Impulsados por los objetivos de doble carbono, los proyectos de producción de hidrógeno mediante electrolisis de separación de agua acoplados a energía solar y eólica han logrado rápidamente su implementación a gran escala.convertirse en la vía principal para la producción de hidrógeno verdePueden absorber eficazmente el excedente de energía de las nuevas energías y ayudar al sector industrial a lograr una transformación ecológica.El proceso de producción de hidrógeno por electrólisis tiene condiciones especiales y normas estrictasLos instrumentos de monitorización del gas, como equipo de apoyo básico, desempeñan un papel crucial en la producción, el control de calidad, el funcionamiento y el mantenimiento de los equipos, así como en la conservación de energía y la reducción de costes.Este artículo analiza brevemente la situación actual de la industria, el valor central del seguimiento y el plan general de selección de instrumentos para todo el proceso.
01 Proceso de producción de hidrógeno por electrólisis y estado de la industria
(1) Principio del proceso
La producción de hidrógeno mediante la fisión de agua por electrólisis utiliza la energía eólica y la electricidad de corriente continua fotovoltaica.Las moléculas de agua se descomponen para producir hidrógeno y oxígenoSe trata de un proceso de producción de hidrógeno maduro y limpio de cero carbono, todo el proceso puede lograr la conversión y utilización de recursos de nueva energía.
Flujo completo del proceso: suministro de energía de la central eólica → Electrolisis de las celdas para producir gas → Secado y purificación del gas → Almacenamiento y transporte de hidrógeno → Almacenamiento de energía,el transporte, aplicaciones industriales y otros escenarios
Después de que la nueva energía se estabilice y se envíe a la célula de electrólisis para la producción de gas,los gases de hidrógeno y oxígeno generados se secan y purifican para cumplir con las normas antes de almacenarse en depósitos, ampliamente utilizado en el almacenamiento de energía, el transporte de energía de hidrógeno, el procesamiento industrial y otros campos, formando una cadena completa de energía de hidrógeno sin carbono.
(2) Situación de la industria y desafíos fundamentales
Basándose en las políticas y los dividendos del mercado, se han implementado continuamente proyectos de producción de hidrógeno a gran escala en regiones ricas en energía eólica y solar,y la escala de la industria se ha expandido rápidamenteEn la actualidad, el proyecto se ha convertido en una iniciativa de la Comisión, con el fin de resolver eficazmente el problema del nuevo consumo de energía y promover la transformación ecológica del sector industrial.
1. Alta presión de gestión:El hidrógeno y el oxígeno pueden mezclarse, formando mezclas explosivas, con altos riesgos de proceso y una tolerancia de producción extremadamente baja;
2- Alta calidad y dificultad de operación:El contenido de oxígeno y humedad en el hidrógeno afecta directamente al efecto de uso aguas abajo.que puede causar calidad excede el límite, el alto consumo de energía y los problemas de desgaste del equipo.
2Valor de aplicación básico de los instrumentos de vigilancia de gas en línea
Los instrumentos de monitorización de gases en línea no explosivos pueden lograr un monitoreo de alta precisión durante todo el proceso de producción de hidrógeno, que abarca la protección, el control de calidad,y escenarios de operación y mantenimiento del equipo, lo que ayuda al funcionamiento estable y continuo del proyecto.
(1) Monitoreo en tiempo real y alerta temprana, protegiendo la línea de producción
La célula de electrólisis funciona con hidrógeno y oxígeno aislados en ambas direcciones.es muy probable que cause un accidente de explosión, lo que resulta en daños en el equipo y accidentes de producción.Los instrumentos de vigilancia especiales recogen las concentraciones de gas 7 veces en tiempo real y se conectan con el sistema de control central para lograr una protección de alerta temprana de varios niveles.: alerta oportuna al acercarse al umbral, apagado automático e interbloqueo al alcanzar el umbral peligroso,evitar los riesgos de explosión de hidrógeno y oxígeno en la fuente y garantizar la esencia de la línea de producción.
(2) Control de calidad en línea, garantizando la producción de hidrógeno de alta pureza
Para los escenarios posteriores, como las pilas de combustible, los productos químicos finos y la metalurgia electrónica, se requiere una alta pureza y sequedad del hidrógeno.El exceso de oxígeno y humedad en el hidrógeno dañará el equipo de precisiónLos instrumentos de monitorización proporcionan información en tiempo real sobre la composición y la humedad de los gases.permitir al personal ajustar dinámicamente los parámetros del proceso de electrólisis y secado para estabilizar la calidad de la producción de gas y cumplir con los estándares de uso de hidrógeno de alta pureza de las aplicaciones aguas abajo.
(3) Control del estado de funcionamiento del equipo, mantenimiento temprano, reducción de costes y mejora de la eficiencia
Los datos de monitorización del gas pueden reflejar directamente el estado de funcionamiento de la célula de electrólisis.Un aumento anormal en el contenido de oxígeno en el hidrógeno puede predecir fallas ocultas tales como fugas de membrana de la célula de electrólisis y daños, apoyando el mantenimiento precoz y el mantenimiento preventivo para evitar fallos graves de los equipos y pérdidas de tiempo de inactividad.los parámetros de funcionamiento tales como la corriente de electrólisisLa producción de hidrógeno, la presión y el nivel de líquido pueden optimizarse para mantener la condición de funcionamiento, reducir el consumo de electricidad de la producción de hidrógeno y mejorar los ingresos generales del proyecto.
3Esquema especial de selección de instrumentos para el proceso de producción de hidrógeno en toda la cadena
Para los tres nodos clave del proceso de producción de gas de electrólisis, almacenamiento de oxígeno y secado y purificación de hidrógeno,que cumplen los requisitos de prevención de explosiones y monitoreo en línea de alta precisión en las instalaciones de producción de hidrógeno, tres instrumentos especializados pueden cubrir plenamente las necesidades de seguimiento, inspección de calidad y seguimiento del estado de los equipos.
1El analizador de oxígeno de hidrógeno RL-A100Exse utiliza para la detección en línea de trazas de oxígeno en el hidrógeno, controlando la pureza de la producción de gas y evitando que el contenido de oxígeno supere el límite.Es adecuado para todo el proceso de producción de hidrógeno por electrólisis y purificación de hidrógeno.
2El analizador de oxígeno-hidrógeno RL-A200Expuede controlar la fuga de hidrógeno en el lado del oxígeno en tiempo real, evitando el riesgo de cruce hidrógeno-oxígeno, eliminando el riesgo de explosión en la fuente,y garantizar el buen funcionamiento de la línea de producción.
3.El medidor de punto de rocío de hidrógeno RL-A300Exdetecta con precisión trazas de humedad en el hidrógeno, supervisa la eficacia del secado y la purificación, resuelve el problema del contenido excesivo de humedad en el hidrógeno,y garantiza la calidad de la producción de hidrógeno de alta pureza.
