制氢站培训教材
制氢站培训资料 99页-高清
3 电解液循环量控制在正常值；
4 密切监视气体纯度；
5
按时测量小室电压，测电压时注意电极方向，且不能让电压
表某一极棒的触头同时接触两片极板造成短路；
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6
电解槽上一定要清理干净，不得有金属物和碱液等导电介
质，周围不能放置其它金属物品，以防不慎落在槽体上造成小室短
路；
7 定期清洗过滤器，清除滤网上的石棉绒毛和其它杂质；
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此时： 阳极反应：4 OH一—4e = 2 H2O + O2 阴极反应：4 H2O + 4e = 2 H2 ↑ + 4 OH总反应 2 H2O = 2 H2 ↑ + O2 ↑
从反应方程式得出： 1 水电解时，产生一份氧气和两份氢气。 2 加入KOH或NaOH只起导电作用，在电解过程中不被消耗。
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第二章 水电解制氢装置组成
一、电解槽分类：
1、单极性电解槽：单极电解槽是由外部并联若干个电解 槽组成的。而单元电解槽由若干个彼此交替的、彼此平行的 阳极版和阴极版组成。对于一个电极而言只能做阳极或阴极。 单极性电解槽安装、维修简便，效率低，体积大。
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9、在建筑材料和轻工业中，如玻璃和人造宝石的制造和加工， 氢气被广泛地用作燃烧气和保护气。 氢气优点：便于储存和运输，对环境无污染，被誉为“清洁”的新 能源。
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三、氢气制取方法
1、水电解：设备体积小，流程简单，纯度高，杂质少，无污染； 但能耗高，产量小。
2、氨分解：产气量大，但纯度不高。 3、甲醇、天然气裂解：能耗低，产气量大，杂质复杂，不易分 离。
《制氢站培训资料》课件
3 火灾风险
4 安全管理方法
在制氢站操作过程中，由于氢气具有极高 的燃烧性，一旦发生火灾，后果将不堪设 想，因此火灾防控非常重要。
为确保制氢站的安全运行，需要采取严格 的安全管理方法，包括安全培训、检查维 护和事故应急预案等。
制氢站的技术细节
主要设备
工艺流程
常见故障及排除方法
了解制氢站的主要设备，如氢 气发生器、纯化系统和储氢罐， 以及它们的工作原理和性能。
详细介绍制氢站的工艺流程， 包括反应步骤、气体分离和净 化过程，以及储氢和供气系统。
掌握制氢站的常见故障，并了 解如何快速诊断和解决问题， 确保制氢站的稳定运行。
制氢站的维护保养
1 日常维护
2 周期性维护
了解制氢站的日常维护工作，包括设备检 查、清洁、润滑和参数监测，确保设备的 良好运行。
指导制氢站的周期性维护，如更换部件、 校准仪器和进行性能测试，保证设备的长 期稳定性。
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本次课程将全面介绍制氢站的基础知识、安全问题、技术细节、维护保养以 及未来发展趋势，为您深入了解制氢站提供全方位指导。
制氢站基础知识
定义
制氢站是一种用于产生氢气的设施，可以应 用于多个领域，如能源产业和化工行业。
主要原理
制氢站利用化学反应或电解作用将水分解为 氢气和氧气，其中最常用的方法是蒸汽重整 和碱性电解。
分类
制氢站根据生产方式可分为化学法和电解法， 每种方法有不同的优缺点。
工作流程
制氢站的工作流程包括氢气产生、氢气纯化、 储存和供应，保证持续稳定的氢气供应。
制氢站的安全问题
1 爆炸风险
2 泄漏风险
制氢站因为涉及氢气的产生和储存，存在 爆炸风险，必须采取严格的安全措施来防 止事故发生。
PSA制氢装置培训教材之欧阳道创编
PSA制氢装置培训教材目录第一节、概述第二节、吸附分离工艺原理第三节、工艺流程及工艺条件的选择第四节、主要设备第一节概述吸附现象早就被人们发现利用，早在数千年前，人门就开始利用木炭、酸性白土、硅藻土等物质所具有的强吸附能力进行防潮、脱臭和脱色，湖南长沙市出土的汉代古墓中就放有木碳，显然墓主当时是用木炭吸收潮气等作为防腐措施。
因此吸附分离是一门古老的技术。
变压吸附(Pressure Swing Adsorption)气体分离与提纯技术成为大型化工工业的一种生产工艺和独立的单元操作过程（称为吸附分离工程），是在上世纪六十年代迅速发展起来的。
由于最早的吸附剂吸附能力较低、选择性较差，吸附分离仅用在吸湿干燥、脱色、除臭、饮用水净化上，吸附剂往往是一次性使用，使用时能耗不高。
1942年德国发表了第一篇无热吸附干燥和净化空气（脱除CO2和H2O）的专利文献，1959年Skarstrom发明了PSA气体分离技术（当时称为“等温吸附”或“无热吸附”）。
上世纪60年代初，在世界能源危机情况下，美国联合碳化物公司(UCC)首次实现了变压吸附四床工艺技术的工业化，于1966年建成投产了第一套PSA法从含氢工业气体中回收高纯度氢的工业装置。
随着世界能源的短缺，各国和各行业越来越重视低品位资源的开发与利用，以及各国对环境污染的治理要求也越来越高，由于吸附分离技术投资少、运行费用低、产品纯度高、操作简单、灵活、环境污染小、原料气源适应范围宽，使得吸附分离技术在钢铁工业、气体工业、电子工业、石油和化工工业中日益受到重视；另一方面，吸附剂也有了重大发展，如性能优良的分子筛吸附剂的研制成功，活性炭、活性氧化铝和硅胶吸附剂性能的不断改进，以及ZSM特种吸附剂和活性炭纤维的发明，都为连续操作的大型吸附分离工艺奠定了技术基础。
我国石化行业在上世纪70年代开始引进吸附分离技术，从合成气中脱除CO2以制造高纯度氢气。
中国西南化工研究设计院于上世纪70年代初开始进行采用变压吸附技术分离气体混合物的实验研究，并于1982年在上海建成了两套从氨厂弛放气中回收氢的变压吸附工业装置。
转化制氢装置培训教材
第一章概述第一节装置概况及特点1. 装置概况装置工业氢生产能力为1200 nm3/h 工业氢。
装置技术采用上海华西化工科技的轻烃水蒸气转化造气、变压吸附（PSA）净化工艺专有技术路线。
该装置由原料气压缩、原料气精制、轻烃水蒸气转化、中温变换、PSA以及余热回收等部分组成。
2. 制氢装置组成原料气压缩→原料气精制→转化→中温变换→PSA单元3. 生产规模设计生产能力为1200nm3/h工业氢，最大生产能力为1200nm3/h工业氢。
年开工时数为8000小时。
第二节生产流程简述一.工艺流程简述1. 原料气压缩部分来自装置外的天然气与循环氢混合后进入原料气缓冲罐（V101），经原料气压缩机（C101A.B）升压后后进入转化炉对流段中，预热至380℃进入加氢脱硫部分。
1.2 加氢脱硫部分预热后的原料气，进入加氢反应器（R101），在加氢催化剂的作用下发生有机硫转化反应，使有机硫转化为无机硫，然后再进入氧化锌脱硫反应器（R102A.B），在此氧化锌与硫化氢发生脱硫反应，脱除原料中的硫。
精制后的气体中硫含量小于0.2ppm，进入转化部分。
1.3 转化部分精制后的原料气在进入转化炉（F101）之前，按水碳比3.5与2.2MPa水蒸汽混合，再经转化炉对流段（原料预热段）预热至500℃，由上集合管进入转化炉辐射段。
转化炉管装有转化催化剂，在催化剂的作用下，原料气与水蒸气发生复杂的转化反应。
整个反应过程表现为强吸热反应，反应所需的热量由设在转化炉顶部的气体燃料烧嘴提供。
出转化炉的高温转化气(出口温度为820℃)经转化气蒸汽发生器（E101）发生中压蒸气后，温度降至280～320℃，进入中温变换部分。
1.4 中温变换部分由转化气蒸汽发生器（E101）来的300～360℃转化气进入中温变换反应器（R103），在催化剂的作用下发生变换反应，将变换气中CO含量降至3%（干基）左右。
中变气经锅炉给水预热器（E102）预热锅炉给水、除盐水预热器（E103）预热除盐水回收大部分的余热后，再经中变气水冷却器（E104）降温至40℃，并经分水后进入PSA部分。
京能山西京玉电厂制氢系统培训课件 共44页PPT资料
1.在爆炸的范围内
（3）输电板：电解槽的中间极板和左右端极板上都焊有输电 板。中间极板接直流输出正极，两个端极板接直流输出负极。
• 制氢系统概述
制氢装置和贮存系统为发电机提供氢气冷却系统所需 的氢气，其纯度和湿度应满足发电机氢气冷却系统的 要求。我厂设备为一套完备的制氢工艺装置以及氢气 贮存和分配系统。包括氢发生处理器（含电解槽、框 架一、干燥装置、碱液泵）、框架二、框架三（含除 盐水箱、碱液箱、注水泵）、氢气贮罐、压缩空气贮 罐、除盐水闭式冷却装置以及系统内的电气及控制设 备、管道、阀门和仪表等。
制氢系统工艺流程
电解制氢装置可分为十个子系统，其中包括： 气系统、氧气系统、碱液循环系统、气体排空系 统、补水系统、冷却水系统、排污系统、储氢系 统、充氢系统、除盐水箱补水系统。
京玉电厂制氢系统工艺流程图
京玉电厂制氢站储氢工艺流程图
京玉电厂制氢站冷却系统工艺流程图
制氢系统工作原理
水电解制氢原理： 一、氢气的性质：
制氢站工艺流程及工作原理
京玉电厂制氢站设备 由河北电力设备厂成套提供
主要学习内容
• 制氢系统主要用途 • 制氢系统概述 • 制氢系统工艺流程 • 制氢系统工作原理 • 制氢站系统调节控制 • 分析仪表工作故障及定期维护说明 • 主要设备简介
制氢系统主要用途
一般对于火力发电厂氢冷机组来说，发电机运转时要发生能量消耗，这是有 一种能（机械能）转变为另一种能（电能）时所不可避免的。这些损耗的能量 最后都变成了热量，致使发电机的转子、定子、定子绕组等各部件的温度升高。 因为发电机的部件都是有铜质和铁质材料制成的，所以把这种能量消耗叫做铜 损和铁损。为了保证发电机，能在绕组绝缘材料允许的温度下长期运行，必须 及时地把铜损和铁损所产生的热量导出，使发电机各主要部件的温升经常保持 在允许的范围内。否则，发电机的温升就会继续升高，使绕组绝缘老化，出力 降低，甚至烧坏，影响发电机的正常运行。因此，必须连续不断地将发电机产 生的热量导出，这就需要采用氢气强制冷却。
制氢站培训资料共100页
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知ห้องสมุดไป่ตู้。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
9单体设备操作经修改制氢技师培训教材
第九章单体设备操作9．1化工机械与设备知识9．1．1制氢主要设备概况反应器类：制氢装置的反应器有加氢反应器、脱硫反应器、中低温变换反应器，甲烷化反应器等。
低温变换反应器操作温度较低，筒体材质一般为16MnR，其余反应器如果采用热壁结构，筒体材质一般为15CrMoR，也有采用冷壁结构，在反应器内壁加衬一定厚度的隔热材料（如膨胀珍珠岩），筒体材质就可降为16MnR。
反应器的内构件通常有分布器、热电偶管等。
塔类设备：酸性水汽提塔，用于酸性水汽提。
为了防止酸性介质的腐蚀，主体材质为0Cr18Ni10Ti或复合钢板，通常内装陶瓷填料；二氧化碳吸收塔，主要内构件有除雾器、分液管、分布盘等，通常内装填料（如鲍尔环等），主体材质常用16MnR；二氧化碳再生塔，采用塔盘结构或填料，为防止碱液腐蚀，主体材质常用复合钢板（即碳钢内衬不锈钢）。
冷换设备类：装置的冷换设备主要用于中、低变气的冷却及锅炉水、汽的加热。
操作条件较为苛刻，操作介质有腐蚀性，管子一般选用不锈钢（Cr18Ni10Ti 等），壳体和管箱也较多采用不锈钢或复合钢板（16MnR+0Cr18Ni9）。
还有用于用于提高粗氢温度和降低工业氢温度的冷换设备，降低贫液温度的冷换设备，再生塔重沸器等。
此外开工冷却器、开工加热器及压缩机循环气冷却器等冷换设备一般采用碳钢设备。
PSA变压吸附塔：变压吸附塔用于冷却分水后的氢气提纯。
其操作压力在与之间循环变化，因此除常规的压力容器的要求外，还需要根据相关标准进行疲劳分析。
主体材质一般为16MnR。
为使气体分布均匀及防止吸附剂带出，吸附器底部气体入口装有过滤锥，顶部气体出口装有过滤篮，内装分子筛，活性炭和硅胶等吸附剂。
9．1．2制氢装置的设备腐蚀与防腐知识9．1．2．1腐蚀部位、形态和原因（1）转化炉炉管的破坏转化炉管入口是原料烃和水蒸汽，而在转化催化剂床层反应生成转化气。
在炉管外边是燃烧烟气，烟气中含有硫化物和氧化。
转化炉管的工作条件苛刻，管壁工作温度高（850—920℃），内外壁温差大（28~101℃），承受内压引起的工作应力和自重应力，并经受开停工引起的疲劳和热冲击。
制氢站安全培训课件
•制氢站概述•制氢站安全操作规程•制氢站危险源与风险分析•制氢站安全事故案例分析•制氢站安全培训与演练•制氢站安全管理建议与展望010102制氢站的定义与特点非常严重。
流程。
制氢站的工作原理电解水制氢利用电解水技术将水分解为氧气和氢气，通常需要大量电力作为能源。
天然气重整制氢通过高温和催化剂的作用将天然气转化为氢气和一氧化碳的混合气体。
生物质气化制氢利用生物质在缺氧条件下进行热解气化，生成含有一氧化碳和氢气的气体。
严格遵守安全操作规程和定期进行安全检查是确保制氢站安全运行的关键措施。
提高员工的安全意识和应急处理能力也是制氢站安全管理的重要环节。
制氢站的安全管理对于保障人员安全和企业财产安全至关重要。
制氢站的安全管理重要性02010204操作前的准备检查制氢站周围环境是否安全，无明火、无易燃易爆物品，无人员逗留。
确认制氢设备、管道、阀门等设施完好，无泄漏、无异常声响。
穿戴好防护用品，如防爆型眼镜、化学防护服、防静电鞋等。
准备好操作工具，如扳手、螺丝刀、测压仪等。
03严格按照制氢设备操作规程进行操作，不得擅自更改操作程序。
制氢过程中，应保持室内通风良好，防止氢气浓度过高引起窒息。
定期检查制氢设备、管道、阀门等设施的密封性，确保无泄漏。
制氢过程中，如发现异常情况，应立即停止操作，并报告上级领导。
01020304操作过程中的安全注意事项操作后的安全检查03氢气泄漏高压操作静电和雷电人员误操作制氢站的危险源识别制氢站内设备摩擦产生的静电或雷电可能引发火灾或爆炸。
操作人员未按照规定程序进行操作，可能导致设备损坏或人身伤害。
制氢站的风险评估制氢站的风险控制措施04某制氢站因设备老化、维护不当，导致氢气泄漏并引发爆炸。
事故经过事故原因事故教训设备未及时检修，安全防护措施不到位。
加强设备维护，定期进行安全检查，确保设备处于良好状态。
030201事故原因事故经过日常巡检不到位，未能及时发现隐患。
事故教训强化日常巡检，确保及时发现并处理隐患。
制氢操纵培训手册
操纵培训手册第一部份描述一.系统介绍氢气生产系统设计了一个平安、靠得住的操作系统，一旦制氢系统的某部份犯错，操纵系统有声光报警、提示报警内容、切断整流柜的直流输出功能。
氢气生产的操纵系统，利用了一台可编程操纵器来治理整个系统的调剂和报警处置，提高了自动化水平，减轻了劳动强度，给氢气生产提供了一个平安、靠得住的、有效的操作系统。
操作人员能够不需调整、监视，由可编程操纵器通进程序来操纵系统的压力、液位、温度，操纵器不断监视由变送器送入的运行状况信号，所有的运行要求如：自动补水、报警连锁，都由可编程操纵器来完成，。
电解槽的直流电源是由整流柜提供，整流柜的直流电的输出通过PLC及运算机操纵，也可手动调剂电位器，使电流达到额定值740A，它的工作原理是桥式、全波整流。
当发生故障时，发作声光报警，及时切断直流电的供给，而且可通过外部连锁使整流柜停止，提高了系统的平安性。
整流柜面板上装有直流电压表、左、右电流表。
其整流原理祥见整流原理图及操作手册。
配电柜是提供整个制氢站的电源，将主电源分成五路给操纵柜、整流柜、冷却水装置、照明、检修。
二.操纵描述可编程操纵器由两个CPU单元和一个I/O模块单元组成，并配备了热备冗余系统，当一个CPU单元发生故障时自动切换到备用CPU单元。
I/O模块单元要紧由输入输出模块及电源模块组成。
I/O清单三.操纵调剂回路：1.压力调剂压力调剂在操纵系统中是超级重要的调剂回路，压力调剂的好坏，直接阻碍系统的各项指标，可避免压力太高造成事故。
制氢系统的运行压力能够设定，压力可在必然的范围内进行调剂，制氢系统的压力通过压力变送器（PT）测得，4-20mA的信号直接送至可编程操纵器，PLC通过比较设定值与实际值的误差值，通过PID功能，输出相应的调剂信号4-20mA，到PV调剂阀门（氧侧调剂阀）的开度。
若是实际压力超出设定压力值,那么通过计算后,输出信号使得调剂阀PV开度变大，使得实际压力降低，最终使得系统实际运行压力在设定值下稳固运行。
3制氢装置基本术语修改完制氢技师培训教材
第三章制氢装置基本术语3．1催化剂和催化作用3．1．1催化剂如果把某种物质（可以是一种到几种）加到化学反应体系中，可以改变反应的速率（即反应趋向平衡的速率），而本身在反应前后没有数量上的变化同时也没有性质上的改变，这种物质称为催化剂。
加快反应速度的催化剂称正催化剂，减缓反应速度的催化剂称负催化剂。
通常所说的催化剂是指正催化剂。
3．1．2催化作用催化剂能改变反应趋向平衡的速率的作用称为催化作用。
3．1．3均相催化和多相催化催化反应的种类繁多，就催化剂和反应物所处的状态来分，可以分为均相催化反应和多相催化反应。
均相催化反应是催化剂与反应物同处一相的反应。
多相催化反应是催化剂与反应物不在同一相的反应。
3．1．4活性中心在多相催化反应中，催化剂表面上只有一小部分具有催化活性，这一部分称为活性中心。
3．1．5化学吸附在吸附剂（催化剂）与吸附物（反应物）之间发生电子转移现象的吸附称为化学吸附。
当吸附在固体表面上的分子内部价键发生断裂时称为解离化学吸附。
3．1．6活化能路易斯（Lewis）提出的反应速度的碰撞理论认为，反应物分子间的相互碰撞是反应进行的先决条件，反应分子碰撞的频率越高，反应速度越快。
但并不是反应分子每一次碰撞都能发生反应。
在反应物分子不断发生的千万次碰撞中，只有很少数碰撞是有效的。
这些能发生反应的分子与一般正常的分子有所不同，它们具有较高的能量。
只有具有较高能量的分子才能克服相碰撞分子之间电子云的相互排斥力，从而导致分子重排，即发生化学反应。
这些具有较高能量的分子叫做活化分子，活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差叫反应的活化能。
3．2 催化剂的化学组分3．2．1 化学组分工业催化剂大多不是单一的化合物，而是多种化合物组成的，按其在催化反应中所起的作用可分为主活性组分、助剂和载体三部分。
一般所注出的化学组分是普通化学分析的通俗表示法，而不是催化剂的真实结构。
3．2．2 主催化剂工业催化剂都是多组分催化剂，其中都有一种组分在催化过程中承担催化反应的主要作用称为主催化剂。
经典的制氢培训教材(原理、运行、维护、安全)
第一节概述制氢装置和贮存系统为发电机提供氢气冷却系统所需的氢气，其纯度和湿度应满足发电机氢气冷却系统的要求。
电厂二期工程要在原已有基础上扩建并有一部分设备要与原设备接口。
因此，要保证一期工程设备安全、正常运行情况下顺利安装和调试二期设备。
一、制氢系统设备概况二期设备为一套完备的制氢工艺装置以及氢气贮存和分配系统。
包括氢发生处理器（含电解槽、框架一、干燥装置、碱液泵）、框架二、框架三（含除盐水箱、碱液箱、注水泵）、氢气贮罐、压缩空气贮罐、除盐水闭式冷却装置以及系统内的电气及控制设备、管道、阀门和仪表等。
表8－1给出了二期制氢设备清单。
1.设备要求1.1 整套设备为组装单元式，单元范围包括所有设备、阀门、管件、支吊架。
同时应提供各单元间的连接管道。
1.2 电解槽连续、间断均可运行。
槽体为碳钢镀镍材质，压缩空气贮罐，氢气贮罐为合金钢，其余设备均为不锈钢材质（1Cr18Ni9Ti）。
1.3 氢气贮罐能耐-19 ℃的低温。
1.4 所有管路阀门均为不锈钢材质（1Cr18Ni9Ti），气管路及碱液管路的阀门和其它参与程控的阀门均采用进口产品。
1.5 到汽机房氢气管应设置二个接口，框架二上还应设置备用氢气接口。
1.6 所有设备在额定条件下应能保证安全运行,电解槽大修周期不少于10年。
2.主要设备性能与参数2.1 电解槽主要技术参数：（安装在氢发生器）2.1.1 氢气产量：10Nm3/h(产氢气量连续可调范围为额定出力的50～100%)。
2.1.2 氧气产量：5Nm3/h2.1.3 氢气纯度：≥99.9%2.1.4 氧气纯度：≥99.3%2.1.5 氢气湿度：＜4mg/m32.1.6 电解槽额定工作压力：3.2MPa2.1.7 电解槽工作温度：＜90℃2.1.8 电解槽额定工作电流：740A2.1.9 电解槽电解小室工作压力：～2V2.1.10 电解槽单位产氢量直流电耗：4.6kW.h/Nm32.1.11 氢氧分离器液位差：±5mm2.2 氢发生处理器：数量：1套；结构形式：组装框架式，框架材料为碳钢；氢气处理量：10 NmЗ/h；出口氢气含湿量：露点<—55℃。
【2019年整理】制氢站培训教材
氢气的制取和发电机的冷却第一节发电机的冷却方式1. 发电机冷却的重要性发电机运转时要发生能量消耗，这是有一种能（机械能）转变为另一种能（电能）时所不可避免的。
这些损耗的能量，最后都变成了热量，致使发电机的转子、定子、定子绕组等各部件的温度升高。
因为发电机的部件都是有铜质和铁质材料制成的，所以把这种能量消耗叫做铜损和铁损。
为了保证发电机能在绕组绝缘材料允许的温度下长期运行，必须及时地把铜损和铁损所产生的热量导出，使发电机各主要部件的温升经常保持在允许的范围内。
否则，发电机的温升就会继续升高，使绕组绝缘老化，出力降低，甚至烧坏，影响发电机的正常运行。
因此，必须连续不断地将发电机产生的热量导出，这就需要强制冷却。
2. 发电机常用的冷却方式发电机的冷却是通过冷却介质将热量传导出去来实现的。
常用的冷却方式有：2.1 空气冷却。
容量小的发电机（两万千瓦以下）多采用空气冷却，即使空气有发电机内部通过，将热量带出。
这种冷却方式效率差，随着发电机容量的增大已逐渐被淘汰。
2.2 水冷却。
把发电机转子和定子绕组线圈的铜线作成空心，运行中使高纯度的水通过铜线内部，带出热量使发电机冷却。
这种冷却方式比空气冷却效果好，但必须有一套水质处理系统和良好的机械密封装置。
目前，大型机组多采用这种冷却方式。
2.3 氢气冷却。
氢气对热的传导率是空气的六倍以上，加以它是最轻的一种气体，对发电机转子的阻力最小，所以大型发电机多采用氢气冷却方式，即将氢气密封在发电机内部，使其循环。
循环的氢气再由另设的冷却器通水冷却。
氢气冷却有可分为氢气与铜线直接接触的内冷式（直接冷却）和氢气不直接与铜线接触的外冷式两种。
当前除了小容量（25MW及以下）汽轮发电机仍采用空气冷却外，功率超过50MW的汽轮发电机都广泛采用了氢气冷却，氢气、水冷却介质混用的冷却方式。
在冷却系统中，冷却介质可以按照不同的方式组合，归纳起来一般有以下几种：2.3.1 定、转子绕组和定子铁芯都采用氢表面冷却，即氢外冷；2.3.2 定子绕组和定子铁芯采用氢表面冷却，转子绕组采用直接冷却（即氢内冷）；2.3.3 定、转子绕组采用氢内冷，定子铁芯采用氢外冷；2.3.4 定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯采用氢外冷，即水氢氢冷却方式；2.3.5 定、转子绕组水内冷，定子铁芯空气冷却，即水水空冷却方式；2.3.6 定、转子绕组水内冷，定子铁芯氢外冷，即水水氢冷却方式。
PSA制氢装置培训教材之欧阳文创编
PSA制氢装置培训教材目录第一节、概述第二节、吸附分离工艺原理第三节、工艺流程及工艺条件的选择第四节、主要设备第一节概述吸附现象早就被人们发现利用，早在数千年前，人门就开始利用木炭、酸性白土、硅藻土等物质所具有的强吸附能力进行防潮、脱臭和脱色，湖南长沙市出土的汉代古墓中就放有木碳，显然墓主当时是用木炭吸收潮气等作为防腐措施。
因此吸附分离是一门古老的技术。
变压吸附(Pressure Swing Adsorption)气体分离与提纯技术成为大型化工工业的一种生产工艺和独立的单元操作过程（称为吸附分离工程），是在上世纪六十年代迅速发展起来的。
由于最早的吸附剂吸附能力较低、选择性较差，吸附分离仅用在吸湿干燥、脱色、除臭、饮用水净化上，吸附剂往往是一次性使用，使用时能耗不高。
1942年德国发表了第一篇无热吸附干燥和净化空气（脱除CO2和H2O）的专利文献，1959年Skarstrom发明了PSA气体分离技术（当时称为“等温吸附”或“无热吸附”）。
上世纪60年代初，在世界能源危机情况下，美国联合碳化物公司(UCC)首次实现了变压吸附四床工艺技术的工业化，于1966年建成投产了第一套PSA法从含氢工业气体中回收高纯度氢的工业装置。
随着世界能源的短缺，各国和各行业越来越重视低品位资源的开发与利用，以及各国对环境污染的治理要求也越来越高，由于吸附分离技术投资少、运行费用低、产品纯度高、操作简单、灵活、环境污染小、原料气源适应范围宽，使得吸附分离技术在钢铁工业、气体工业、电子工业、石油和化工工业中日益受到重视；另一方面，吸附剂也有了重大发展，如性能优良的分子筛吸附剂的研制成功，活性炭、活性氧化铝和硅胶吸附剂性能的不断改进，以及ZSM特种吸附剂和活性炭纤维的发明，都为连续操作的大型吸附分离工艺奠定了技术基础。
我国石化行业在上世纪70年代开始引进吸附分离技术，从合成气中脱除CO2以制造高纯度氢气。
中国西南化工研究设计院于上世纪70年代初开始进行采用变压吸附技术分离气体混合物的实验研究，并于1982年在上海建成了两套从氨厂弛放气中回收氢的变压吸附工业装置。
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制氢站培训教材Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT氢气的制取和发电机的冷却第一节发电机的冷却方式1. 发电机冷却的重要性发电机运转时要发生能量消耗，这是有一种能（机械能）转变为另一种能（电能）时所不可避免的。
这些损耗的能量，最后都变成了热量，致使发电机的转子、定子、定子绕组等各部件的温度升高。
因为发电机的部件都是有铜质和铁质材料制成的，所以把这种能量消耗叫做铜损和铁损。
为了保证发电机能在绕组绝缘材料允许的温度下长期运行，必须及时地把铜损和铁损所产生的热量导出，使发电机各主要部件的温升经常保持在允许的范围内。
否则，发电机的温升就会继续升高，使绕组绝缘老化，出力降低，甚至烧坏，影响发电机的正常运行。
因此，必须连续不断地将发电机产生的热量导出，这就需要强制冷却。
2. 发电机常用的冷却方式发电机的冷却是通过冷却介质将热量传导出去来实现的。
常用的冷却方式有：空气冷却。
容量小的发电机（两万千瓦以下）多采用空气冷却，即使空气有发电机内部通过，将热量带出。
这种冷却方式效率差，随着发电机容量的增大已逐渐被淘汰。
水冷却。
把发电机转子和定子绕组线圈的铜线作成空心，运行中使高纯度的水通过铜线内部，带出热量使发电机冷却。
这种冷却方式比空气冷却效果好，但必须有一套水质处理系统和良好的机械密封装置。
目前，大型机组多采用这种冷却方式。
氢气冷却。
氢气对热的传导率是空气的六倍以上，加以它是最轻的一种气体，对发电机转子的阻力最小，所以大型发电机多采用氢气冷却方式，即将氢气密封在发电机内部，使其循环。
循环的氢气再由另设的冷却器通水冷却。
氢气冷却有可分为氢气与铜线直接接触的内冷式（直接冷却）和氢气不直接与铜线接触的外冷式两种。
当前除了小容量（25MW及以下）汽轮发电机仍采用空气冷却外，功率超过50MW的汽轮发电机都广泛采用了氢气冷却，氢气、水冷却介质混用的冷却方式。
在冷却系统中，冷却介质可以按照不同的方式组合，归纳起来一般有以下几种：2.3.1 定、转子绕组和定子铁芯都采用氢表面冷却，即氢外冷；2.3.2 定子绕组和定子铁芯采用氢表面冷却，转子绕组采用直接冷却（即氢内冷）；2.3.3 定、转子绕组采用氢内冷，定子铁芯采用氢外冷；2.3.4 定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯采用氢外冷，即水氢氢冷却方式；2.3.5 定、转子绕组水内冷，定子铁芯空气冷却，即水水空冷却方式；2.3.6 定、转子绕组水内冷，定子铁芯氢外冷，即水水氢冷却方式。
我厂2×600MW机组汽轮发电机采用水氢氢冷却方式，即发电机定子绕组采用水内冷，转子绕组采用氢内冷，定子铁芯采用氢外冷。
第二节冷却介质的性能比较1. 冷却介质的种类和特性氢冷发电机在正常运行时，使用氢气作为冷却介质，在发电机事故及停机检修时，则采用空气作为冷却介质，CO2、N2，则是气体置换过程中的中间介质。
对于直接冷却的发电机，除了使用氢气作为冷却介质外，也可以使用水和油。
下面分析比较冷却介质的特性：空气空气优点是低廉，所需的附加设备简单，维修方便；缺点是机组的容量受到限制，而且机组容易脏污。
氢气（H2）氢气冷却有如下优、缺点：1.2.1优点：1.2.1.1 通风损耗低，机械（指发电机转子上的风扇）效率高。
这是因为在标准状态下，氢气的密度是0.08987kg/m3，空气的密度是1.293kg/m3，CO2的密度是1.977kg/m3，N2的密度是1.25kg/m3。
由于空气的密度是氢气的倍，二氧化碳是氢气的倍，氮气是氢气的倍，所以，使用氢气作为冷却介质时，可使发电机的通风损耗减到最小程度。
1.2.1.2散热快、冷却效率高。
因为氢气的导热系数是空气的倍，且氢气扩散性好，能将热量迅速导出。
因此能将发电机的温升降低10-15℃。
1.2.1.3 危险性小。
由于氢气不能助燃，而发电机内充入的氢气中含氧又小于2%，所以一旦发电机绕组被击穿时，着火的危险性很小。
1.2.1.4 清洁。
经过严格处理的冷却用的氢气可以保证发电机内部清洁，通风散热效果稳定，而且不会产生由于脏污引起的事故。
1.2.1.5在氢气冷却的发电机，噪音较小，而且绝缘材料不易受氧化和电晕的损坏。
1.2.2 缺点：1.2.2.1 氢气的渗透性很强，易于扩散泄露，所以发电机的外壳必须很好的密封。
1.2.2.2氢气与空气混合物能形成爆炸性气体，一旦泄露，遇火即能引起爆炸。
因此，在用氢冷却的发电机四周严禁明火。
1.2.2.3采用氢气冷却必须设置一套制氢的电解设备和控制系统，这就增加了基建投资及维修费用。
氢气冷却虽有以上一些缺点，但只要严格执行有关的安全规章制度和采取有效的措施还是可靠的，而其高效率冷却则是其它冷却介质无可比拟的，所以大多数发电机还是采用氢冷方式。
二氧化碳（CO2）CO2的密度是空气的倍，显然，使用CO2作冷却介质，将会使通风损耗成正比地增加，发电机的温度也会显着升高。
CO2的表面散热系数是空气的倍，且有较高的强行对流作用，但CO2的传热能力比空气弱，仅是空气的倍。
两项综合比较，用空气冷却和用CO2冷却，对发电机的温升影响基本是一样的。
CO2与机壳内的水分化合后，其反应的生成物会在发电机各部分结垢，使通风恶化，并弄脏机件，对绝缘有腐蚀作用。
所以，不允许使用CO2作为冷却介质长时间运行。
但是，我们可以利用CO2与氢气或空气混合时不会发生爆炸的特点，作为气体置换的中间介质。
氮气（N2）氮气的密度、热传导率及表面散热系数都接近空气，所以，作为冷却介质使用时，其允许的最大负荷值与空气冷却时相同。
另外，氮气具有比空气轻，比氢气重，并且不助燃的特点，可用来代替二氧化碳作为中间介质使用，这时对其纯度的要求是：氮的含量在96%以上，氧的含量应低于4%。
氮气作为化工副产品，常含有腐蚀性杂质，对发电机的绝缘材料起腐蚀作用，所以，氮气作为发电机的冷却介质不允许长期使用。
2. 氢气和水的特性比较发电机在采用直接冷却方式时，普遍采用氢气和水作为冷却介质。
它们与空气的性能比较如下：表13-1 空气、氢气及水性能比较从表中的吸热和散热能力看，液体冷却介质比气体冷却介质好。
水具有较高的散热性能、粘度小，能通过小而复杂的截面。
水的化学性能稳定，不会燃烧，而且具有价廉的特点。
但它增加了水路系统，容易腐蚀铜线和漏水，使运行的可靠性降低。
氢气冷却具有通风功率和励磁功率低；装配方便，结构简单，负荷能力高，温度分布均匀等优点，使运行可靠性大为提高。
第三节电解制氢原理及其系统、设备1. 电解制氢的原理及其工艺制氢原理高纯度的氢气是通过电解纯水而获得的，由于纯水的导电性能较差，则需加入电解质溶液，以促进水的电解。
常用的电解质一般为NaOH或KOH。
将直流电通入加入NaOH水溶液的电解槽中，使水电解成为氢气和氧气。
其反应式为：1.1.1阴极反应：电解液中的H+（水电解后产生的）受阴极的吸引而移向阴极，最后接受电子而析出氢气，其放电反应是：2H++2e → H2↑1.1.2 阳极反应：电解液中的OH–受阳极的吸引而向阳极移动，最后放出电子生成水和氧气，其放电反应是： 2OH–-2e → H2O + 1/2O2↑1.1.3 阴、阳极合起来的总反应式为：2H2O → 2H2↑+ O2↑2．工艺流程高纯度的氢气是通过电解纯水而获得的，由于纯水的导电性能较差，则需加入电解质溶液，以促进水的电解。
电解产生的氢气和氧气，分别进入氢气分离洗涤器和氧气分离洗涤器，使气体与携带的碱液分离；分离出的碱液经过滤、冷却后，通过碱循环泵打至电解槽。
分离后的氢气进入冷却器冷却，与氧气一同经气动差压调节后，经冷却、干燥进入贮存罐；氧气经过水封直接排入大气；电解消耗的水经过柱塞泵打入氢、氧分离洗涤器进入电解槽内。
3．氢氧化钠的作用氢氧化钠等电解质是强的电解质，溶解于水后便电离，其电离反应式为： NaOH = Na+ + OH-这样是水溶液中有了大量的Na+与OH-。
促进溶液的导电性能，便于水的电解。
氢氧化钠等电解质在水发生电解时，为何不被电解而仍留在溶液中呢现简略说明如下：金属离子在水溶液中的活泼性是不相同的，我们将它们依活泼性的大小排列起来，得到下列活动顺序：K＞Na＞Ca＞Mg＞Al＞Mn＞In＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞H＞Cu＞Hg＞Ag＞Au上面排列中，前面的金属比后面的活泼，越往后的金属活泼性越差。
在以上活动次序中，H之所以列为金属，这是因为它能起金属的作用，在水中常成H+存在，而且确实能被它前面的的金属置换。
例如： Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑电极电位。
金属的活动次序说明越活泼的金属越容易失去电子，活泼性较差的金属则容易得到电子（前后金属比较而言）。
从电化学理论上讲就是：容易得到电子的金属离子与不容易得到电子的金属离子相比较，因前者的电极电位高能得到电子而转为原子，而后者的电极电位低不能得到电子转为原子。
这种电位叫“电极电位”。
H+和Na+比较，Na+的电极电位为，而H+的电极电位为。
所以在同一水溶液中若同时存在Na+和H+时，H+先放电而成H2。
离子的水化。
水是极难电离的，但水中溶解有NaOH时，在Na+的周围。
围绕着水的分子而成水合Na+，而且因Na+的作用使水分子有了极性方向。
当Na+带有极性方向的水分子迁向阴极时，H+首先放电而成H+，而Na+则仍存在于水中。
电解液中加五氧化二钒的作用电解液配制时，须加入一定量的五氧化二钒（千分之二浓度）。
五氧化二钒的加入，可对电极的活化起催化作用，能改变电极表面状态，增加电极的电导率；有利于除去电极表面的气泡，降低电解液的含气度；在铁、镍金属表面产生保护膜，从而起到缓蚀作用。
4. 制氢系统电解水制取氢气的主要设备为电解槽。
在电解槽后连有若干系统，其中主要是氢侧系统、氧侧系统及补给水系统，另外还有碱液系统。
氢侧系统。
由电解槽各间隔分解出来的氢气汇集于总管，经氢侧分离器洗涤器、冷却器、压力调节阀，再经两级干燥吸附后，存入氢罐备用。
氧侧系统。
由电解槽各间隔分解出来的氧气汇集于总管，经氧侧分离器洗涤器、压力调节阀和水封槽后，排放大气或存罐备用。
补给水系统。
在电解水的过程中，水陆续地被消耗掉，所以必须连续不断地补充除盐水。
系统通过加水泵将除盐水打至氢分离洗涤器中，来补充电解消耗的除盐水。
碱液系统。
电解氢氧化钠水溶液时，各系统中的分离洗涤器中分离和洗涤下来的NaOH，经过过滤、冷却后重新打回电解槽中，所以从理论上讲， NaOH是不消耗的，但实际上因为泄露、氢和氧的水量携带等，NaOH的浓度在逐渐减小，因此每隔一定时期必须补充碱液。
5. 我厂制氢系统的主要设备我厂一期4×600MW机组发电机冷却方式为水—氢—氢冷却，氢气由制氢站集中供给。