Электролизер типа ФВ
Обозначение:
Ф — фильтрпрессный, В — водородный, 500, 250 — условная производительность по водороду в м3/ч,
М — модернизированный.

ЭлектролизерыЭлектролизеры типа ФВ представляет собой горизонтальный аппарат прямоугольной формы, работающий без давления, собранный из одинаковых элементов - биополярных электродов и диафрагменных рам, разделенных между собой паронитовым прокладками.
Определенное количество элементов собирается в пакет и зажимается между концевыми плитами средней камерой стягивающими приспособлениями.
Электрический ток подводится к монополярным электродам, расположенным у концевых плит и средней камеры.
В верхней части электролизера смонтированы газо - сборник и конденсатор, в нижней части – фильтр для электролита.


Технические характеристикиФВ-500МФВ-250М
Рабочее давление, МПа (кгс/см2)0,01 (0,1)0,01 (0,1)
Рабочая температура,°С85±585±5
Сила тока на электролизере, А7800—82007800—8200
Напряжение на электролизере, В365180,4
Удельное электропотребление кВт.ч/м3(по водороду), мах.5,35,3
Чистота газов, %, водород99,599,5
кислород98,598,5
Производительность, м3/ч, по водороду536260
по кислороду268130
Наработка на отказ, ч., не менее1000010000
Ресурс до капитального ремонта, ч., не менее3000030000
Габаритные размеры, мм, длина135007950
ширина34003410
высота63806380
Масса электролизера, кг10136059420
 
Электролизеры

Электролизеры предназначены для получения водорода и кислорода методом электролитического разложения воды. Используются для следующих целей:

  • охлаждения генераторов тепловых и атомных электростанций
  • гидрогенизация жиров
  • создание защитной атмосферы при производстве твердых сплавов, трансформаторного листа, микропроцессоров, стекла, витаминов, электроламп, чистых газов.

Отрасли–потребители:

  • Химическая промышленность
  • Газоперерабатывающая отрасль
  • Атомная и тепловая энергетика
  • Цветная и черная металлургия
  • Пищевая промышленность
  • Радиотехническая промышленность
  • Нефтехимическая промышленность

Достоинства:

    Производство водорода при помощи электролизеров выгодно отличают следующие достоинства:
  • чистота получаемого водорода;
  • дешевое сырье-вода;
  • экологически чистое производство;
  • простота эксплуатации оборудования;
  • длительный срок эксплуатации оборудования (минимум 10 лет)

Комлектность:

Электролизеры комплектуются оборудованием, которое предназначено для выполнения функций разделения и промывки газов от щёлочи, поддержания одинакового давления в водородной и кислородной линиях ЭУ, для осушки, подогрева, охлаждения и хранения газов, питания электролизёров водой, приготовления и фильтрования электролита, продувки электролизёров и комплектующих аппаратов азотом, ресиверов – углекислым газом. 
Щиты управления (электротехническая часть и КИП) предназначены для питания электролизеров постоянным выпрямленным током, для обеспечения дистанционного управления производительностью электролизеров и автоматического контроля и регистрации показаний основных технологических параметров, для автоматической предаварийной сигнализации при отклонении технологических параметров от предусмотренных регламентом предельно допустимых значений.
Ресивер, который предназначенный для хранения запаса газов (водорода, кислорода или углекислого газа).

 
Электролизеры типа СЭУ и БЭУ

Обозначение:
С — стационарная, Э — электролизная, У — установка, М — модернизированная,
4, 20, 40, 10 — производительность по водороду в м3/ч.
Б — блочная, Э — электролизная, У — установка,
125, 250 — производительность по водороду в м3/ч.

ЭлектролизерЭлектролизер типа СЭУ представляет собой горизонтальный, работающий под давлением аппарат, собранный из одинаковых электродов и диафрагменных рам, разделенных между собой паронитовыми прокладками. Определенное количество элементов собирается в пакет и зажимается между концевыми плитами стягивающими приспособлениями. Электрический ток подводится к концевым плитам, работающим, как монополярные электроды.

Все электроды разделены между собой диафрагмами, закрепленными на диафрагменных рамах. Диафрагмы разделяют получаемые водород и кислород. В поле электродов, диафрагменных рам и прокладок имеются отверстия, образующие при сборке каналы для отвода получаемых газов и возврата унесенного с газами электролита.
Электролизеры типа БЭУ разработаны на основе серийно выпускаемых электролизеров СЭУ-40 с единым блоком комплектующих технологических аппаратов.


Технические характеристики
ПараметрыТип электролизной установки
СЭУ- 4МСЭУ- 10СЭУ- 20СЭУ- 40БЭУ- 125БЭУ- 250БЭУ- 250К
Производительность объёмная, нм3/ч, не более:по водороду4,010,020,541,0125,0250,0250,0
по кислороду2,05,010,2520,562,5125,0125,0
Содержание чистого продукта, %, не менее:водорода99,099,7
кислорода98,099,5
Давление рабочее, МПа, не более1,0
Температура электролита, 0С85+5
Габаритные размеры, мм, не более ЭУ длина Устанавливаются организацией проектирующей водородно-кислородную станцию107001580016720
ширина830083007500
высота664066405000
электролизера длина1700165024004100
ширина610100010601000
высота830165017801080
Масса, кг, не более ЭУ1057845191233902733580580128630163340
электролизера12903390472074357310
Напряжение, В, не более на электролизёре7250100200205
на одной ячейке электролизера2,42,1
Величина тока, подводимого к электролизеру, А, мах.3301000
Мощность, кВт20,650102,52056251250
Удельное электропотребление, кВт.ч/ м3/ч (по водороду)5,155,0
Наработка на отказ, ч, не менее11500
Ресурс до капитального ремонта, ч, не менее25500
Назначенный срок службы, лет10
Примечание - Для получения чистого водорода 99,995% в установках типа БЭУ предусмотрен дополнительно блок очистки и осушки водорода

Комплектность поставки электролизеров типа СЭУ и БЭУ
Наименование оборудования Количество, входящего оборудования в ЭУ, шт
СЭУ-4М (СЭУ-4Мх2)СЭУ-10 (СЭУ10х2)СЭУ-20 (СЭУ-20х2)СЭУ-40БЭУ- 125БЭУ-250
Электролизёр СЭУ-4М 1(2)-----
Электролизёр СЭУ-10-1(2)----
Электролизёр СЭУ-201(2)-----
Электролизёр СЭУ-40---136
Разделитеная колонка2(4)2(4)2(4)2--
Регулятор - промыватель газа2(4)2(4)2(4)2--
Регулятор давления газа----22
Бак уравнительный1(2)21111
Бак для щёлочи-
Испаритель1-----
Холодильник для охлаждения газа1-3322
Холодильник для охлажд. элект-та----11
Влагоотделитель1-----
Восстановитель-1----
Паровой подогреватель-412--
Осушитель-222--
Сепаратор-222--
Сборник конденсата-322--
Гидрозатвор-
Фильтр (для очистки электролита)-11136
Емкость для приготов. электролита----11
Газоотделитель----22
Опора для газоотделителя----11
Расширитель111111
Ресивер V = 10 м33(6)-----
Ресивер V = 20 м3-3(6)3312
Ресивер V = 100 м3----23
Комбинированная опора2(4)-----
Клапан обратный222222
Азотная рампа1111--
Огнепреградитель гравийный4544--
Углекислотная рампа1-11--
 
Электролизеры ФС
Электролизерные установки типа ФС-Т.25 , предназначены для получения водорода кислорода методом электролиза воды под давлением.

Ростов ТЭЦ Обозначение:
Ф - электролизёр фильтр-прессного типа;
С - симметричный электролизёр;
Т - объёмная номинальная производительность установки по водороду в нормальных кубических метрах в час (T = 5; 6; 10; 12; 10; 20; 40….).
25 – максимальное давление, выдерживаемое аппаратами установки;
М – в названии электролизёра означает, что эта модель имеет конструкцию электролизной ячейки, которая обеспечивает повышенную номинальную производительность.

Преимущество электролизеров типа ФС по сравнению с другими электролизерами:
Установки серии ФС, выпускаемые ИФТИ, и водородные электролизные станции на их основе производительностью от 5 до 40 нм3 Н2 в час, удовлетворяют потребностям отечественной энергетики, т.к. они имеют преимущество по сравнению с другими электролизерами, а именно:
  1. Компактность и низкая металлоемкость электролизерных установок типа ФС
  2. Аппараты не требуют регистрации в региональном отделении Госгортехнадзора:
    - вследствие малого внутреннего диаметра труб, из которых изготовлены аппараты, на них не распространяются Правила устройства и эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
  3. Полная автоматизация, отображение и запоминание всех параметров:
    - обеспечивается высокая безопасность использования установок, т.к. в основу автоматизации положена система пассивного регулирования, т.е. установка, как гидравлическая система, поддерживает свои параметры (уровни, разница в уровнях, давление, циркуляция электролита, температура) за счет собственных отрицательных обратных связей.
    Исключение составляет изменение параметров за счет внешних устройств, т.е. активное регулирование только для подпитки уравнительного бака дистиллированной водой. Причем, на установках типа СЭУ эта операция производится вручную оператором, а в наших установках - автоматически, по сигналам датчиков верхнего и нижнего уровней путем трехступенчатого изменения состояний (вкл/откл) 4-х электромагнитных кранов.
  4. Помещение для установок типа ФС имеет самую низкую категорию В1-В4 по взрывной и пожарной безопасности. (см. п.3.2 ТУ 3610-00213151350080
  5. Барнаул ТЭЦ Блочное исполнение:
    - наращивание производительности до 100 нм3/час за счет увеличения количества установок, работающих на один коллектор; при этом объём производственных помещений не превосходит аналогичный объём для моноблочных установок высокой производительности.
    - дает возможность временного отключения единиц блока для выполнения ремонтных работ
  6. Производство сосудов и аппаратов, работающих под давлением из высококачественной нержавеющей стали, а также полное никелирование ячеек (в т.ч. выносных электродов со стороны катода) и применением новейшей технологии никелирования ( не более 2 пор на кв.дм) дают возможность гарантировать Срок службы технологического оборудования установок - 30 лет, с возможностью продления срока эксплуатации распоряжением технического руководителя электростанции, без согласия инспектора Госгортехнадзора и Изготовителя.
  7. Полностью адаптированы к традиционным условиям эксплуатации и ремонта на электростанциях и других предприятиях.
  8. В комплекте с установками ФС поставляются блоки предварительной очистки и осушки производства ИФТИ (точка росы минус 30 ?C, содержание кислорода в водороде не выше 0.01 %). В состав блока входят реактор каталитической очистки водорода от кислорода, два вымораживателя, сборник конденсата, запорная и регулирующая арматура и два низкотемпературных холодильных агрегата типа ВН-630э. Температура водорода в вымораживателе - не выше минус 15 ?C при рабочем давлении 1.0 МПа. По согласованию с заказчиком установки ФС могут быть укомплектованными блоками глубокой осушки), обеспечивающие точку росы водорода, подаваемого потребителю или на сброс в атмосферу, не выше минус 70 ?C.
  9. Барнаул ТЭЦ Поставляются Заказчику в собранном виде или отдельными технологическими блоками, которые собираются на месте эксплуатации электролизерного оборудования и готово к пуску в течение одной смены, службой ремонта электроцеха. 9Нет необходимости разрабатывать новый проект. Все изменения, связанные с заменой устаревшего оборудования на более современное, вносятся в существующий проект. , т.к. установка полностью адаптирована к подключению к существующим сетям.
  10. Конструкция установок типа ФС такова, что они не требуют капитального ремонта. Текущий же ремонт сводится к замене уплотняющих прокладок и, в исключительных случаях, когда качество дистиллированной воды не достаточно высокое, к замене комплекта асбестовых диафрагм, паранитовых прокладок и механической очистке поверхностей биполярных электродов не чаще 1 раза в 10 лет.
  11. Имеют регулировку производительности от 10 % до 120 % от номинального значения;
  12. При временном отсутствии потребности в водороде переходят на «ждущий режим работы», не требующий согласования включения и выключения;
Описание:
С 2010 года будут выпускаться установки на базе электролизёров двух видов:
  1. электролизёр ФС-5-25 с выносными катодами, диаметр биполяра 480 мм, номинальная (максимальная) производительность 5 (7) нм3/час.
  2. электролизёр ФС-5-25М с выносными катодами и анодами, диаметр биполяра 483 мм, номинальная (максимальная) производительность 6 (8) нм3/час;
  3. электролизер ФС-10-25 с выносными катодами и анодами, диаметр биполяра 605 мм, номинальная (максимальная) производительность 10 (14) нм3/час.
Соответственно, для энергетики будут поставляться установки:
  1. ФС-5.25
    - 1 электролизный модуль (1 электролизер ФС-5-25, 2 разделительные колонки, 2 промывательные колонки),
    - 1 технологический блок (2 регулятора давления, 4 фильтра),
    - 1 блок управления, включая КИП и 1 выпрямительный агрегат типа КИУ-1201,
    - 1 блок предварительной осушки, включая 2 вымораживателя, 1 сборник конденсата, два холодильных агрегата типа ВН-630э.
  2. ФС-6.25
    - 1 электролизный модуль (1 электролизер ФС525М, 2 разделительные колонки, 2 промывательные колонки),
    - 1 технологический блок (2 регулятора давления, 4 фильтра),
    - 1 блок управления, включая КИП и 1 выпрямительный агрегат типа КИУ-1201,
    - 1 блок предварительной осушки, включая 2 вымораживателя, 1 сборник конденсата, два холодильных агрегата типа ВН-630э.
  3. ФС-10.25
    - два электролизных модуля (2 электролизера ФС525, 4 разделительные колонки, 4 промывательные колонки),
    - 1 технологический блок (2 регулятора давления, 4 фильтра),
    - 1 блок управления, включая КИП и 2 выпрямительных агрегата типа КИУ-1201,
    - 1 блок предварительной осушки, включая 2 вымораживателя, 1 сборник конденсата, два холодильных агрегата типа ВН-630э.
  4. ФС-12.25
    - два электролизных модуля (2 электролизера ФС525М, 4 разделительные колонки, 4 промывательные колонки),
    - 1 технологический блок (2 регулятора давления, 4 фильтра),
    - 1 блок управления, включая КИП и 2 выпрямительных агрегата типа КИУ-1201,
    - 1 блок предварительной осушки, включая 2 вымораживателя, 1 сборник конденсата, два холодильных агрегата типа ВН-630э.
  5. ФС-11.25
    - 1 электролизный модуль (1 электролизер ФС1025, 2 разделительные колонки, 2 промывательные колонки),
    - 1 технологический блок (2 регулятора давления, 4 фильтра),
    - 1 блок управления, включая КИП и 1 выпрямительный агрегат типа КИУ-1201,
    - 1 блок предварительной осушки, включая 2 вымораживателя, 1 сборник конденсата,
  6. ФС-20.25
    -два электролизных модуля (2 электролизера ФС1025, 4 разделительные колонки, 4 промывательные колонки),
    - 1 технологический блок (2 регулятора давления, 4 фильтра),
    - 1 блок управления, включая КИП и 1 выпрямительный агрегат типа КИУ-3000,
    - 1 блок предварительной осушки, включая 2 вымораживателя, 1 сборник конденсата, два холодильных агрегата типа ВН-630э.
Ростов ТЭЦ Для приготовления электролита применяется калия гидрат окиси технический высшего сорта по ГОСТ 9285-78. Концентрация щелочи в электролите должна поддерживаться в пределах 300 –400 г/л.
Питание электролизеров должно производиться дистиллированной водой по ГОСТ 6709-72. Расход – не более 1л/1 м3 Н2.
Для охлаждения электролита может использоваться техническая вода, качество которой не хуже, чем у питьевой воды ГОСТ 2874-82.

  Давление на входе в установку не менее 0,3 МПа
Температура на входе не более 37оС
Расход не более 200 л/час на каждый 1 м3 Н2/час

Охлаждение газов желательно производить хладагентом, температура которого не выше 100С, но не ниже -50С. Давление на входе в установку – не менее 0.2 МПа. Расход хладагента в замкнутом контуре для всех установок серии ФС – не более 1000 л/час.

Технологический блок:
Основное назначение технологического блока состоит в том, чтобы поддерживать минимальную разницу давлений в каждой ячейке электролизёров между водородным и кислородным пространствами, т.е. по обе стороны диафрагмы разделяющей католит и анолит. Эта разница поддерживается в электролизёрах на уровне 1–3см водяного столба, что препятствует взаимному смешению газов через асбестовую диафрагму.

В состав технологического блока входят:
разделительные колонки (газоотделители), промывательные колонки (промыватели), регуляторы давления (поплавковые), бак питательный (уравнительный), фильтр, реактор каталитической очистки, сборник конденсата (влагоотделитель), бак дистиллята, бак щелочной, Регуляторы давления «до себя» мембранные (РДТ-15-10), Обратные защитные клапаны (ОЗК-15-10), Предохранительные клапаны (ПК-15-10), Вентили регулировочные запорные Ду4, краны шаровые Ду6 и Ду20, клапаны электромагнитные Ду6, Платформа и рама, Манометры, датчики уровня, первичные преобразователи газоанализаторов ГТВ-1101ВЗ.
Сосуды и Аппараты, которые входят в технологический блок, изготовлены из высококачественной нержавеющей стали, которые в свою очередь не подвержены высокотемпературной и щелочной коррозии.
На аппараты установки не распространяются «Правила устройства и эксплуатации сосудов, работающих под давлением», т.к. аппараты изготовлены из труб, внутренний диаметр которых не превосходит 150 мм.

Блок управления Блок управления электролизерной установки обеспечивает:
  1. предаварийную и аварийную сигнализацию, аварийное отключение установки при нарушении технологического процесса (функция контроллера), отображение и запоминание всех текущих значений технологических параметров установки (функция промышленного панельного компьютера);
  2. управление работой насоса-дозатора в автоматическом режиме;
  3. управление работой электромагнитных клапанов при сбросе давления после отключения установки;
  4. управление переходом в «спящий» режим работы при полных ресиверах.
В состав Блока управления входят контрольно-измерительные приборы со стандартными выходными сигналами и Щит управления, который в свою очередь, включает в себя, кроме обычного электротехнического оборудования, контроллер с монитором, отображающим состояние приводной арматуры и величин контролируемых физических параметров установки. Монитор встроен в переднюю панель щита управления.

Источник питания электролизера:
В качестве источника питания электролизёров применён серийный выпрямительный агрегат универсальный ВДУ-1601
Выпрямитель выпускается серийно на протяжении нескольких десятков лет, широко применяется в металлургии, строительстве, гальванических производствах и др. Максимальный рабочий ток – 1200А при напряжении 60 В. Пределы регулирования тока на электролизёры: от 200 до 2400 А. При рабочем токе на электролизёры 200 А установка производит 2 нм 3 водорода в час. Установка автоматически поддерживает давление в водородных ресиверах на заданном уровне 0.95-1.0 МПа.


Таблица 1-А Масса и объёмная производительность водородных электролизных установок серии (типа) ФС-Т.25
№ п.п. Название узла Название установки
Ед. ФС-5.25 ФС-6.25 ФС-10.25 ФС-12.25 ФС-11.25 ФС-20.25
1  Блок управления шт. 1 1 1 1 1 1
1.1  Щит управления кг 35 35 35 35 35 35
1.2  КИП (в габаритах модуля) кг 100 100 100 100 100 100
2  Технологический блок кг 330 330 400 400 400 400
3  Электролизный блок шт. 1 1 2 2 1 2
3.1  Разделительные колонки (на раме технологического блока) кг 100 100 200 200    
3.2  Электролизёры (каждый на своей раме) кг 1100 1300 2200 2600    
3.3  Выпрямительные агрегаты кг 520 520 1040 1040    
4  Итого:масса без выпрямителей кг 1665 1865 2935 3450    
5  Итого: масса с выпрямителями кг 2185 2385 3975 4375    
6  Объёмная производительность по водороду: nom (max) нм3/ч 5 (7) 6 (8) 10 (14) 12 (16) 10 (14) 20 (28)
7  Номинальный ток на электролизёры А 475 760 950 1520    


Таблица 1-Б. Габаритные размеры водородных установок серии (типа) ФС
№ п.п. Название узла Название установки
Ед. измер. ФС-5.25 и ФС-6.25 ФС-10.25 и ФС-12.25 ФС-11.25 ФС-20.25
l b h l b h l b h l b h
1  Блок управления мм 300 500 500 300 500 500 300 500 500 300 500 500
2  Технологический блок (ТБ) мм 1100 660 1840 1100 1100 1840 1100 660 1840 1100 1100 1840
3  ТБ с разделительными колонками (РК) мм 1100 660 1840 1100 1100 1840 1100 660 1840 1100 1100 1840
4  Электролизёры на раме (в один ряд) мм 1460 530 630 1460 1130 630            
5  Выпрямительные агрегаты (в 1 ряд) мм 1160 690 1025 1160 2000 1025            
6  Технологическое оборудование (без выпрямительных агрегатов): мм 2600 690 2250 2600 1130 2250            
7  Площадь, занимаемая электролизёрами м? 0.9 1.8    
8  Площадь, занимаемая ТБ и РК м? 0.73 1.2    
9  Площадь установок, включая выпрямители м? 2.73 4.6    
 


Электролизер | Компрессор | Газоочиститель | Трансформатор. Установка и техническая поддержка всего оборудования представленого на сайте.