浅析制氢机的常见故障和维护保养

行。 作者简介：杨南梅，1 98 2年生，华南理工大学本科毕业。广东红
海湾发电有限公司．热能动力助理工程师。
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反复热胀冷缩后，尤其是在冬天气温骤降的时候，螺栓由于电解槽的反 复热胀冷缩从而扭矩变小，所以电解槽在运行一年或是冬季到来之前需 要检查 螺栓的扭矩 ( 一般 在230Nm，视绝 缘垫片的变 形情况逐渐 加大
扭矩，最大扭矩不能超过300Nm) 。 3重要 保养 项目
制氢机能否正常运行关系到全厂四台机组氢气的供给任务，做好 制氢机的定期维护保养和试验，将设备缺陷消灭于萌芽状态，是减少制 氢机故障发生率的关键，对确保系统安全有重要的意义。为此我将重要
许氢氧化钾，在经过了氧冷却器和氧侧聚结过滤器后，大部分的氢氧化 钾溶于凝结水并通过氧侧聚结过滤器回流到气体分离器，在天气较冷的 时候，小部分的氢氧化钾结晶体在i 匾过氧侧聚结过滤器后阻塞在氢排空 电磁阀中，长时间后造成氧排空阀内漏。3 ) 电解槽漏碱液。电解槽漏 碱液主要发生在电解槽两端，电解槽在运行中的温度是6 5—7 5℃，它 是自由膨胀的，所以制氢机在连续运行和停机后，电解槽会发生热胀冷 缩的现象。电解槽的两端由绝缘垫片、蝴蝶螺母和螺栓紧固，绝缘垫片 和蝴蝶螺母是有弹性的，以确保电解槽在热胀冷缩的过程中不会漏液。 当绝缘垫片老化、变形严重或者有破裂时，电解槽便会漏液。在电解槽
浓度比重低于125或高于135，电解液浓度必须进行调整) 。
3)定期检查系统 气密性。除平时进行定期目检外 ，每6个月我们 还对系统进行气密性检查以确保系统的气密性。检查方法：确定设备在 备用、带压状态下。首先目检冷却水系统、电解液循环系统是否有泄
漏，且应检查电解液积水盘。检查所有管道接头( 包括放空管) ，用肥 皂水等泡沫试漏液体喷涂在接头附近，注意要使泡沫i 叁到一定密度，观
切断系统设备的总电源，确保系统已冷却。在取样前检测电压，如发现 有残余电压时应把端法兰接地。用一扳手卡紧取样阀，用另一扳手拆除
安全堵头。把量杯放在地面上，用硅胶管连接取样阀出口，另一端放在
量杯 内， 慢慢 打开 取样 阀放 出氢 氧化钾 溶液 。当 量杯 中溶 液达 到 400mL时，关闭取样阀， 拆除硅胶管，用纸清洁 残留氢氧化钾液滴， 回装安全堵头。将氢氧化钾溶液样品送至化验室中测试比重( 若电解液
应用科技
浅 析制 氢机 的 常见 故障 和 维护 保养
杨南梅
( 广东红海湾发电有限公司，广东汕尾5 1 6623)
脯要] 本文介绍了广东红海湾发电有限公司采用制氢设备的情况，制氢积教运三年时间所出现故障分析和处理方法，以及制氢机的维护
保养工作。
陕键词] 制氢机；故障；分析；处理；维护保养
1系统概述
广东红海湾发电有限公司制氢系统是采用比利时范登堡制氢设备 集团生产的H2 I Ge n制氢设备，毹够提供高 纯度的氢气，作为发电机 氢冷系统充氢之用。两套制氢设备总出力为14 Nm3／h的氢气，制氢出 口压力为2．5 MPa，2套制氢设备可单独运行也可同时运行。从投产至 今 已运 行三 年时 间， 在此 期 间也 出现 了不 少问 题。
制氢机内的电解槽气体分离器冷却器等组件管道阀门的连接是由卡套管接头连接的o型圈老化等其他原因会导致气体外漏遇到这种情况应进行系统气密性检查和处理这种情况在我厂发生过三次后来我们根据经验定期更换o型圈这种问题就没有出出其三是气体的外泄较常见的是电磁阀的内漏制氢机的自动化程度相当高阀门的启闭通常都由控制系统对各个电磁阀的启闭来完成对于动作较频繁的电磁阀就容易出现因电磁阀内部组件磨损损坏或堵塞等而导致电磁阀失效从而导致内漏
关闭氢出口手动球阀和氢气到脱氧、干燥器的手动阀，观察电解槽部分 和脱氧、干燥器部分的压力在24 小时内的变化时，发现电毹槽部分的 压力下降过快，且在整个漏气过程中氧侧分离器液位较氢侧逐渐升高， 则可判断是氧侧有漏：使用肥皂水检查氧侧的各个接点，没有发现漏 点。阀芯拆除后发现，阀芯内有少量结晶体堵住阀芯与阀眼之间，清洁 阀体内部后更换电磁阀阀芯。清理探头并取样电磁阀阀芯结晶体，此结 晶体为氢氧化钾。分析总结原因是，从氧气分离器出来的氧气中带有少
紧一侧再拧紧另一侧。紧固检查完成后，松开钳子并检查电解槽上有无 异物，防止电解槽因任何异物掉八而引起短路。检查完成后，恢复安装 电解槽盖罩。
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2)定期检测 电解液浓度。每6个月对电解液 浓度进行检测，或者
在发现电解液有泄漏以后、在调整电解液浓度1 到2天后也需进行电解 液浓度的检测。检查方法：同样须确认制氢机已停运并进行氨气吹扫，
察接头附近有无气泡产生，有则说明该处有外漏。如有发现漏点，应对 制氢 机 进行卸 压 、氮气 吹扫 后进 行处 理。
4结语
氢气的易燃易爆性，决定制氢系统是火力发电厂重点安全事故防
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范区域，减少制氢机的故障发生率，及时做好制氢机故障的分析和处 理，以及定期维护保养工作，才能保证制氢机的连续、稳定和安全运
2常见故障处理 1) 制氢机出口压力低，造成制氢机自动跳机。主要原因是当氢罐 压力低于电解制氢运行最低压力(0．76MPa )时，氢出口手动球阀开度 过大造成的。i 邑到这种隋况应调整氢出口手动球阀，使氢出口手动球阀
前压力大于电解制氢运行尉氏压力(0．76MPa) 。2) 气体分离器保不了
压，氢氧两侧液位差较大。主要原因有二点：一是阀门开度的问题，当 氧侧分离器的手动排空阀阀门开度调节不当时，氧气的排空流量会使 氢、氧分离器的压力相差较大而导致氢氧两侧液位差相差较大。逞到这 种情况应缓慢且同时对氧侧分离器的两个手动排空阀进行调整。其二是 气体的外漏。制氢机内的电解槽、气体分离器、冷却器等组件、管道、 阀门的连接是由卡套管接头连接的，O型圈老化等其他原因会导致气体 外漏，遇到这种情况应进行系统气密性检查和处理，这种情况在我厂发 生过三次，后来， 我们根据经验定期更换O型圈，这种问题就没有出 现i 出其三是气体的外泄，较常见的是电磁阀的内漏，制氢机的自动化 程度相当高，阀门的启闭通常都由控制系统对各个电磁阀的启闭来完 成，对于动作较频繁的电磁阀就容易出现因电磁阀内部组件磨损、损坏 或堵塞等而导致电磁阀失效，从而导致内漏。当氢氧分离器两侧液位差 相差太大( 超过约20mm) 时甚至会导致跳机。在备用状态下，我们
保养 项目归纳 总结如下 ： 1) 定期检查电解槽螺栓扭矩。检查确认电解槽紧固螺栓的扭矩符
合要求，6个月应检查螺栓扭矩，之后每年检查一次。 检查方法：确认制氢机已停运并进行氨气吹扫，切断系统设备的
总电源，确保系统E煳】。电解槽有一定的电容特性，可能有一定的残
余电压，所以在工作开始前应先检测电解槽，如发现有残余电压应把端 法兰接地。注意管道和电缆在维护工作过程中不被触碰、不被损坏。拆 除电解 槽护盖，用 钳子将电解 槽对角固 定。将扭力 扳手扭矩调 整在 230Nm( 或视绝缘垫 片的变形情 况逐渐加 大扭矩，最 大扭矩不能 超过 300Nm) ，依据紧固顺序，使用扭力扳手，对称地紧固螺栓，严禁先拧