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水电解制氢设备氢氧液位偏差大原因分析
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2023-03-17 | 1951 人气 | 分享到:

水电解制氢设备主要有电解槽、分离器、冷却器、过滤器等附属设备组成,其中分离器的作用是将氢氧气体与碱液分离,氢氧两个分离器是互相连通的,其间用碱液隔离,防止两气体混合,发生爆炸;而氢氧液位指的就是在氢氧两个分离器中的碱液液位。其液位差的大小会反映在电解槽小室的隔膜两侧,其液位压差就是隔膜两侧的氢氧压差,当压差大于隔膜隔离能力时,就会发生透气,造成氢氧混合。
所以水电解制氢设备在运行期间一定要控制好氢氧液位差,否侧会影响气体纯度,严重甚至发生氢氧混合,发生爆炸。影响氢氧分离器液位差的因素很多,其主要还是控制问题,液位的控制采用PID控制,通过氢液位与氧液位相减得出的氢氧液位差与“0”做PID调解,来控制氢侧液位调节阀的开度,以实现对氢氧液位的平衡控制。其中的过程信号来自设备框架上的差压变送器—输入安全栅—PLC输入模块==CPU(PID运算)-PLC输出模块—输出安全栅—电气转换器—薄膜调节阀,在此的任意一个控制过程出现问题都会导致氢氧液位控制不稳定,我们逐一分析常见问题:
差压变送器
差压变送器需要按说明每年校验,同时注意当每次重新往分离器里打碱的时候,都要在打完碱后将变送器的液相放一放气儿,防止出现假信号,注意差压变送器在分离器做压力实验时要屏蔽掉,防止变送器内隔膜负压损坏。
安全栅
安全栅分隔离型安全栅和本安型安全栅,当他们损坏时,内部的二极管会击穿,以切断信号连接,保证强电流信号不能流向现场。如果出现液位无显示可能的原因就是安全栅损坏。
PLC-模块
一般状况下PLC模块不易损坏,出现问题主要还是PID的参数设定问题,对于制氢装置一般采用PI调解即可,P(比例)参数,I(积分)参数对于系统的控制很重要,P值太大很容易造成控制震荡,阀门出现两个控制状态0%或者100%开度;P值太小的话又会造成液位控制不住,也就是说阀门动作延后。而I值太大会造成控制不连续;根据现场情况要综合考虑该值。PI值根据现场情况,数值各不相同,需现场实验得出。
电气转换器—薄膜调节阀门
电气转换器是需要根据现场薄膜调节阀的控制SIZE进行整定,同时它也是经常出现问题的部件,整定时,当对电气转换器输入20毫安信号时,该转化器的输出气压应该为薄膜调解阀全开时所需气压,考虑到压降可以稍大一点点;当对电气转换器输入4毫安信号时,该转化器的输出气压应该为薄膜调解阀全关所需气压,此时不需考虑压降;为更好整定我们再对电气转换器输入4毫安信号,该转化器的输出气压应该为薄膜调解阀开度为50%所需气压。如果出现阀门在给定全关气压下不能全关,全开气压下不能全开,就需要对阀门进行整定或者更换。


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