《碱性水电解制氢电解槽设计与自动化技术要求》编制说明.docx

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《碱性水电解制氢电解槽设计与自动化技术要求》

编制说明

一、任务来源

随着氢能产业的快速发展，碱性水电解制氢技术作为重要的制氢手段之一，对其电解槽的设计与自动化控制提出了更高的要求，为了规范和指导行业发展，中国中小企业协会提出了制定本团体标准的任务。目前行业内还没有统一规范的团体标准，急需规定，也是从再生利用科学流程等层面给出科学合理的指标，指导现阶段产业科学发展。经标准起草组及专家组多次调研论证，根据《团体标准管理规定》规定，特立项本标准。

二、起草单位

本标准由中国中小企业协会提出并归口。本标准由西安隆基氢能科技有限公司、江苏氢瑞科技有限公司、江苏中信博新能源科技股份有限公司、无锡隆基氢能科技有限公司、南通安思卓新能源有限公司、氢源嘉创（浙江）新能源科技有限公司、中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、金铠仪器(大连)股份有限公司、国科绿氢(湖州)科技有限公司、华兴中科标准技术（北京）有限公司参与起草。

三、标准的编制原则

标准起草小组在编制标准过程中，以国家、行业现有的标准为制订基础，结合我国目前氢能源的发展现状，按照GB/T1.1—2020《标

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准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定及相关要求编制。

四、标准编制过程

2023年8月21日，中国中小企业协会正式批准《碱性水电解制氢设备气密性测试方法》团体标准立项。

41范围

本文件规定了碱性水电解制氢电解槽的总体设计原则、技术要求、自动化监测要求。

本文件适用于碱性水电解制氢电解槽的设计与生产。

42规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于

本文件。

GB/T629

化学试剂氢氧化钠

GB/T1972

碟形弹簧

GB/T2306

化学试剂氢氧化钾

GB12358

作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求

GB16808

可燃气体报警控制器

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GB

37562

压力型水电解制氢系统技术条件

GB

50058

爆炸危险环境电力装置设计规范

GB

50177

氢气站设计规范

43术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

44设计原则

电解槽是制氢系统的主体设备，它的性能参数将决定水电解制氢的技术性能，其设计中应考虑下列方面的要求：

——电解槽的性能参数、结构设计应以降低单位氢气制取的电能消耗、减少制造成本、延长使用寿命为基本要求；

——应合理选择电解槽的结构形式、电解小室及隔膜的构造、涂层和材质以实现降低单位氢气制取的电能消耗、减少制造成本、延长使用。

45技术要求

45.4工作条件

45.4.1系统应在下述环境中使用：

——制氢系统工作环境温度5℃~40℃;——相对湿度≤75%RH；

——碱性水电解制氢系统电解槽的工作温度宜为75℃~85℃;

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——制氢系统所处的场所属于有爆炸危险环境，其爆炸危险区域等级范围划分应符合GB50058的要求，电气设施的设防等级应为1区；

——供电电源输出侧应能将外部交流电力系统输入的交流电能转换成碱性水电解制氢系统需要的直流电能，并可工作在稳功率控制模式、稳压控制模式以及稳流控制模式。

45.4.2碱性水电解槽要求原料水品质应符合表1的规定。碱性水电解槽原料水水质

名称

指标

电导率/25℃(mS/m)

≤1

铁离子含量/(mg/L)

＜1.0

氯离子含量/(mg/L)

＜2.0

悬浮物/(mg/L)

＜1.0

45.4.3小型制氢系统需配备冷却系统以保证电解槽的工作温度，循环冷却水的水压宜为0.15MPa～0.35MPa，水质应符合表2的要求。

循环冷却水水质

名称

指标

PH值

6.5～8.0

氯离子含量（mg/L）

＜200

硫酸根含量（mg/L）

＜200

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名称

指标

钙离子含量（mg/L）

＜200

铁离子含量（mg/L）

＜1.0

铵离子含量（mg/L）

＜1.0

溶解硅酸含量（mg/L）

＜50

45.4.4碱性水电解槽采用的氢氧化钾或氢氧化钠应符合GB/T2306、GB/T629的规定。

45.4.5碱性水电解槽运行中,电解液质量要求应符合表3的规定。

碱性KOH水电解制氢系统电解液品质要求

名称

指标

浓度（%）

27～32

CO32-含量（mg/L）

＜100

（mg/L）

＜3

（mg/L）

＜800

此浓度为采用KOH水溶液时。

45.5端压板

45.5.1端压板表面应光滑整洁，无毛