特利丹(TELEDYNE)HM系列制氫機(jī)升級改造的必要性

HM系列制氫機(jī)是水電解制氫技術(shù)應(yīng)用的成熟設(shè)備，由美國TELEDYNE公司研發(fā)，進(jìn)入中國工業(yè)市場二十余年，是一款制氫純度高、操作維護(hù)簡單、穩(wěn)定性高、可無人看守自動運(yùn)行的設(shè)備。但隨著制氫設(shè)備的更新?lián)Q代，HM系列中諸多備品備件已經(jīng)停產(chǎn)無處采買，但相應(yīng)的出現(xiàn)了可替代的備品備件，不僅完全滿足制氫機(jī)的使用要求，并且在操作上更人性化，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展，諸多廠家在使用上有了更高的要求，這就需要根據(jù)使用廠家需求對制氫機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的升級改造。

2016年我公司根據(jù)客戶要求，完美升級改造了數(shù)家使用中的HM系列制氫機(jī)，下面以珠海電廠為例對改造的內(nèi)容及必要性進(jìn)行簡單闡述。

一、珠海電廠設(shè)備的工況      珠海電廠制氫系統(tǒng)采用美國TELEDYNE ENERGY SYSTEMS, Inc.公司設(shè)備，包含2套氫氣發(fā)生器、2套氫氣壓縮機(jī)、5個(gè)氫氣貯存罐、1個(gè)補(bǔ)水箱和1個(gè)報(bào)警盤等附屬設(shè)備。氫氣發(fā)生器型號為HM-100，配套的控制系統(tǒng)為OMRON C200H系列產(chǎn)品。

珠海電廠從98年安裝使用這套制氫設(shè)備至今，存在如下問題：1）制氫機(jī)在制氫站內(nèi)只能通過安裝的防爆監(jiān)控系統(tǒng)對制氫機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模糊的了解，不能遠(yuǎn)程對制氫機(jī)的運(yùn)行參數(shù)、狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測；2）制氫機(jī)本身存在干燥器閥門切換角度不到位及冷卻水溫度調(diào)節(jié)效果差的問題，影響制氫機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定，造成氫氣壓力忽高忽低；3）啟機(jī)吹掃過程中，氧中氫溫度高，對觸媒溫度傳感器損壞大。

二、改造前后制氫機(jī)的對比     我公司根據(jù)珠海電廠制氫系統(tǒng)的現(xiàn)狀和廠方的要求，提出了改造升級的方案，并通過2個(gè)月的施工，完成了對珠海電廠兩臺制氫機(jī)的升級改造，下面將升級改造前后的差異及對比用圖例說明：

干燥器切換裝置升級改造（將驅(qū)動馬達(dá)更換為24V控制的電子驅(qū)動調(diào)節(jié)器，并取消驅(qū)動控制板）

冷卻水調(diào)節(jié)裝置的改造（將原有110V控制的馬達(dá)更換為由plc控制的24V調(diào)節(jié)閥）

氧中氫溫度檢測管路上增加SV9電磁閥（在啟機(jī)吹掃過程中SV9關(guān)閉，預(yù)壓結(jié)束后再開啟對氧中氫溫度進(jìn)行檢測）

原C200H系列PLC整體升級成CJ1M系列的PLC（包括制氫站報(bào)警控制柜內(nèi)PLC）

圖五、整體改造后設(shè)備外形圖

制氫機(jī)本體上除了上述幾項(xiàng)升級外，還對顯示屏進(jìn)行了升級，將原來的黑白屏升級為與現(xiàn)系統(tǒng)相匹配的彩色顯示屏

整流控制柜上增加了主變壓器的溫度監(jiān)測儀表，并將指針式電流、電壓表更換為數(shù)字式可傳輸電流、電壓表，通過上位機(jī)能夠記錄電流、電壓值

報(bào)警控制柜內(nèi)的PLC同樣也升級為與制氫機(jī)相匹配的PLC，并更換了顯示屏

三、升級改造后可實(shí)現(xiàn)的功能

原C200H系列PLC整體升級成CJ1M系列的PLC（包括制氫站報(bào)警控制柜內(nèi)PLC）�？紤]到后

期現(xiàn)場設(shè)備改造加裝的需求，I/O通道需保證每種通道類型有50%的裕量，并在機(jī)架上預(yù)留至少20%的空槽。

觸摸屏升級為OMRON最新型號的觸摸屏，可實(shí)現(xiàn)

報(bào)警查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能（包括制氫站報(bào)警控制柜觸摸屏）。

敷設(shè)光纖至集控室化控交換機(jī)柜，通過以太網(wǎng)將

制氫系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)傳至化控輔網(wǎng)，使用AB公司Factorytalk View Studio SE 操作軟件繪制制氫系統(tǒng)上位監(jiān)視畫面，界面風(fēng)格與化控其他系統(tǒng)統(tǒng)一，體現(xiàn)制氫系統(tǒng)的流程、狀態(tài)，以供運(yùn)行部需求為主。上位機(jī)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程緊急停止制氫機(jī)運(yùn)行的功能。

電氣整流柜內(nèi)電流、電壓表，并將電流、電壓信號接入PLC，并于監(jiān)控畫面顯示。解決干燥器閥門切換角度不到位及冷卻水溫度調(diào)節(jié)效果差的問題，是堿液溫度控制在61—67度之間。

氧中氫觸媒溫度傳感器前管道加裝電磁閥，并增加相關(guān)邏輯避，免在啟動初期吹掃階段，因H2濃度高損壞傳感器。

     以上是以珠海電廠制氫系統(tǒng)改造為例，對當(dāng)下制氫機(jī)系統(tǒng)改造升級進(jìn)行的具體可行的方案，此方案即解決了備品備件停產(chǎn)、老化等問題，又通過程序控制及數(shù)據(jù)傳輸，增加了監(jiān)視手段，對無人看守的HM系列制氫機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行及氫站內(nèi)的安全生產(chǎn)有重大的意義。