水电解制氢系统碱液倒串事故分析及其防范措施.docx

水电解制氢系统碱

水电解制氢系统碱液倒串事故分析及其防范措施

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(太原钢铁集团有限公司能源动力总厂，山西太原030003)

【摘要】从工艺机理的角度分析了水电解制氢系统碱液倒串事故的原因，并进行了工艺优化改造，同时

总结教训，制定了相关防范措施。

【关键词】水电解；氢气；KOH碱液；氮气；互串

【中图分类号】TB657．7【文献标识码】B【文章编号】1006—6764(2012)01—0021一03

AnalysisofAlkanSolutionReverseFlowFallltofWaterElectrolysis

HydrogenProductionSystemandPrecautionaryMeasures

YANGHuafeng

杨华峰

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【Key咖rds】waterekctrolysiB；hydrogen；KOHalI【alisoluti∞;nitrogen；阳vemnow

1事故经过

1事故经过

2010年5月精密带钢水电解制氢装置安装完毕．制造厂家进行两套制氢设备功能调试。某上午厂家测试人员将1-制氢框架充氮气进行自动吹扫置换控制功能测试，中午测试完毕忘记关闭该制氢框架氮气吹扫控制阀，期间2·制氢系统生产运行。约十几小时后岗位人员发现丁制氢运行异常，检查发现制氢间相邻硅整流室内的2。气动柜电磁阀全部滴KoH碱液，且电磁阀无法正常动作，同时l。气动柜电磁阀也发现不同程度滴碱液问题。

2工艺简介

系统有两套水电解制氢装置，其电解槽和制氧框架分别独立运行。其纯化框架可以单独或交错运行，生产氢气供给精密带钢光亮退火炉作为还原保护气氛。

水电解制氢系统主要由电解槽、制氢框架、纯化框架和其他附属设备组成。电解槽内的水在直流电作用下分解为H：和O：，两种气体随KOH碱液分别由电解槽到达制氢框架的氢气，碱液综合塔和氧气,碱液综合塔。经过制氢框架氢气／碱液综合塔的氢气经被洗涤、冷却、分离后进人纯化框架。再经过脱氧、脱湿等提纯处理后成为产品气供出。期间制氢框

架氧气／碱液综合塔产生的氧气作为系统废气外排。质量浓度为30％的KOH碱液在电解槽内作为电解质，加强槽内水电解过程的导电性，同时将电解小室石棉隔膜两侧的H：和O：带到制氢框架进行水气分离，分离后的碱液再次由泵循环到电解槽内。

每套制氢装置的氢(氧)／碱液综合塔底部连接氮气管路，作为吹扫气源。如图1所示。根据《水电解制氢安全技术操作规程》规定水电解制氢系统使用氮气有三种情况：

(1)制氢生产启动前要充氮气置换吹扫空气，保证设备内部氧含量在安全范围；

(2)制氢系统短期停车“冷备”期间可以氮气保压0．3—0．5MPa，便于再次快速启动；

(3)制氢系统检修前要充氮气置换氢气，