水电解制氢装置使用说明书-整流系统
水电解制氢装置使用说明书
整流系统
CNDQ-10／3.2
用户：神华神东电力公司店塔电厂
项目：神华神东电力公司店塔电厂制氢站
中国船舶重工集团公司第七一八研究所
2011年4月
目录1 主要技术指标
1.1 概述
1.2 本装置适用工作条件
1.3 主要参数
2 结构和工作原理
2.1 结构
2.2 主回路工作原理
2.3 触发回路工作原理
3 安装和调试
3.1 安装和接线
3.2 调试
4 操作规范
4.1 整流柜开机前的准备工作
4.2 开机运行
4.3 稳压稳流切换操作
4.4 关机操作
4.5 紧急停车
5 故障检查
6 设备的保养与维护
7 安全防护措施
8 附录
1 主要技术指标
1.1 用途
CNDQ-10型水电解制氢装置整流柜主要用于电化学工业作为水电解制氢设备的可调直流电源，也可用于一般工业用途要求稳压稳流的可调直流电源。
1.2 本装置适用于下列工作条件
1)海拔高度不超过2000米;
2)环境空气温度不超过+40℃，不低于+5℃；
3)环境空气相对湿度不超过90%；
4)运行地点无导电尘埃，无易爆炸气体；
5)运行地点没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽；
6)无剧烈振动和冲击，垂直倾斜度不超过5度；
7)户内使用。
1.3 主要参数
1)交流输入电压(V)： 380；
2)交流输入电流(A)： 120；
3)直流输出电压(V) ：62；
4)直流输出电流(A) ：1000；
5)直流调压范围：50-100%；
6)自动稳压范围：50-100%；
7)自动稳流范围：10-100%；
8)直流电压稳定精度：1%；
9)直流电流稳定精度：1%；
10)整流线路：三相桥式全控；
11)效率：大于92%；
12)功率因素可控硅全开通时可达0.9，在可控硅导通角减少时，功率因素降低；
13)负荷种类：I级，100%额定直流电流连续；
14)装置外形尺寸：长1000mm宽800mm高2200mm；
15)装置的负荷能力
2 结构和工作原理
2.1 结构
可控硅整流装置的主回路，控制回路和触发回路均装在一个柜子内，交流进线在柜子下部，直流输出铜排在柜子下部。可控硅冷却采用水冷方式，柜体下部对外有进出水管。
2.2 主回路工作原理
可控柜整流装置电气原理图见<整流柜用户图册>
可控硅整流装置采用三相桥式全控整流电路。为使可控硅器件能长期可靠地运行，必须采取适当的保护措施。在交流侧接有压敏电阻保护，以抑制浪涌电压。为防止可控硅过流损坏采用了器件串联快熔法保护可控硅。为防止关断过电压每只可控硅均接有阻容保护。
2.3 触发回路工作原理
BSC6M-1三相可控硅触发板是一种新型多功能控制触发板。主要由电源，调节器，移相控制，脉冲形成，脉冲放大及脉冲变压器组成。并具有漏脉冲自动补偿，故障检测，综合逻辑控制等功能。其核心部件采用高性能，高密度，大规模逻辑器件，使其内部电路除调节器外，从脉冲的移相，定宽，调制都实现数字化，触发器部分不需任何调整，而且可靠性高，脉冲对称度高，抗干扰能力强，反应速度快。
该触发板调试很方便，大多数参数的设定由电路内部自动设定，需要调整的电位器最大电压值和最大电流值，具有极强的通用性和互换性。
BSC6M-1控制触发板以数字电路为基础对整个系统输入的反馈信号先进行隔离放大，
并与给定信号比较后将其误差信号进行模数转换成数字信号，输入到逻辑处理单元和其它控制信号一起进行逻辑控制和实时计算，最终发出触发脉冲。触发电路原理框图如下图：
该触发电路设有最大电压和最大电流设定电位器，当稳压时调RP1/V电位器可以设定输出电压最大值，当稳流时调RP2/C电位器可设定最大输出电流值，顺时针方向都是增大。过电流保护值为最大输出电流设定值的1.5倍，由内部自动设定。
除了触发控制板设有过电流保护外，整流柜还设有外部关断，缺相故障，缺冷却水，触发板故障，快熔熔断等故障保护。
当整流柜控制电路的外部关断，缺冷却水，触发板故障，快熔熔断等故障保护起作用时，整流柜内电铃同时报警。触发控制板上和整流柜面板上也有光报警。
3 安装和调试
3.1 安装和接线
按土建设计部门的施工图纸进行土建施工和电气安装。
严格按照<整流柜图册>中整流柜外部连接图进行线路连接。
整流柜经过长途运输及般运，在使用前应检查外表是否有损坏，再打开前后门检查内部元件及引线是否有损坏及脱落，紧固件是否松动，并检查接插件接触的良好性。在确认无损时，方可通电使用。
低压主回路，交直流母线，控制线都应联接牢固可靠。整流柜的外壳应接上不小于4mm2
的地线
3.2 调试
安装接线经检查无误后方可进行调试，尤其要确保主电路相序和控制电源的相位。
先进行小负载调试：断开接到电解槽的直流母线，接上一个小负载(2000W左右电炉) ，接通整流柜电源和冷却水，调整冷却水压力为0.25MPa，将电接点压力表的下限指针调到0.15～0.20MPa。如果冷却水回水有压力，上述数据还必须加上回水压力数值。
将工作方式切换到稳压，将手动给定电位器旋到最小，按“主电源开”按钮，“主电源”指示灯亮，整流变压器电源接通。按“触发启动”按钮，“触发电源”指示灯亮，此时缓慢旋动给定电位器直流输出应能达到额定值。
由于整流柜受控于制氢控制柜，小负载调试之前必须启动制氢设备。
模拟各种故障状态并检查故障指示灯和动作情况，若以上操作都正常就可接入电解槽作为整流器的实际负载，调试输出调节特性，并观察各相电压的平衡程度及稳压稳流范围。
调节触发板上的电位器RP2/C，就能限制输出电流，并使过电流值为限制电流的1.5倍。
4 操作规范
1.输出电压
2.外部关断
3.触发故障
4.复位
5.缺冷却水
6.快熔断
7.输出电流8.主电源开9.主电源
10.主电源关11.稳压-稳流12.手动给定
13.自动-手动14.触发启动15.触发电源
16.触发停止
4.1 整流柜开机前的准备工作
检查负载情况：有无短路漏电之处。
4.2 开机运行
在电解槽工艺自控的准备工作全部就序后，方可带负载开机运行。运行中应经常与工
艺自控人员联络，按他们要求的电压电流操作。如果制氢工艺设备和控制柜未正常启动，
整流柜不能投入运行。
由用户接通整流变压器电源，主电源指示灯亮。打开整流柜前门，合上断路器开关，接通整流柜的控制电源开关。
先选择工作方式：将“稳压—稳流”开关切换到左边到是稳压档，切换到右边是稳流档。稳压档常用于电解槽常温开机或作为备用的工作方式，稳流档作为设备稳定后的正常运行方式，有手动和自动两种工作状态，手动工作时必须人工按“触发启动”按钮，调“手动给定”电位器调整输出电流。自动工作时不需人工操作，整流柜根据控制柜的要求自动开机、停机，并能自动调节整流柜的电流输出。由于水电解制氢设备的产氢量与电流成正比，稳流方式能使制氢设备产量稳定，可根据用气量调节电流的给定值。
整流柜手动运行时，把手动给定电位器逆时针旋到底，按“触发启动”按钮，“触发电源”指示灯亮。若此时有报警声按复位按钮，若不能复位，则观察故障指示灯，排除相应故障。
缓慢旋动给定电位器，使电压或电流达到所需值。
4.3 稳压/稳流切换操作
只有在手动运行时才需要进行稳压/稳流切换操作，自动工作方式不能进行切换，自动运行只能采用稳流方式运行。稳压/稳流切换时把手动给定电位器逆时针旋到底，按“触发停止”按钮，将“稳压-稳流”开关切换到所需方式(制氢设备主要采用稳流运行)。严禁没有把给定电位器旋到最小就进行切换或按“触发启动”按钮。
4.4 关机操作
4.41 手动运行时，把“手动给定”电位器逆时针旋到底，按“触发停止”按钮，再切断整流柜输入电源。若短时间停车，可不切断；
4.42 自动运行时，整流柜受控于控制柜自动停机，但需要人工切断整流柜电源，若短时间停车，也可不切断。
4.5 紧急停车
若出现事故或比较紧急情况，迅速按动“主电源关”按钮切断变压器电源或者切断整流柜总电源。其余按正常关机操作。
5 故障检查
整流装置试车完毕，即可进入正式生产阶段。但要保证设备长期可靠地运行，还要进行经常的认真的维护和保养。实践证明，必要的维护保养对及时消除隐患，预防设备事故，确保安全生产是十分重要的。
整流柜出现故障停止输出电流，但整流柜一直是处于带电状态，如果处于自动运行状态，必须让制氢设备停机，才能处理故障。如果处于手动运行状态，应将“手动给定”电位器逆时针调回零再处理故障。
快熔断：打开整流柜检查出是哪一路快熔断(快熔上有指示)，发现损坏必须停电更换，同时要检查相应的可控硅及有关元件；
外部关断：这是由控制柜引入的联锁信号，与整流装置自身无关，在检查控制柜以后，确认故障已消除，按“复位”按钮消除联锁，重新运行；
触发故障：直流输出短路时出现过电流，或者交流电源输入时相序接错，触发板都有故障触点输出，整流柜面板上“触发故障”红色指示灯亮，查明原因后，消除故障，按“复位”按钮消除联锁，重新运行；
缺冷却水：冷却水压力低于设定值，应坚持冷却水系统是否正常，待冷却水压力恢复正常后，按“复位”按钮消除联锁，重新投入运行。
出现故障后，一定要弄清楚故障原因，待消除故障以后，也可以先切断整流柜电源，然后重新送电，按正常开机程序投入运行。
6 设备保养与维护
整流柜正常运行时需要定期进行保养与维护，要善于观察整流柜的工作状态是否正常，下列方法可以判断整流柜的工作状态是否正常：
6.1测温度：整流柜正常运行时，三相输入电线、整流变压器三相线圈、所有铜排、每个可控硅元件以及每个快速熔断器都会正常发热。如果某一项温度偏低则其通过的电流小或无电流，如果偏高则通过的电流太大，属过负荷运行，这两种情况都要检查整流柜个元件的工作情况；
6.2测量快速熔断器两端的直流压降：整流柜正常大电流运行时，每一个快速熔断器的两端都有直流电压降，电流大则压降大，电流小则压降小。用数字万用表的DC200mV档测量每一个快速熔断器两端的电压，然后比较数据。正常运行时，每一个快速熔断器两端的
电压大致是相同的，如果某一个熔断器的电压为零，则该熔断器没有工作电流通过，说明与该熔断器相连的可控硅未正常工作；
6.3测整流变压器的输入电流：正常运行时，整流变压器的三相输入电流基本相同，若偏差较大，则可能有可控硅未工作；
6.4测可控硅门极电阻：整流柜完全停电以后才能测量可控硅门极电阻。正常的电阻为5～30Ω并且各个可控硅的门极电阻大致是一致的。若门极电阻为零或很大，则可控硅可能门极已损坏，整流柜工作时，按6.2条的方法判断；
6.5测触发板输出触发脉冲的直流电压：拔下所有的触发脉冲接线插头，使整流柜正常启动，然后测量每一路触发脉冲的直流电压，如果一致则触发板工作正常；
6.6对照图纸检查各个同步变压器的输出电压是否正常，如果某一个不正常，则不能保证所有的可控硅工作正常。
7 安全防护措施
7.1整流柜是由众多电器元件组成的，使用的是三相四线电源，通电运行时必须加强安全防护，以免人身受到伤害；
7.2整流柜内很多元器件(主要是整流变压器、可控硅、快速熔断器和铜排)是裸露的，整流柜运行时应避免接触所有电器元器件，以免发生触电事故；
7.3整流柜操作及运行时必须关上柜门，以免不小心跌倒时触碰到柜内元器件；
7.4测试、检查和维修整流柜时至少有两人以上在现场，如果不慎发生触电时，陪同人员要及立即切断整流柜总电源，及时实施救援；
7.5如果整流柜发生短路、电路打弧以及冒烟起火等现象，操作维护人员应立即撤离现场，切断整流柜总电源，确认现场安全后才能进入现场处理事故。
8.附录
冷却水在不同环境温度与相对湿度时的
无露运行的最低温度
煤制氢装置工艺说明书
浙江X X X X X X 有限公司 培训教材 煤制氢装置工艺说明书 二。一O年九月 第一章概述 1 设计原则 1.1本装置设计以无烟煤、蒸汽、空气为主要原料生产水煤气，然后经过一系列的净化变换处理生产工业氢气；生产规模：30000Nm3/h 工业氢气。 1.2本装置采用成熟、可靠、先进的技术方案，合理利用能源，降低能耗，节省投资。 1.3认真贯彻国家关于环境保护和劳动法的法规和要求，认真贯彻“安全第一、预防为主”的指导思想，对生产中易燃易爆、有毒有害的物质设置必要的防范措施，三废排放要符合国家现行的有关标准和法规。 1.4采用DCS集散型控制系统。 2 装置概况及特点 2.1装置概况 本装置技术采用固定床煤气发生炉制气、湿法脱硫、全低温变换、变压吸附 VPSA脱碳和（PSA提纯氢气的工艺技术路线，其中的变压吸附脱碳和提氢技术采用上海华西化工科技有限公司的专有技术。 本装置由原料煤储运工序、固定床煤气发生炉制水煤气工序、水煤气脱硫工序、水煤气压缩工序、全低温变换工序、变换气脱硫工序、变压吸附脱碳和提氢工序、造气和脱硫循环水处理工序以及余热回收等部分组成。 2.2装置组成 原料煤储运T造气T气柜T水煤气脱硫T水煤气压缩T全低温变换T变换气脱硫-变压吸附脱碳-变压吸附提氢 2.3生产规模 制氢装置的生产规模为30000NmVh ,其中0.6MPa产品氢7000 Nm3/h , 1.3 MPa 产品氢23000 Nm'/h。装置的操作弹性为30—110%年生产时数为8000小时。 2.4 物料平衡简图 本装置的界区自原料煤库出来的第一条输煤皮带的下料开始，至产品氢出口的最后一个阀门为止。
电解整流装置
电解整流装置 一、用途本系列整流柜主要用于氯碱生产和铝、镁、锰、锌、铜等有色金属的电解及石墨化碳化硅、直流电弧炼钢等不同类型的整流设备和自动化控制系统，也可作为类似负荷的供电电源。二、主柜特点 1. 电联结形式：一般根据直流电压、电流和电网谐波允许值进行选择，有双反星形、三相桥式两大类以及六脉波、十二脉波共四种不同的组合可供选择。2. 选用大功率晶闸管（二极管）减少并联元件数，简化柜体结构，减少损耗，维护方便。3. 元件及快熔铜排均选用特制循环水路型材，充分散热，提高元件使用寿命。4. 元件压装采用均衡固定受力的典型设计，双重绝缘。5. 柜内连接水管选用进口增强透明软塑管，抗冷热，使用寿命长。6. 元件散热器水嘴采用特殊处理，耐腐蚀。7. 机柜采用全数控机床加工，整体喷塑，外形美观。8. 柜体一般为户内开启式、半开启式、户外全密封式，进出线方式按用户要求设计。电压规格：16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V 400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V电流规格：300A 750A 1000A 2000A 3150A 5000A 6300A 8000A 10000A 16000A 20000A 25000A 31500A 40000A 50000A 63000A 80000A 100000A 120000A 160000A控制屏一、概述控制屏是可控硅整流主柜的配套产品，当然也可用于其他用途的整流设备，有四种型号可供选择。二、技术特性1. 调节器：数字调节器具有控制方式灵活可变，特性稳定的优点，模拟调节器具有反应快速的好处，二者均采用直流电流负反馈控制，稳流精度优于±0.5%。2. 数字触发器：输出6相或者12相触发脉冲，脉冲形式为间隔60°的双窄脉冲，强触发波形，各相不对称度≤±0.3°，移相范围0~150°，同步方式为单相交流。脉冲对称度高。3. 操作：触摸键操作，实现开机，停机以及电流的升降。4. 保护：有空电流起动、二级直流过流报警保护，反馈信号丢失保护，水压、水温超限保护，工艺联锁保护，运行控制角超限提示。还可根据控制角自动调整变压器档位。5. 显示：采用液晶显示各项参数，可显示直流电流值、直流电压值、水压值、水温值、油温值和控制角的度数。6. 双通道产品：运行中两通道互为热备用，可以不停机检修，无（电流）扰动切换。 7. 网络通讯：支持Modbus、Profibus、Eathernet等多种通讯协议远控屏一、概述远控制屏安装在中央控制室，实现对大功率晶闸管整流设备的远程操作控制，并显示设备参数和报警信号。远控屏通过一对绞屏蔽电缆或光缆与其他相关设备（控制屏、整流柜、工控机等）进行信息和数据交换。网络技术的应用提高了整流系统运行的可靠性，又节约了大量的连接电缆。远控屏是作为工控机后备操作控制手段提供给用户选择的。二、技术特性 1. 远控屏的操作面板与控制屏的操作面板完全一样，可以实现同样的操作，有同样的显示和报警功能。 2. 操作功能：直流电流的升降、设备的开机和停机等。 3. 显示功能：可显示直流电压、直流电流、水压、水温、变压器油温、运行控制角。 4. 报警指示：有过电流、反馈丢失、缺同步、水压不足、水温过高、控制角超限、PLC故障、高压跳闸。PLC 监测屏 一、概述 以西门子S7-200系列PLC为主要器件对整流系统（站）内的设备（高压开关、整流变压器、整流柜、水冷却系统等）的运行状态进行全面的监测和保护。二、技术特点 1. 监测的项目 1) 水冷却系统的水温、水压值（模拟量）和超限报警（开关量）； 2) 直流电压和电流的运行值（模拟量）； 3) 网侧三相交流电压和电流值（模拟量）； 4) 网侧有功功率和无功功率值（模拟量）； 5) 变压器的油温（模拟量）和超限报警（开关量）； 6) 变压器、电流继电器、过电流的检测（开关量）； 7) 有载开关的档位显示和升降（开关量）。
煤制氢装置工艺说明书
浙江X X X X X X有限公司培训教材 煤制氢装置工艺说明书 二○一○年九月
第一章 概 述 1 设计原则 1.1 本装置设计以无烟煤、蒸汽、空气为主要原料生产水煤气，然后经过一系列的净化变换处理生产工业氢气；生产规模：30000Nm 3/h 工业氢气。 1.2 本装置采用成熟、可靠、先进的技术方案，合理利用能源，降低能耗，节省投资。 1.3 认真贯彻国家关于环境保护和劳动法的法规和要求，认真贯彻“安全第一、预防为主”的指导思想，对生产中易燃易爆、有毒有害的物质设置必要的防范措施，三废排放要符合国家现行的有关标准和法规。 1.4 采用DCS 集散型控制系统。 2 装置概况及特点 2.1装置概况 本装置技术采用固定床煤气发生炉制气、湿法脱硫、全低温变换、变压吸附VPSA 脱碳和（PSA ）提纯氢气的工艺技术路线，其中的变压吸附脱碳和提氢技术采用上海华西化工科技有限公司的专有技术。 本装置由原料煤储运工序、固定床煤气发生炉制水煤气工序、水煤气脱硫工序、水煤气压缩工序、全低温变换工序、变换气脱硫工序、变压吸附脱碳和提氢工序、造气和脱硫循环水处理工序以及余热回收等部分组成。 2.2装置组成 原料煤储运→造气→气柜→水煤气脱硫→水煤气压缩→全低温变换→变换气脱硫→变压吸附脱碳→ 变压吸附提氢 2.3生产规模 制氢装置的生产规模为30000Nm 3/h ，其中0.6MPa 产品氢7000 Nm 3/h ，1.3 MPa 产品氢23000 Nm 3/h 。装置的操作弹性为30—110%，年生产时数为8000小时。 2.4物料平衡简图 本装置的界区自原料煤库出来的第一条输煤皮带的下料开始，至产品氢出口的最后一个阀门为止。 煤造气气柜变换压缩脱硫VPSA 脱碳 VPSA 氢提纯余 热 回 收 系 统 动力站界外蒸汽管网硫回收 脱硫循环水造气循环水煤栈桥原料煤库 循环水站界外界外吹风气 粉煤 炉渣蒸汽VPSA 解析气 CO2气界外 界外外卖炉渣硫磺 硫泡沫 上水回水 0.6MPa 产品氢 1.3MPa 产品氢 变脱水煤气水煤气水煤气P-55 水煤气变脱气变换气P-63上水回水空气吹风气蒸汽 蒸汽 块煤 块煤蒸汽 飞灰烟气灰渣
水电解制氢设备系列说明书
水电解制氢设备 操 作 使 用 手 册 \ 苏州竞立制氢设备有限公司
1、简述 1.1、氢气的性质和用途： 氢是自然界分布最广的元素之一，它在地球上主要以化合状态存在于化合物中。在大气层中的含量却很低，仅有约1ppm（体积比）。氢是最轻的气体,它的粘度最小，导热系数很高，化学活性、渗透性和扩散性强（扩散系数为0.63cm2/s，约为甲烷的三倍），它是一种强的还原剂，可同许多物质进行不同程度的化学反应，生成各种类型的氢化物。 氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的特性。氢含量范围在4-75%（空气环境）、4.65-93.9%（氧气环境）时形成可爆燃气体，遇到明火或温度在585℃以上时可引起燃爆。 压力水电解制出的氢气具有压力高（1.6或3.2MPa）便于输送，纯度高（99.8%以上）可直接用于一般场合，还可以通过纯化（纯度提高到99.999%）和干燥（露点提高到-40～-90℃）的后续加工，可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质，广泛应用于国民经济的各行各业。 1.2、水电解制氢原理： 利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。 任何物质在电解过程中，在数量上的变化服从法拉第定律。法拉第定律指出：电解时，在电极上析出物质的数量，与通过溶液的电流强度和通电时间成正比；用相同的电量通过不同的电解质溶液时，各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比，而析出1克当量的任何物质都需要1法拉第单位96500库仑（26.8安培小时）的电量。水电解制氢符合法拉第电解定律，即在标准状态下，阴极析出1克分子的氢气，所需电量为53.6A/h。经过换算，生产1m3氢气（副产品0.5m3氧气）所需电量约2393Ah，原料水消耗0.9kg。 将水电解为氢气和氧气的过程，其电极反应为: 阴极: 2H 2O + 2e →H 2 ↑+ 2OH- 阳极: 2OH-- 2e →H 2O + 1/2O 2 ↑ 总反应: 2H 2O →2H 2 ↑+ O 2 ↑ 由浸没在电解液中的一对电极，中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成水电解池，通以一定电压（达到水的分解电压1.23V和热平衡电压1.47V以上）的直流电，水就发生电解。根据用户产量需求，使用多组水电解池组合，减小体积和增加产量，就形成水电解槽的压滤型组合结构。 本公司生产的压力型水电解槽采用左右槽并联型结构，中间极板接直流电源正极，两端极板接直流电源负极，并采用双极性极板和隔膜垫片组成多个电解池，并在槽内下部形成共用的进液口和排污口，上部形成各自的氢碱和氧碱的气液体通道。由电解槽纵向看，A、B系列的氧气出口设计在中心线靠直流铜排一侧（氧铜侧），C、D、E、F系列的氢气出口设计在中心线靠直流铜排一侧（氢铜侧）。 我公司生产的压力型水电解槽，目前标准产品操作压力为1.6MPa和3.2MPa两种。具有结构紧凑，运行安全，使用寿命长的特点，电解液采用强制循环，电解消耗的原料水由柱塞泵自动补充，相关参数实现自动监测和控制。。正常生产时采用30％KOH水溶液作为电解液，槽温控制在85-90℃左右，兼顾隔膜垫片的使用寿命和降低能耗的要求。 水电解制氢的电解需要低电压、大电流的可调直流电源。工业上采用带平衡电抗器的
制氢站使用维护说明书(天津大陆)
制氢站 1 水电解制氢装置用途 ---------------------------------------------------------- 2 2 水电解制氢装置工作原理 ----------------------------------------------------- 3 2.1 水电解制氢原理--------------------------------------------------------- 3 2.2 氢气干燥工作原理 ------------------------------------------------------ 3 3 FDQG10/3.2-IV型水电解制氢干燥装置系统详述：------------------------ 3 3.1 氢气制备及干燥系统---------------------------------------------------- 3 3.2 除盐水冷却系统--------------------------------------------------------- 4 3.3 气体分配系统 ----------------------------------------------------------- 5 3.4 储气系统 ---------------------------------------------------------------- 5 3.5 仪表气系统-------------------------------------------------------------- 5 3.6 制氢干燥部分主要设备的功能简述------------------------------------- 5 4 制氢干燥系统工作流程-------------------------------------------------------- 7 4.1 制氢干燥设备作业简介 ------------------------------------------------- 7 4.2 制氢干燥设备加水、补碱简介------------------------------------------ 8 4.3 配碱：------------------------------------------------------------------- 8 4.5 碱液从系统回收至碱箱 ------------------------------------------------- 9 4.6 制氢干燥过程 ---------------------------------------------------------- 10 4.7 N2置换流程------------------------------------------------------------- 13 5 FDQG10/3.2-IV型循环水电解制氢及干燥操作规程----------------------- 14 5.1 工艺部分开车前准备--------------------------------------------------- 14
气制氢装置工艺流程简介及主要设备情况说明
制氢装置工艺流程简介及主要设备情况说明 天然气制氢装置于2008年从中石化洞氮合成氨车间原料气头部分搬迁至神华。当年设计、当年施工，当年投产。目前运行良好。 工艺流程简要说明如下。 界区来的1.5MPa压力等级的天然气或液化干气在0101-LM和116-F脱液和除去杂质，进入原料气压缩机102-J压缩至4.2MPa， 通过调节进入转化炉对流段加热至350℃左右，进入加氢反应器 101-D加氢（有机硫转化为无机硫），氧化锌脱硫反应器108- DA/DB除去无机硫（H2S），然后与装置内中压蒸汽管网来的 3.5MPa等级的蒸汽混合，在转化炉对流段加热至500±10℃，进入一段转化炉101-B，在镍系催化剂和高温的作用下反应，约80%左 右的原料气转化生成CO、CO2、H2，工艺介质的温度从810℃降至330℃，其中的热量在废热锅炉101-CA/CB、102-C中得到回收利用，副产10.0MPa压力等级的蒸汽，减压并入装置内3.5MPa蒸汽管网。降温后的工艺介质进入高变反应器104DA将大部分的CO变换成 CO2，回收部分氢气，再在低变反应器104DB中反应，将少量的 CO变换成CO2和H2，经过热量回收和液体脱除后，工艺介质进入脱碳系统吸收塔1101-E，与上部下来的碳酸钾溶液对流换热、脱除CO2，吸收了热量和CO2的碳酸钾溶液从塔底进入再生塔1101-E 再生，脱除CO2后的工艺介质（氢气含量大于93%）从吸收塔顶去PSA工序，经过变压吸附得到纯度为99.5%以上的氢气，经压缩至3.0MPa送至全厂氢气管网，经过变压吸附吸附下来的富甲烷气作为燃料送至装置内转化炉燃烧。流程简图如下：
电解整流装置说明书
★★★★★ KGH--系列整流电源 (KGHS- 4500A/±30V) 用 户 手 册 （通用整流器） 成都通用整流电器研究所
目录 一、产品的用途 (2) 二、产品的技术规范 (2) 三、产品的使用环境条件 (2) 四、主电路电气工作原理 (3) 五、设备的安装与使用 (5) 六、产品的保修与技术支持 (7) 附录一:KG H S-4500A/±30V技术指标及性能特点 (11)
一、产品的用途 KGH-系列直流整流电源是一种变交流为直流的整流装置（以下简称整流器），主要用于供给各种需要直流电电解的场合；也可作为一般工业通用可调直流电源，电阻负载及其它一般电源负载使用。 二、产品的技术规范 KG H S（A.F.） A / V 额定输出直流电压 额定输出直流电流 冷却方式为水冷(A为自冷、F为风冷) 电解电源 可控硅整流电源 三、产品的使用环境条件 1、海拔高度不超过1000米； 2、室内使用，通风散热良好； 3、环境温度不高于+40℃，不低于-20℃； 4、空气相对湿度不大于85%； 5、使用场所无易燃、易爆炸气体和导电尘埃；
6、没有剧烈震动和冲击的场所； 7、垂直倾度不超过5°； 8、电网电压波动范围不大于+10%； 9、冷却水进水温度不低于+5℃，不高于+35 ℃,出水温度不高于+45℃。 10. 冷却水水压下限不能低于0.2MPa, 上限不可高于0.25MPa ，水路流量应为10 立方米/小时，水质电阻不低于20KΩPH 值应保持在6 ～7 之间。 四、主电路电气工作原理 1、主电路三相交流电源经熔断器，交流接触器（或自动开关）送至至变压器 的初级，由整流变压器变压后经六相全波可控硅整流形成连续可调的直流电流或直流电压。电源的输出方式具有稳流和稳压两种工作方式, 旋转输出调节电位器即可平滑调节输出电解工艺所需要的直流电压和电流。 ①主回路断路保护: 主电路设置有快速熔断器或空气开关，一旦发生短路故障， 快速熔断器熔断或空气开关自动断开主电路,切断供电电源，避免事故继续扩 大。 ②输出过电流保护:当输出电流超过110%额定电流值时，综合控制系统电流检 测环节自动限流或封锁可控硅触发脉冲或切断主电路供电电源。避免损坏元 器件和整流变压器,同时发出声光报警指示。 ③供电电源缺相保护:三相供电装置设有缺相保护电路，当Ｃ相断电时，缺相保 护继电器的常闭接点闭合，发出报警信号。Ａ、Ｂ、Ｃ任意一相断电，都将 使主回路断电，从而避免了在缺相情况下运行，保护了装置的安全。 2、主控制器 本系列产品采用我所自主开发的KGD-ZH-01N的专用控制板。集成化程度高、 外围器件少、可靠性好、功能多、维修工作量小，且便于维修。
电解水制氢的原理
电解水制氢的原理 一、氢气的工业制法 在工业上通常采用如下几种方法制取氢气：一是将水蒸气通过灼热的焦炭（称为碳还原法），得到纯度为75%左右的氢气；二是将水蒸气通过灼热的铁，得到纯度在97%以下的氢气；三是由水煤气中提取氢气，得到的氢气纯度也较低；第四种方法就是电解水法，制得的氢气纯度可高达99%以上，这是工业上制备氢气的一种重要方法。在电解氢氧化钠（钾）溶液时，阳极上放出氧气，阴极上放出氢气。电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时，也可得到氢气。 对用于冷却发电机的氢气的纯度要求较高，因此，都是采用电解水的方法制得。 二、电解水制氢原理 所谓电解就是借助直流电的作用，将溶解在水中的电解质分解成新物质的过程。 1、电解水原理 在一些电解质水溶液中通入直流电时，分解出的物质与原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水，原来的电解质仍然留在水中。例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。 在电解水时，由于纯水的电离度很小，导电能力低，属于典型的弱电解质，所以需要加入前述电解质，以增加溶液的导电能力，使水能够顺利地电解成为氢气和氧气。 氢氧化钾等电解质不会被电解，现以氢氧化钾为例说明： （1）氢氧化钾是强电解质，溶于水后即发生如下电离过程： 于是，水溶液中就产生了大量的K+和OH-。 （2）金属离子在水溶液中的活泼性不同，可按活泼性大小顺序排列如下： K＞Na＞Mg＞Al＞Mn＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞H＞Cu＞Hg＞Ag＞Au 在上面的排列中，前面的金属比后面的活泼。 （3）在金属活泼性顺序中，越活泼的金属越容易失去电子，否则反之。从电化学理论上看，容易得到电子的金属离子的电极电位高，而排在活泼性大小顺序前
电解整流装置的应用分析
电解整流装置应用分析 摘要：随着氯碱公司烧碱生产规模的扩大，电解工序增加三台整理装置，采用的是九江九整整流器有限公司生产的新一代产品。整流系统的稳定运行，对于氯碱行业生产的平稳至关重要，以下对我公司的整流装置的工作原理及特点进行较为详细的阐述。 关键词：整流变、同相逆并联、三相桥式全控整流电路、接线图、晶闸管导通情况表、整流柜的特点、控制柜的特点。 Analysisof electrolytic rectifier Chlor AlkaliCompany Sun Changwen (Tangshan Sanyou alkali Co. Ltd. Hebei Tangshan 063305) Abstract: with the expansion of caustic soda production of chlor alkali company scale,electrolytic process increase three finishing device, is used in Jiujiang nine whole rectifierlimited production of a new generation of products. Stable operation of the rectifier system,stable vital for chlor alkali industry production, working principle and characteristics ofrectifying device below to my company's detail. Keywords: rectifier transformer, cophase counter parallel connection, three-phase full bridge controlled rectifier circuit, wiring diagram, the thyristor rectifier cabinet table, the characteristics, the characteristics of control cabinet. 1 电解整流系统介绍 1.1整流变的特点 我公司烧碱40/50（二期）电解变采用主调共油箱，由一台自耦调压变压器调压，带1台整流变压器，组成单机组6脉波，一次接线方式：曲折星形移相接线，3台机组18脉波，与原有运行的4套整流变压器24脉波组成42脉波，合理确定移相角与原有整流变压器组成42脉波。整流变电源电压：AC35kV±10%，50Hz±1%。有载开关调压范围65～105%。调压方式：有载调压变压器＋晶闸管细调，有载开关：27级，能手动-自动升降调变挡位，将控制角控制在5-25°之间。 1.2整流柜的的介绍 整流柜额定直流输出：630V，17.6kA（一台整流变压器带一台整流柜）。整流方式：晶闸管三相全控桥式整流同相逆并联。 2 同相逆并联的原理及接线方式 2.1 同相逆并联的原理 硅整流装置同相逆并联接线是六十年代日本富士公司最早引进的技术，基本原理是将整流变二次侧每一对同相序，相同参数的绕组按照反极性在变压器出线柱接出，它们的母排和整流桥臂在空间上是相互平行布置，且相邻桥臂尽可能的靠近，而后把两套整流回路输出的直流正负极并联起来。其特点是由于两个绕组极性相反，交流母排部分及桥式整流桥臂流过的电流在任何瞬间总是大小相等,方向互差180度，由电磁感应原理知道，相邻平行导体中的互感应磁场抵消，消除了整流装置涡流损耗引起的发热，降低了系统的噪声，使电路的电感减小，增加了相间和臂间的阻抗对称性，提高整流晶闸管的均流度，提高整流系统的功率因数，无需补偿电容。
通用化工电解安装使用说明书
出厂文件注意保存 西安中电变压整流器厂技术资料 全数字晶闸管电解整流装置 通用化工电解安装使用说明书 西安中电变压整流器厂 2008．06．18
KHS-（）KA/（）V全数字晶闸管电解整流装置 安装使用说明书 目录 1 概述————————————————————————------3 1.1.用途与特点 1.2.引用技术标准 1.3.装置型号意义 1.4.主要技术规格 1.5.使用条件 2.安装使用要求----------------------------------------------5 3.系统组成原理----------------------------------------------6 3.1.整流主电路工作原理 3.2.自动调节控制系统概况 3.3.稳流触发系统工作原理 3.4.PLC控制系统工作原理 3.5.整流机组保护工作原理 3.6.整流系统的仪表显示界面与按钮 3.7.控制电源分配 3.8.电量检测电路 4.电流控制方式---------------------------------------------16 4.1.触摸屏电流给定 1)电流给定状态设置 2)本地电流自动给定 3)本地电流手动给定 4)本地有载档位升降 4.2.上级计算机给定 4.3.开关量给定 5.本控触摸屏操作-------------------------------------------17 1)首页 2)管理 3)操作 4)状态 5)显示 6)报警
6.上级计算机操作-------------------------------------------21 6.1.开机与关机 6.2.操作显示界面 6.3.安装和接线 6.4.注意事项和日常维护 7.装置调试------------------------------------------------24 7.1.概述 7.2.一般检查 1)外观检查 2)绝缘检查 3)水路检查 7.3.通电检查 7.4.系统调试 1)检查 2)轻载试验 3)重载试验 4)负载试验 5)正常运行 8.维护使用-------------------------------------------------26 8.1.操作程序 8.2.一般维护 8.3.PLC的维护和诊断 8.4.故障停机后的检查与处理 9.包装运输-------------------------------------------------27 10.技术资料-------------------------------------------------27 11.备品备件-------------------------------------------------27 12.附录-----------------------------------------------------27 附录1 全数字电解电源触发调节控制系统应用与特点----------------------28 附录2 附图--------------------------------------------------39 附录3 全数字软件触发器操作手册
水电解制氢装置培训讲义(氢气纯化装置)
水电解制氢装置培训讲义 (纯化工艺部分) ?制氢工程部 2015-6-161 培训内容 概述 纯化流程 常见故障及排除方法 2015-6-162
概述 2015-6-163 1、催化脱氧 氢气中含有的氧杂质通常可采用催化转化的方法来去除。 脱氧催化剂大多是由具有高脱氧活性的金属（如钯脱氧的工作原理 脱氧催化剂大多是由具有高脱氧活性的金属（如钯、装置中使用的催化剂为钯金属--2015-6-164 装置中使用的催化剂为钯金属半导体体系，具有脱氧活性高、脱氧深度深、气体处理量大、强度高等特性，常温下即可催化反应发生，而且无需预处理（活化）和再生。脱氧深度可达生。脱氧深度可达1ppm 1ppm及以下。及以下。
2、脱氧器的结构 ?内筒：电加热元件 电缆接入口 a 口（气体入口） ?保温层 进入经电加热元 2015-6-165原料氢气从原料氢气从a a 口进入，经电加热元件加热后进入催化剂床层，氢气和氧气 在催化剂的作用下发生化合反应生成水， 水以气态的形式随氢气从水以气态的形式随氢气从b b 口流出脱氧 器。 3、温度控制 在催化剂床层的上部和下部各装有一个铂电阻。分别用来检测催化剂床层上部和下部的温度。 下部铂电阻检测温度达到设定温度时，会暂停电加热元2015-6-166 如果电加热元件已开启而没有通气，那么电加热元件产生的热量就无法散发出去，并且没有气流的传导，测温元件也不能及时将电加热元件的真实温度传至控制系统停止加热，造成电加热元件自身过热，直至烧断。
干燥器的工作原理 1、变温吸附干燥 变温吸附干燥技术在气体制取工业应用广泛。它是利解吸出来（即吸附剂的再生）。从而达到循环工作的目的。2015-6-167 解来即附剂从到循作 2、分子筛的吸附原理 分子筛是一类具有均匀微孔的硅铝酸盐化合物，其孔般 径相当于一般分子大小，由于微孔表面的分子或原子存在子的氢则不易被吸附而顺利通过微孔从而达到消除水分2015-6-168 子的氢则不易被吸附而顺利通过微孔，从而达到消除水分的目的。 分子筛的吸附作用属物理吸附，过程可逆。
制氢站使用维护说明书(天津大陆)
制氢站 1 水电解制氢装置用途------------------------------------------------ 2 2 水电解制氢装置工作原理-------------------------------------------- 2 2.1 水电解制氢原理---------------------------------------------- 2 2.2 氢气干燥工作原理-------------------------------------------- 2 3 FDQG10/3.2-IV 型水电解制氢干燥装置系统详述： ----------------------- 2 3.1 氢气制备及干燥系统------------------------------------------ 2 3.2 除盐水冷却系统---------------------------------------------- 3 3.3 气体分配系统------------------------------------------------ 3 3.4 储气系统---------------------------------------------------- 4 3.5 仪表气系统-------------------------------------------------- 4 3.6 制氢干燥部分主要设备的功能简述-------------------------------- 4 4 制氢干燥系统工作流程---------------------------------------------- 5 4.1 制氢干燥设备作业简介---------------------------------------- 5 4.2 制氢干燥设备加水、补碱简介------------------------------------ 6 4.3 配碱：------------------------------------------------------ 6 4.5 碱液从系统回收至碱箱----------------------------------------- 7 4.6 制氢干燥过程------------------------------------------------ 7 4.7 N 2 置换流程------------------------------------------------ 10 5 FDQG10/3.2-IV 型循环水电解制氢及干燥操作规程 --------------------- 10 5.1 工艺部分开车前准备----------------------------------------- 10 5.2 气动部分开车前的准备---------------------------------------- 12 5.3 开车顺序--------------------------------------------------- 12 5.4 正常操作及维护--------------------------------------------- 14 5.5 正常情况下停车--------------------------------------------- 15 5.6 非正常情况下停车------------------------------------------- 15 6 水电解制氢干燥装置常见故障及排除方法------------------------------ 16 6.1 水电解制氢装置常见故障排除方法------------------------------ 16 6.2 氢气干燥装置常见故障排除方法-------------------------------- 19 7 自控仪表的检修--------------------------------------------------- 20 8 水电解制氢装置安全注意事项--------------------------------------- 20附表一------------------------------------------------------------- 22
水电解制氢设备术语和定义
一般概念 水电解制氢设备(hydrogen production plant by water electrolysis)指采用水电解的方法制取氢气（同时制取氧气）的设备。 常压水电解制氢设备(normal pressure hydrogen production plant by water electrolysis)指工作压力小于0.1Mpa的水电解制氢设备。 低压水电解制氢设备(low pressure hydrogen production plant by water electrolysis)指工作压力大于或等于0.1Mpa到小于1.6Mpa的水电解制氢设备。 中压水电解制氢设备(medium pressure hydrogen production plant by water electrolysis)指工作压力大于或等于1.6Mpa到小于10Mpa的水电解制氢设备。 氢气系统(hydrogen processing system)指发生、处理氢气的设备及管路系统。 氧气系统(oxygen processing system)指发生、处理氧气的设备及管路系统。 电解用水(feed water required by electrolysis)指纯度指标符合电解制氢用水要求的原料水。 电解用水系统(feed water supplying system)指制备、储存、输送电解用水的设备及管路系统。 碱液系统[lye(alkline solution) circulation system]指配制、储存、输送碱液的设备及管路系统。 冷却水系统(cooling water system)指储存、输送、处理冷却用水的设备及管理系统。 小室电压(cell voltage)水电解时，水电解小室阴、阳两极间的直流电压。 槽电压(operating voltage)指水电解时，在水电解槽阴、阳两端子间测得的直流电压。 单位制氢直流电耗(direct current power consumption per cubic meter hydrogen)指在标准状态下每产生一立方米氢气，水电解槽所消耗的电能。 标准状态(normal condition)气体在温度为0℃，压力为101.3Kpa条件下的气体状态。 爆炸下限(lower explosive limit)易燃易爆气体、蒸汽或薄雾在空气/氧气中形成爆炸气体混合物的最低浓度。 爆炸上限(upper explosive limit)易燃易爆气体、蒸汽或薄雾在空气/氧气中形成爆炸气体混合物的最高浓度。
电解铝用大功率整流器设计
电解铝用大功率整流器设计 摘要：主要介绍电解铝用220kA、1220V、ZHS型超大功率整流器的技术参数和结构设计，以求达 到高效率、低损耗、小体积、高可靠性等要求。 关键词：超大功率整流器铝电解自动稳流技术高效率 电解铝用超大功率整流器，由于其高电压、强电流以及电解铝的工艺要求，如何使其达到高可靠性、高稳定度、高效率一直是用户十分关注的问题。这篇文章的理论性及实用性均较好，特此推荐，值得从事超大功率电化学整流器的设计者和使用者一读。 青铜峡铝厂三期工程是我国目前规模最大的电解铝在建项目。建成后，单系列年产铝将达到14万吨，也是当前世界上最大的电解铝工程之一。其整流电源全部采用国产设备。国内现已建成投运的最大电解铝生产线单系列年产是10万吨的规模，除最近投运的云南铝厂采用国产设备外，其余8～10万吨级电解铝工程均采用国外引进设备。对于系列电流达220kA、电压为1220V年产量14万吨电解铝的超大功率整流电源设备的研制，其主要技术特点是要求达到高效率、低损耗、小体积、高可靠性和高度的自动化水平，在国内同类产品中居领先水平，在国际上也具有代表性。 1整流装置的主要技术参数 整流电流（系列）：220kA。 整流电压：1220V 理想空载直流电压：1450V 整流机组数：4组 单机组额定整流电流：（37000×2）A 单机组额定直流功率：90.3MW 整流效率：99.8％ 整流主电路连接形式：三相桥式同相逆并联连接。 电网供电电压：220kV 等效整流相数：单机组为等效12相整流，4机组组成等效48相，整流变压器网
侧采用曲折星形和六边形移相。 国内目前几个单系列年产8～10万吨大型电解铝项目的整流器与本项目的主要技术指标对比如表1。表中除青海铝厂一期是80年代投产的以外，其余都是90年代开始投入运行的。由此对比可见，本装置主要技术参数和性能指标的水平在同类产品中是领先的。 表1 电源技术参数 平果铝厂 贵州铝厂一期 贵州铝厂三期 青海铝厂一期 青海铝厂二期 云南铝厂 青铜峡三期 单系列年产量（万吨） 10 8 8 10 10 10 14 交流电网电压（kV） 220 220 220 110 110 220 220 额定直流电压（V） 1150 680 920 1150 1150 850 1220
制氢装置工艺流程说明
制氢装置工艺流程说明 1.1 膜分离系统 膜分离单元主要由原料气预处理和膜分离两部分组成。 混合加氢干气经干气压缩机升压至 3.4MPa，升温至110℃，首先进入冷却器（E-102）冷却至45℃左右，然后进入预处理系统，预处理系统由旋风分离器（V-101）、前置过滤器(F-101AB)、精密过滤器(F-102AB)和加热器（E-101）组成。 预处理的目的是除去原料气中可能含有的液态烃和水，以及固体颗粒，从而得到清洁的饱和气体，为防止饱和气体在膜表面凝结，在进入膜分离器前，先进入加热器（E-101）加热到80℃左右，使其远离露点。 经过预处理的气体直接进入膜分离器（M-101），膜分离器将氢气与其他气体分离，从而实现提纯氢气的目的。 每个膜分离器外形类似一管壳式热交换器，膜分离器壳内由数千根中空纤维膜丝填充，类似于管束。原料气从上端侧面进入膜分离器。由于各种气体组分在透过中空纤维膜时的溶解度和扩散系数不同，导致不同气体在膜中的相对渗透速率不同，在原料气的各组分中氢气的相对渗透速率最快，从而可将氢气分离提纯。 在原料气沿膜分离器长度方向流动时，更多的氢气进入中空纤维。在中空纤维芯侧得到94％的富氢产品，称为渗透
气，压力为1.3 MPa（G），该气体经产品冷却器（E-103）冷却到40℃后进入氢气管网。 没有透过中空纤维膜的贫氢气体在壳侧富集，称为尾气，尾气进入制氢下工序。 本单元设有联锁导流阀（HV-103）和联锁放空阀（HV-104），当紧急停车时，膜前切断阀（HV-101）关闭，保护膜分离器，同时HV-103和HV-104自动打开，保证原料气通过HV-103直接进入制氢装置，确保制氢装置连续生产；通过HV-104的分流，可以保证通过HV-103进入制氢装置的气体流量不至于波动过大，使制氢装置平稳运行。 1.2 脱硫系统 本制氢装置原料共有三种：轻石脑油、焦化干气、加氢干气（渣油加氢干气、柴油加氢脱硫净化气、加氢裂化干气）。 以石脑油为原料时，石脑油由系统管网进入，先进入原料缓冲罐（V2001），然后由石脑油泵（P2001A、P2001B、P2001C、P2001D）抽出经加压至4.45MPa后进入原料预热炉（F2001）。钴－钼加氢脱硫所需的氢气，由柴油加氢装置来，但是一般采用南北制氢来的纯氢气或由PSA返回的自产氢经压缩机加压后在石脑油泵出口与石脑油混合，一起进入原料预热炉。 以加氢干气和焦化干气为原料时，干气首先进入加氢干气分液罐（V2002），经分液后进入加氢干气压缩机（C2001A、
电解铝供电整流设备技术及应用研究
电解铝供电整流设备技术及应用研究 发表时间：2018-10-01T10:38:35.047Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：李万国[导读] 摘要：在电解铝整流供电过程中，现代科技的有效渗透将为有效提高其工作效率做出重要推助力。 （中国铝业股份有限公司连城分公司甘肃省兰州市 7303000）摘要：在电解铝整流供电过程中，现代科技的有效渗透将为有效提高其工作效率做出重要推助力。本文结合现阶段电解铝行业的实际生产情况，为计算机控制系统在电解铝整流装置更加高效的应用提出相关参考。 关键词：电解铝；整流装置；计算机控制系统引言：随着科技的发展和社会的不断进步，电解铝行业发展迅速，新科技和新设备的运用使得电解铝技术的水平有了很大提高，逐渐向更大规模发展。目前电解铝的电解槽和整流设备逐渐向更高电压和更高电流的等级发展，随着电流和电压的不断增大，整流装置技术需要进行改进和完善，以适应系统大功率的生产要求。由于供电整流装置及控制的技术水平已经满足不了系统形势的发展，必须要对该整流 装置及控制进行优化和改进，提高其安全可靠性、控制精度和响应速度。整流装置通常在改进和创新时只注重的是元件中的各个参数、快熔数量和元件增加等情况，忽视了电流和电压增大给系统带来的影响，具体包括对结构、热稳定、绝缘和稳流控制等问题，给系统运行增加了困难。本文主要针对电解铝供电整流装置控制系统优化改造的思路问题进行研究和探讨，并根据存在的问题提出合理化的建议和措施。 1 计算机系统应用概述 自从上个世纪60年代电子计算机诞生以来，凭借着强大的储存功能，高速的运算效率以及精准的逻辑判断能力，该项技术被迅速的运用在人们生活中的各个领域，就技术行业来看，目前计算机系统在监测、管理、控制方面有着巨大的潜力。 1.1计算机应用系统的组成的分类 电子计算机的应用系统，以硬件系统组合形式的不同，可以分为专用计算机系统、通用计算机应用系统以及、混合型计算机应用系统三大系列。 1.1.1专用计算机系统 专用计算机，专为解决某一特定问题而设计制造的电子计算机。通常拥有固定的存储程序。如控制轧钢过程的轧钢控制计算机，计算导弹弹道的专用计算机等。 专用计算机系统拥有以下几方面的优势：1）解决特定问题的速度快、效率高；2）结构简单、价格便宜；3）可靠性好。对于运用环境要求相对宽松，电源接通后系统就能直接运行至用户状态。然而，本系统的缺点也十分明显：1）只负责运行功能，自身并没有开发的潜力，系统的硬件、软件系统如果需要升级，必须配置相应的开发工具；2）结构规模相对较小，无法在以小批量使用及大型的计算机应用系统中推广。 1.1.2通用计算机应用系统 通用计算机系统由硬件（子）系统和软件（子）系统组成。前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合，是系统赖以工作的实体。后者是各种程序和文件，用于指挥全系统按指定的要求进行工作。 该系统的巨大优势体现在以下几个方面：1）运算准确高速。几乎可以凭借算术运算和逻辑运算完成所有的复杂计算；2）判断精准。可以依据现实情况的不同做出科学的判断，因此在控制、推理、管理、决策中被广泛使用；3）使用方便。丰富的高性能软件及智能化的人-机接口，大大方便了使用；4）可以实现网络共享。多个通用计算机系统能超越地理界限，借助通信网络，共享远程信息与软件资源。同时，本系统还凭借着海量的储存备受广大用户青睐。然而该系统的致命弱点便是其对放置环境有着特别严苛的要求。一旦外部环境不合格，极其容易出现干扰甚至破坏的情况。 1.1.3混合型计算机应用系统 混合型计算机应用系统是结合数据处理型应用系统与检测控制性应用系统而研发的一种符合型应用系统，该系统在能够实现对数据高效输入、处理的基础上，还能够实现对相应对象的科学控制，在工业现场的实施控制中被广泛采用。可以说，本系统代表着微机应用系统的主流与发展方向。 该系统的具体优点可以分为以下几方面：1）可以实现自主开发。当单片机和主机的CPU不同时，主机通过调动相应配置进行交叉汇编实现两者共融；2）高效灵活。混合型计算机应用系统不但能够最大限度的调动主机资源，同时占用主机的CPU时间也相对合理；3）运用网络。能够在远离操作现场的地方使用网络进行各种操作；4）应用范围广泛。该系统配置能够在各种类型的批量以及应用系统中完成控制、检测等操作。 1.2 改造供电整流装置控制系统的重要意义 我公司整流柜的整体稳定性和可靠性较强，整流器中的快熔和二极管等元件都是采用进口原器件，配置上占据一定的优势。随着系统运行的加快，导致整流装置跟不上系统的节奏。一系列整流装置中存在很大缺陷，其中具体会表现在：1）整流装置控制系统控制精度低、响应速度慢2）直流母线框架、整流器壳体框架出现发热；3）整流柜运行振动大；4）二次辅助的元器件配置较低；5）正负汇流母线之间的间距太小；6）绝缘材料的质量较差。由于这些因素的出现导致整流机组容易引发安全事故，影响了电解生产过程，降低了生产效率，给整个系统安全造成严重威胁。所以为了提升电解铝供电整流系统优化和改进的水平，优化改进措施和改进方案，需要加大对问题和缺陷的分析和研究，制定有关措施来解决和处理问题。 2 电解铝整流供电过程中对计算机的有效使用 2.1电解铝企业在整流供电过程中大力推广计算机运用的客观背景 在电解铝企业的生产、经营过程中，其成本构成分为固定成本以及可变成本两大部分，固定成本指的是企业的建设阶段总投资、建设项目总投资以及原材料投资等必需的生产准备支出，为了早日实现节能减排、科学、健康、可持续发展的目的，我国政府在制定“十二五”规划过程中，明确的对2015年的电解铝直流电耗做出了明确规定，然而就目前来看，大部分企业在顺利完成各项技术指标上，仍然有相当大的困难（表1所示），因此，在日益萎靡不振的市场氛围下，通过积极采用新技术达到将成本投资降低到最低水平，是现今电解铝行业所必须面临的改革选择。