Водородная станция в блок-контейнере— это станция, предназначенная для производства водорода (и возможно одновременно кислорода) на территории Заказчика. Водородная установка смонтирована в блок-контейнер и испытана на территории производителя и поставляется уже в готовом виде. Основными достоинствами данного решения является скорость ввода в эксплуатацию и мобильность. Блок-контейнер представляет собой помещение в котором расположено все необходимое технологическое оборудование и который может быть доставлен авто или ж/д транспортом и установлен в нужном месте.
Основным оборудованием водородной станции в блок-контейнере является водородный электролизером, который использует электрический ток для разложения воды на водород и кислород, дополнительно может оснащаться блоком доочистки и доосушки, станций водоподготовки, системой охлаждения, электрораспределительным, компрессора повышения давления и другим оборудованием.
Описание процесса
Источником водорода и кислорода в электролизных установках является деминерализованная вода с электропроводностью 5 мкСи/м. От качества отчистки воды и технического обслуживания зависит срок службы всей системы генерации водорода. Соли и органика, которые содержатся в неочищенной технической воде, очень быстро выводит из строя мембраны и электроды в ячейках электролизера. Для подготовки воды в электролизной водородной станции особое внимание уделяется использованию обратноосмотических мембран. Эти мембраны позволяют очистить воду от солей и других загрязнений, получая деминерализованную и глубоко очищенную воду, которая подходит для использования в электролизере.
Очищенная вода затем смешивается с щелочным электролитом в системе электролизера. При подаче постоянного тока через электролит происходит электролиз, в результате которого вода расщепляется на две части водорода и одну часть кислорода. Водород собирается и направляется на дополнительную доочистку, а кислород может быть отделен и использован в других процессах или отпущен в атмосферу. Регулирование производительности осуществляется регулированием величины постоянного тока через электролит.
Блок-контейнеры для водородных станций могут быть оснащены системами заправки водорода в баллоны (до 200 бар) или реципиенты (до 400 бар). Это позволяет сохранять водород в безопасном и удобном для транспортировки виде. Это может быть особенно полезно для реализации водорода на рынке и использования водорода в различных отраслях, таких как транспорт, энергетика и другие области, где водород является важным источником энергии.
В случае необходимости резервирования оборудования, в проект могут быть добавлен ресиверный парк или баллоны для хранения сжатого водорода. В случае отказа оборудования, водород будет подаваться в сеть с водородных баллонов в качестве резервного источника.
Преимущества водородных станций в блок-контейнерах:
- Мобильность: Водородные станции в блок-контейнерах обладают высокой мобильностью. Они могут быть быстро развернуты и перемещены в нужное место. Это позволяет использовать их в различных условиях, включая отдаленные районы без доступа к традиционным источникам энергии. Мобильность блок-контейнеров также обеспечивает гибкость в размещении водородных станций в зависимости от потребностей и изменяющихся условий.
- Быстрое развертывание: Блок-контейнеры представляют собой готовые модули, которые могут быть быстро установлены и подключены. Это позволяет быстро развернуть водородную станцию и начать производство и использование водорода. Быстрое развертывание особенно полезно в ситуациях, требующих срочного обеспечения энергией, например, природных бедствий или временных мероприятий.
- Гибкость: Блок-контейнеры для водородных станций обладают гибкостью в конфигурации и масштабировании. Они могут быть адаптированы под различные потребности и объемы производства водорода. Благодаря модульной конструкции, можно добавлять или удалять блоки-контейнеры в зависимости от изменяющихся требований. Это позволяет эффективно использовать ресурсы и масштабировать производство водорода в соответствии с потребностями.
- Независимость от логистики: Водородные станции в блок-контейнерах помогают уйти и от привозного водорода. Это особенно полезно в отдаленных районах, где закупка водорода в баллонах ограничена или отсутствует.
- Экологическая эффективность: Производство водорода методом электролиза не выделяет вредных выбросов, его производство может быть осуществлено с использованием возобновляемых источников энергии. Водородные станции в блок-контейнерах предоставляют возможность производства и использования водорода на месте, что способствует уменьшению транспортных затрат и выбросов парниковых газов.
В целом, водородные станции в блок-контейнерах представляют собой перспективное решение для производства и использования водорода в различных сферах. Они обладают мобильностью, гибкостью и экологической эффективностью, что делает их привлекательным вариантом для производства и хранения водорода.
Основные технические характеристики — это технические характеристики водородной установки могут варьироваться в зависимости от конкретного проекта и требований приложения. Различные типы электролизеров и систем хранения могут использоваться для достижения оптимальной производительности, эффективности и безопасности электролизной водородной станции могут включать:
- Производительность: Это количество водорода, которое может быть произведено электролизером за определенный период времени. Производительность может измеряться м3/час или кг/час. Производительность водородной станции может варьироваться в зависимости от ее размера и типа электролизера. Наша компания занимается станциями с производительностью не менее 1 м3/час.
- Рабочее давление: Это давление, при котором водород может подаваться в систему или храниться. Рабочее давление обычно указывается в барах или кгс/см2 и может варьироваться в зависимости от требований конкретного приложения. Обычно рабочее давление составляет от 5 до 400 бар.
- Чистота водорода Содержание кислорода: Электролизеры водорода, как правило производят водород с чистотой 99,5 % об. Данное значение водорода может быть понижено с очень низким содержанием кислорода. Содержание кислорода в произведенном водороде может составлять менее 5 части на миллион (ppm) или даже менее 1 ppm. Это делает водород, полученный из электролиза, очень чистым и подходящим для многих приложений.
Содержание влаги: Электролизеры водорода могут производить водород с очень низким содержанием влаги. Однако, даже при использовании высококачественной дистиллированной воды, небольшое количество влаги может присутствовать в произведенном водороде. Обычно требуется дополнительная система очистки или сушки для удаления остаточной влаги.
Продуктовый водород от электролизеров могут быть подвержены некоторому загрязнению примесями, такими как азот, метан, углекислый газ и другие газы. Однако, современные генераторы водорода обычно имеют системы очистки и фильтрации, которые помогают удалять эти примеси и обеспечивать высокую чистоту водорода. - Система хранения водорода: Водород, как легкий и высокоэнергетический газ, требует специальных систем хранения для обеспечения его безопасности и эффективности.
— Высокодавление (газовые баллоны): Водород может быть сжат до высокого давления и храниться в газовых баллонах, изготовленных из прочных материалов, таких как композитные материалы или сталь. Баллоны могут иметь различные объемы и давления в зависимости от требований. Эта система обеспечивает мобильность и удобство использования, но требует пространства и может иметь ограниченную емкость хранения.
— Жидкий водород (термососуды): Водород может быть охлажден до очень низкой температуры (-253 °C) и храниться в жидком состоянии в специальных термососудах. Жидкий водород обеспечивает высокую плотность хранения и позволяет сохранять большой объем водорода в относительно компактном контейнере. Однако, требуется сложная система охлаждения и изоляции, а также специальные меры безопасности при работе с низкими температурами.
Каждая из этих систем хранения имеет свои преимущества и ограничения, и выбор подходящей системы зависит от требований конкретного приложения. Важно учитывать факторы, такие как объем хранения, мобильность, безопасность и эффективность при выборе системы хранения водорода.
Взрывозащита блочно-модульной станций
Взрывозащита для блочно-модульной конструкции может включать в себя следующие меры:
- Использование взрывозащищенных компонентов и материалов: При проектировании и изготовлении блоков и модулей важно использовать специальные взрывозащищенные компоненты и материалы. Это может включать в себя использование специальных взрывозащищенных электрических компонентов, антистатических материалов и других средств защиты от взрыва.
- Установка систем вентиляции: Внутри блока или модуля следует установить системы вентиляции, которые соответствуют требованиям по рабочей зоне и обеспечат правильное распределение воздуха и предотвратят скопление взрывоопасных газов. Это может включать в себя использование вентиляционных систем с принудительной циркуляцией воздуха и систем отвода газов.
- Установка систем автоматического пожаротушения и газоанализаторов: Для обеспечения безопасности следует установить системы автоматического пожаротушения и газоанализаторы. Эти системы могут обнаружить наличие взрывоопасных газов и автоматически прекратить работу оборудования или активировать системы пожаротушения для предотвращения распространения пожара или взрыва.
- Специальные методы монтажа и соединения: При монтаже и соединении блоков и модулей следует применять специальные методы, чтобы предотвратить возможность искрения или трения, которые могут привести к возникновению взрыва. Это может включать использование взрывозащищенных электродвигателей, специальных соединительных материалов и методов заземления.
- Программа обслуживания и ремонта: Важно разработать и реализовать программу обслуживания и ремонта, которая включает периодическую проверку и замену взрывозащитных компонентов и систем. Регулярное обслуживание и проверка помогут обнаружить и устранить потенциальные проблемы, связанные с взрывоопасностью.
Все эти меры взрывозащиты направлены на обеспечение безопасной эксплуатации водородных станций в блок-контейнерах и предотвращение возможных взрывов или пожаров. Они являются важными для обеспечения безопасности персонала и окружающей среды при работе с водородом.
Компания «ОНХ Системс» разрабатывает и производит системы, производящие технические (промышленные) газы, в том числе генераторы водорода методом электролиза. В штат входят инженеры с более чем 10-летним опытом в отрасли. Оборудование соответствует российским и мировым стандартам. Вы можете заказать у нас производство генераторов водорода и водородных станций в блок-контейнере с учетом индивидуальных потребностей. Обращайтесь за подробностями по телефону +7 (495) 150-44-22. или напишите на почту sales@onhs.ru — мы оперативно ответим и предложим вам нашу помощь!