥V4前；
F.當(dāng)壓力達(dá)到O.5Mpa時(shí)開(kāi)啟切斷閥V4，氫氣進(jìn)入1#制氫設(shè)備的純化框架A1-2。G.當(dāng)1#制氫設(shè)備的純化框架A1-2氫氣壓力達(dá)到O. 8Mpa以上時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)給后部工序供氣。模式(五)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表運(yùn)行正常。H.在電腦上選擇模式(五)，“手動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行穩(wěn)定后切換“自動(dòng)”運(yùn)行。(6)當(dāng)2#制氫設(shè)備運(yùn)行中的純化框架(A2-2)故障、1#制氫設(shè)備備用時(shí)選擇模式五(2#制氫設(shè)備制氫框架A2-1與1#制氫設(shè)備純化框架A1-2組合運(yùn)行，期間1#設(shè)備制氫框架Al-I和2#設(shè)備純化框架A2-2退出)，操作步驟如下
A.開(kāi)啟控制閥V8，氮?dú)膺M(jìn)入；
B.開(kāi)啟切斷閥V3，氮?dú)庵脫Q1#設(shè)備至切斷閥V4的連通管路，管路內(nèi)空氣被氮?dú)庵脫Q后經(jīng)切斷V3排出，檢測(cè)切斷閥V3氣體含氧量，合格后關(guān)閉V3 ；
C.開(kāi)啟切斷閥V2，氮?dú)庵脫Q1#純化框架Al-2。1#純化框架A1-2的空氣被氮?dú)庵脫Q后經(jīng)過(guò)三通閥(V14)排空放出，檢測(cè)其含氧量合格后三通閥自動(dòng)關(guān)閉，最后關(guān)閉控制閥V8。 1#純化框架A1-2氮?dú)庵脫Q空氣結(jié)束；
D.緩慢開(kāi)啟切斷閥V4，2#制氫設(shè)備的氫氣經(jīng)過(guò)切斷閥V4進(jìn)入1#制氫設(shè)備；
E.1#制氫設(shè)備的純化框架A1-2自動(dòng)檢測(cè)氫氣質(zhì)量是否合格，當(dāng)不合格時(shí)氫氣通過(guò)三通閥(V14)排空放出，當(dāng)合格時(shí)三通閥轉(zhuǎn)向合格狀態(tài)，產(chǎn)品氫氣經(jīng)過(guò)三通閥到后部管道，供給下工序。模式(五)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表運(yùn)行正常
F.在電腦上選擇模式(五)，“手動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行穩(wěn)定后切換“自動(dòng)”運(yùn)行。(7)當(dāng)2#制氫設(shè)備運(yùn)行中的制氫框架A2-1故障、1#制氫設(shè)備備用時(shí)選擇模式四 (1#制氫設(shè)備制氫框架Al-I與2#制氫設(shè)備純化框架A2-2組合運(yùn)行，期間1#設(shè)備純化框架 A1-2和2#設(shè)備制氫框架A2-1退出)，操作依序步驟如下
A.2#制氫設(shè)備停止生產(chǎn)氫氣，制氫框架A2-1退出運(yùn)行；
B.打開(kāi)控制閥V10，氮?dú)鈱?duì)1#制氫設(shè)備的制氫框架Al-I中空氣進(jìn)行置換，經(jīng)過(guò)三通閥 (V16)排出廢氣；自動(dòng)檢測(cè)三通閥排出氣氧含量合格后置換結(jié)束關(guān)閉控制閥VlO ；
C.打開(kāi)控制閥V8，氮?dú)鈱?duì)1#制氫設(shè)備至切斷閥V4管路中空氣進(jìn)行置換，切斷閥V3打開(kāi)排氣檢測(cè)含氧量，合格后關(guān)閉氮?dú)猓?br> D.關(guān)閉切斷閥V8，打開(kāi)切斷閥Vl；
E.1#制氫設(shè)備開(kāi)始生產(chǎn)氫氣。1#制氫框架Al-I自動(dòng)檢測(cè)氫氣是否合格,如果氫氣不合格通過(guò)三通閥(V16)排空，如果合格后氫氣經(jīng)過(guò)切斷閥Vl到達(dá)連通管切斷閥V4前；
F.當(dāng)壓力達(dá)到O.5Mpa時(shí)開(kāi)啟切斷閥V4，氫氣進(jìn)入2#制氫設(shè)備的純化框架A2-2。G.當(dāng)2#制氫設(shè)備的純化框架A2-2氫氣壓力達(dá)到O. 8Mpa以上時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)給后部工序供氣。模式(四)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表運(yùn)行正常；H.在電腦上選擇模式(四)，“手動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行穩(wěn)定后切換“自動(dòng)”運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種水電解制氫方法，其特征是包括兩套水電解制氫設(shè)備即1#制氫設(shè)備和2#制氫設(shè)備，在1#制氫設(shè)備的制氫框架Al-I與純化框架A1-2間的氫氣管路設(shè)置兩個(gè)切斷閥Vl 和V2 ;在2#制氫設(shè)備的制氫框架A2-1與純化框架A2-2間的氫氣管路設(shè)置兩個(gè)切斷閥V6 和V7 ；所述制氫設(shè)備包括硅整流器E1、水電解槽E2，制氫框架和純化框架；在切斷閥Vl和切斷閥V2中間與切斷閥V6和切斷閥V7中間設(shè)置連通管；在該連通管上設(shè)置切斷閥V4 ;切斷閥V4兩側(cè)分別加設(shè)排空閥V3和排空閥V5作為端頭排空放散閥；在切斷閥Vl和切斷閥V2中間設(shè)置氮?dú)獯祾唛yV8，在切斷閥V6和切斷閥V7中間設(shè)置氮?dú)獯祾唛yV9 ；在每個(gè)制氫框架的氧氣/堿液分離塔與氫氣/堿液分離塔之間的連接管道上均設(shè)有氮?dú)獯祾呖刂崎y；每個(gè)制氫框架的氧氣/堿液分離塔均設(shè)有氧氣排空閥；每個(gè)制氫框架的氫氣/堿液分離塔后均設(shè)有三通排空閥制氫設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，切斷閥V4關(guān)閉，自動(dòng)控制程序?qū)?yīng)選擇單獨(dú)運(yùn)行設(shè)備，單獨(dú)運(yùn)行的制氫設(shè)備在電解槽工作下生產(chǎn)氫氣，氫氣與堿液混合介質(zhì)進(jìn)入運(yùn)行的制氫框架，在制氫框架內(nèi)氫氣與堿液分離；氫氣再進(jìn)入純運(yùn)行的化框架，在純化框架內(nèi)氫氣經(jīng)過(guò)脫氧和干燥后成為產(chǎn)品氫氣；當(dāng)兩個(gè)制氫設(shè)備同時(shí)運(yùn)行時(shí)，切斷閥V4關(guān)閉，自動(dòng)控制程序同時(shí)選擇兩個(gè)制氫設(shè)備，兩個(gè)制氫設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品氫氣分別經(jīng)制氫框架和純化框架，最后匯合進(jìn)入主管道供給后部用戶。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種水電解制氫方法，其特征是所述的制氫設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行，即當(dāng)1#制氫設(shè)備運(yùn)行中純化框架A1-2故障、2#制氫設(shè)備備用時(shí)，操作步驟如下A.開(kāi)啟控制閥V9，氮?dú)膺M(jìn)入；B.開(kāi)啟切斷閥V5，氮?dú)庵脫Q2#設(shè)備至切斷閥V4的連通管路，管路內(nèi)空氣被氮?dú)庵脫Q后經(jīng)切斷V5排出，檢測(cè)切斷閥V5氣體含氧量，合格后關(guān)閉V5 ；C.開(kāi)啟切斷閥V7，氮?dú)庵脫Q2#純化框架A2-2；2#純化框架A2-2的空氣被氮?dú)庵脫Q后經(jīng)過(guò)三通閥V15排空放出，檢測(cè)其含氧量合格后二通閥自動(dòng)關(guān)閉，最后關(guān)閉控制閥V9 ；2#純化框架A2-2氮?dú)庵脫Q空氣結(jié)束；D.緩慢開(kāi)啟切斷閥V4，1#制氫設(shè)備的氫氣經(jīng)過(guò)切斷閥V4進(jìn)入2#制氫設(shè)備；E.2#制氫設(shè)備的純化框架A2-2自動(dòng)檢測(cè)氫氣質(zhì)量是否合格，當(dāng)不合格時(shí)氫氣通過(guò)三通閥V15排空放出，當(dāng)合格時(shí)三通閥轉(zhuǎn)向合格狀態(tài)，產(chǎn)品氫氣經(jīng)過(guò)三通閥到后部管道，供給下工序；模式(四)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表運(yùn)行正常；F.在電腦上選擇模式(四)，“手動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行穩(wěn)定后切換“自動(dòng)”運(yùn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種水電解制氫方法，其特征是所述的制氫設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行， 即當(dāng)1#制氫設(shè)備運(yùn)行中的制氫框架Al-I故障、2#設(shè)備備用時(shí)，操作依序步驟如下A.1#制氫設(shè)備停止生產(chǎn)氫氣，制氫框架Al-I退出運(yùn)行；B.打開(kāi)控制閥VII，氮?dú)鈱?duì)2#制氫設(shè)備的制氫框架A2-1中空氣進(jìn)行置換，不合格氮?dú)饨?jīng)過(guò)三通閥V17排出；檢測(cè)三通閥排出氣氧含量合格后關(guān)閉控制閥Vll ；C.打開(kāi)控制閥V9，氮?dú)鈱?duì)2#制氫設(shè)備至切斷閥V4管路中空氣進(jìn)行置換，切斷閥V5打開(kāi)排氣檢測(cè)含氧量，合格后關(guān)閉氮?dú)?；D.打開(kāi)切斷閥V6，切斷閥V7保持關(guān)閉狀態(tài)；E.2#制氫設(shè)備開(kāi)始生產(chǎn)氫氣；2#制氫框架A2-1自動(dòng)檢測(cè)氫氣是否合格，如果氫氣不合格通過(guò)三通控制閥V17排空， 如果合格后氫氣經(jīng)過(guò)切斷閥V6到達(dá)連通管切斷閥V4前；F.當(dāng)壓力達(dá)到O.5Mpa時(shí)開(kāi)啟切斷閥V4，氫氣進(jìn)入1#制氫設(shè)備的純化框架A1-2 ；G.當(dāng)1#制氫設(shè)備的純化框架A1-2氫氣壓力達(dá)到O.8Mpa以上時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)給后部工序供氣；模式(五)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表運(yùn)行正常，H.在電腦上選擇模式(五)，“手動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行穩(wěn)定后切換“自動(dòng)”運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種水電解制氫方法，其特征是所述的制氫設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行， 即當(dāng)2#制氫設(shè)備運(yùn)行中的純化框架A2-2故障、1#設(shè)備備用時(shí)，操作步驟如下A.開(kāi)啟控制閥V8，氮?dú)膺M(jìn)入；B.開(kāi)啟切斷閥V3，氮?dú)庵脫Q1#設(shè)備至切斷閥V4的連通管路，管路內(nèi)空氣被氮?dú)庵脫Q后經(jīng)切斷V3排出，檢測(cè)切斷閥V3氣體含氧量，合格后關(guān)閉V3 ；C.開(kāi)啟切斷閥V2，氮?dú)庵脫Q1#純化框架A1-2；1#純化框架A1-2的空氣被氮?dú)庵脫Q后經(jīng)過(guò)三通閥V14排空放出，檢測(cè)其含氧量合格后二通閥自動(dòng)關(guān)閉，最后關(guān)閉控制閥V8 ；1#純化框架A1-2氮?dú)庵脫Q空氣結(jié)束；D.緩慢開(kāi)啟切斷閥V4，2#制氫設(shè)備的氫氣經(jīng)過(guò)切斷閥V4進(jìn)入1#制氫設(shè)備；E.1#制氫設(shè)備的純化框架A1-2自動(dòng)檢測(cè)氫氣質(zhì)量是否合格，當(dāng)不合格時(shí)氫氣通過(guò)三通閥(V14)排空放出，當(dāng)合格時(shí)三通閥轉(zhuǎn)向合格狀態(tài)，產(chǎn)品氫氣經(jīng)過(guò)三通閥到后部管道，供給下工序；模式(五)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表運(yùn)行正常，F(xiàn).在電腦上選擇模式(五)，“手動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行穩(wěn)定后切換“自動(dòng)”運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種水電解制氫方法，其特征是所述的制氫設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行， 即當(dāng)2#制氫設(shè)備運(yùn)行中的制氫框架A2-1故障、1#設(shè)備備用時(shí)，操作依序步驟如下A.2#制氫設(shè)備停止生產(chǎn)氫氣，制氫框架A2-1退出運(yùn)行；B.打開(kāi)控制閥VlO，氮?dú)鈱?duì)1#制氫設(shè)備的制氫框架Al-I中空氣進(jìn)行置換，經(jīng)過(guò)三通閥 V16排出廢氣；自動(dòng)檢測(cè)三通閥排出氣氧含量合格后置換結(jié)束關(guān)閉控制閥VlO ；C.打開(kāi)控制閥V8，氮?dú)鈱?duì)1#制氫設(shè)備至切斷閥V4管路中空氣進(jìn)行置換，切斷閥V3打開(kāi)排氣檢測(cè)含氧量，合格后關(guān)閉氮?dú)?；D.關(guān)閉切斷閥V8，打開(kāi)切斷閥Vl；E.1#制氫設(shè)備開(kāi)始生產(chǎn)氫氣；1#制氫框架Al-I自動(dòng)檢測(cè)氫氣是否合格，如果氫氣不合格通過(guò)三通閥V16排空，如果合格后氫氣經(jīng)過(guò)切斷閥Vl到達(dá)連通管切斷閥V4前；F.當(dāng)壓力達(dá)到O.5Mpa時(shí)開(kāi)啟切斷閥V4，氫氣進(jìn)入2#制氫設(shè)備的純化框架A2-2 ；G.當(dāng)2#制氫設(shè)備的純化框架A2-2氫氣壓力達(dá)到O.8Mpa以上時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)給后部工序供氣；模式(四)對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表運(yùn)行正常，H.在電腦上選擇模式(四)，“手動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行穩(wěn)定后切換“自動(dòng)”運(yùn)行。
全文摘要
一種水電解制氫方法，屬于水電解制氫領(lǐng)域，它包括兩套水電解制氫設(shè)備即1#制氫設(shè)備和2#制氫設(shè)備，在1#制氫設(shè)備的制氫框架A1-1與純化框架A1-2間的氫氣管路設(shè)置兩個(gè)切斷閥V1和V2；在2#制氫設(shè)備的制氫框架A2-1與純化框架A2-2間的氫氣管路設(shè)置兩個(gè)切斷閥V6和V7。通過(guò)對(duì)水電解制氫系統(tǒng)串并聯(lián)改造，提高了系統(tǒng)設(shè)備利用率，降低了檢修頻率以及系統(tǒng)異常開(kāi)停頻率，節(jié)省了大量維修成本。同時(shí)提高了系統(tǒng)氫氣生產(chǎn)能力，保證了氫氣用戶的正常穩(wěn)定生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C25B15/02GK102586797SQ201210061249
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者劉華平, 楊華峰 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司