විද්යුත් විච්ඡේදකයහයිඩ්රජන්නිෂ්පාදන ඒකකයට සම්පූර්ණ ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය ඇතුළත් වේහයිඩ්රජන්නිෂ්පාදන උපකරණ, ඇතුළුව ප්රධාන උපකරණ සමඟ:
1. විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලය
2. ගෑස් දියර වෙන් කිරීමේ උපකරණය
3. වියලීම සහ පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතිය
4. විදුලි කොටසට ඇතුළත් වන්නේ: ට්‍රාන්ස්ෆෝමරය, සෘජුකාරක කැබිනට්ටුව, පීඑල්සී පාලන කැබිනට්ටුව, උපකරණ කැබිනට්ටුව, බෙදා හැරීමේ කැබිනට්ටුව, ඉහළ පරිගණකය යනාදිය
5. සහායක පද්ධතියට ප්රධාන වශයෙන් ඇතුළත් වන්නේ: ක්ෂාර ද්රාවණ ටැංකිය, අමුද්‍රව්‍ය ජල ටැංකිය, මේකප් වතුර පොම්පය, නයිට්රජන් සිලින්ඩර්/බස්බාර්, ආදිය/ 6. උපකරණවල සමස්ත සහායක පද්ධතියට ඇතුළත් වන්නේ: පිරිසිදු ජල යන්ත්‍රය, චිලර් කුළුණ, චිලර්, වායු සම්පීඩකය, ආදිය
හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් සිසිලන, සහ පාලන පද්ධතියේ පාලනය යටතේ පිටතට යැවීමට පෙර ජල බිංදු උගුලකින් එකතු කරනු ලැබේ; ඉලෙක්ට්රෝලය හරහා ගමන් කරයිහයිඩ්රජන්සහ ඔක්සිජන් ක්ෂාර පෙරහන්, හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් ක්ෂාර සිසිලන පිළිවෙළින් සංසරණ පොම්පයේ ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ, පසුව තවදුරටත් විද්යුත් විච්ඡේදනය සඳහා විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයට නැවත පැමිණේ.
පද්ධතියේ පීඩනය නියාමනය කරනු ලබන්නේ පීඩන පාලන පද්ධතිය සහ අවකල්‍ය පීඩන පාලන පද්ධතිය මගින් පහළ ක්‍රියාවලි සහ ගබඩා කිරීමේ අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා ය.
ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් නිපදවන හයිඩ්රජන් ඉහළ සංශුද්ධතාවයේ සහ අඩු අපද්‍රව්‍යවල වාසි ඇත. සාමාන්‍යයෙන්, ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් නිපදවන හයිඩ්රජන් වායුවේ ඇති අපද්‍රව්‍ය ඔක්සිජන් සහ ජලය පමණක් වන අතර, වෙනත් කිසිදු සංරචකයක් නොමැත (එය ඇතැම් උත්ප්‍රේරක විෂ වීම වැළැක්විය හැකිය). මෙය ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් හයිඩ්රජන් වායුව නිෂ්පාදනය සඳහා පහසුවක් සපයන අතර, පිරිසිදු කරන ලද වායුව ඉලෙක්ට්‍රොනික ශ්‍රේණියේ කාර්මික වායුවල ප්‍රමිතීන් සපුරාලිය හැකිය.
හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන ඒකකය මඟින් නිපදවන හයිඩ්රජන් පද්ධතියේ ක්‍රියාකාරී පීඩනය ස්ථාවර කිරීමට සහ හයිඩ්රජන් වලින් නිදහස් ජලය තවදුරටත් ඉවත් කිරීමට බෆර් ටැංකියක් හරහා ගමන් කරයි.
හයිඩ්රජන් පවිත්‍ර කිරීමේ උපකරණයට ඇතුළු වූ පසු, ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් නිපදවන හයිඩ්රජන් තවදුරටත් පවිත්‍ර කරනු ලැබේ, උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියාව සහ අණුක පෙරනයක් අවශෝෂණය කිරීමේ මූලධර්ම භාවිතා කරමින් හයිඩ්රජන් වලින් ඔක්සිජන්, ජලය සහ අනෙකුත් අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කරයි.
උපකරණ සැබෑ තත්ත්වය අනුව ස්වයංක්රීය හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන ගැලපුම් පද්ධතිය සකස් කළ හැක. ගෑස් බරෙහි වෙනස්කම් හයිඩ්රජන් ගබඩා ටැංකියේ පීඩනයෙහි උච්චාවචනයන් ඇති කරයි. ගබඩා ටැංකිය මත ස්ථාපනය කර ඇති පීඩන සම්ප්‍රේෂකය මුල් කට්ටල අගය සමඟ සැසඳීම සඳහා 4-20mA සංඥාවක් PLC වෙත ප්‍රතිදානය කරනු ඇති අතර, ප්‍රතිලෝම පරිවර්තනය සහ PID ගණනය කිරීමෙන් පසුව, ප්‍රමාණය වෙනස් කිරීම සඳහා සෘජුකාරක කැබිනට්ටුවට 20-4mA සංඥාවක් ප්‍රතිදානය කරයි. විද්යුත් විච්ඡේදක ධාරාව, එමගින් හයිඩ්රජන් භාරයේ වෙනස්කම් අනුව හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනයේ ස්වයංක්රීය ගැලපුමේ අරමුණ සාක්ෂාත් කර ගැනීම.
ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් හයිඩ්රජන් නිපදවීමේ ක්‍රියාවලියේ ඇති එකම ප්‍රතික්‍රියාව වන්නේ ජලය (H2O) වන අතර එය ජල නැවත පිරවීමේ පොම්පයක් හරහා අමු ජලය සමඟ අඛණ්ඩව සැපයීම අවශ්ය වේ. නැවත පිරවීමේ ස්ථානය හයිඩ්රජන් හෝ ඔක්සිජන් බෙදුම්කරු මත පිහිටා ඇත. මීට අමතරව, පද්ධතියෙන් පිටවන විට හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් කුඩා ජල ප්රමාණයක් රැගෙන යාමට අවශ්ය වේ. අඩු ජල පරිභෝජනයක් සහිත උපකරණ 1L/Nm ³ H2 පරිභෝජනය කළ හැකි අතර විශාල උපකරණ සඳහා එය 0.9L/Nm ³ H2 දක්වා අඩු කළ හැක. ක්ෂාරීය දියර මට්ටමේ සහ සාන්ද්‍රණයේ ස්ථායීතාවය පවත්වා ගත හැකි අමු ජලය පද්ධතිය අඛණ්ඩව නැවත පුරවයි. ක්ෂාරීය ද්‍රාවණයේ සාන්ද්‍රණය පවත්වා ගැනීම සඳහා කාලෝචිත ආකාරයකින් ප්‍රතික්‍රියා කළ ජලය නැවත පිරවිය හැකිය.
- ට්රාන්ස්ෆෝමර් සෘජුකාරක පද්ධතිය
මෙම පද්ධතිය ප්රධාන වශයෙන් උපාංග දෙකකින් සමන්විත වේ, ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයක් සහ සෘජුකාරක කැබිනට්ටුවක්. එහි ප්රධාන කාර්යය වන්නේ ඉදිරිපස හිමිකරු විසින් සපයන ලද 10/35KV AC බලය විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයට අවශ්ය DC බලය බවට පරිවර්තනය කිරීම සහ විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයට DC බලය සැපයීමයි. සපයන ලද බලයෙන් කොටසක් ජල අණු සෘජුවම හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් බවට වියෝජනය කිරීමට භාවිතා කරන අතර අනෙක් කොටස තාපය ජනනය කරයි, එය සිසිලන ජලය හරහා ක්ෂාර සිසිලනකාරකය මගින් සිදු කරයි.
ට්රාන්ස්ෆෝමර් බොහොමයක් තෙල් වර්ගයකි. ගෘහස්ථව හෝ බහාලුමක් තුළ තබා ඇත්නම්, වියළි ආකාරයේ ට්රාන්ස්ෆෝමර් භාවිතා කළ හැකිය. විද්යුත් විච්ඡේදක ජල හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන උපකරණ සඳහා භාවිතා කරන ට්රාන්ස්ෆෝමර් යනු එක් එක් විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලවල දත්ත අනුව සැසඳිය යුතු විශේෂ ට්රාන්ස්ෆෝමර් වන බැවින් ඒවා අභිරුචිකරණය කරන ලද උපකරණ වේ.
වර්තමානයේ, වඩාත් බහුලව භාවිතා වන සෘජුකාරක කැබිනට්ටුව වන්නේ තයිරිස්ටර වර්ගය වන අතර, එහි දිගු භාවිත කාලය, ඉහළ ස්ථාවරත්වය සහ අඩු මිල හේතුවෙන් උපකරණ නිෂ්පාදකයින් විසින් සහාය දක්වයි. කෙසේ වෙතත්, මහා පරිමාණ උපකරණ ඉදිරිපස පුනර්ජනනීය බලශක්තියට අනුවර්තනය කිරීමේ අවශ්‍යතාවය හේතුවෙන්, තයිරිස්ටර සෘජුකාරක කැබිනට් වල පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව සාපේක්ෂව අඩුය. වර්තමානයේ, විවිධ සෘජුකාරක කැබිනට් නිෂ්පාදකයින් නව IGBT සෘජුකාරක කැබිනට් භාවිතා කිරීමට උත්සාහ කරයි. IGBT දැනටමත් සුළං බලය වැනි අනෙකුත් කර්මාන්තවල බහුලව දක්නට ලැබෙන අතර, IGBT සෘජුකාරක කැබිනට් අනාගතයේදී සැලකිය යුතු වර්ධනයක් ඇති බව විශ්වාස කෙරේ.
- බෙදාහැරීමේ කැබිනට් පද්ධතිය
බෙදාහැරීමේ කැබිනට්ටුව ප්රධාන වශයෙන් 400V හෝ සාමාන්‍යයෙන් 380V උපකරණ ලෙස හඳුන්වන විද්යුත් විච්ඡේදක ජල හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන උපකරණ පිටුපස හයිඩ්රජන් ඔක්සිජන් වෙන් කිරීම සහ පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතියේ මෝටර සහිත විවිධ සංරචක සඳහා බලය සැපයීම සඳහා භාවිතා කරයි. හයිඩ්රජන් ඔක්සිජන් වෙන් කිරීමේ රාමුවේ ඇති ක්ෂාර සංසරණ පොම්පය සහ සහායක පද්ධතියේ මේක්-අප් ජල පොම්පය උපකරණවලට ඇතුළත් වේ; වියළන සහ පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතියේ තාපන වයර් සඳහා බල සැපයුම මෙන්ම පිරිසිදු ජල යන්ත්‍ර, සිසිලන යන්ත්‍ර, වායු සම්පීඩක, සිසිලන කුළුණු සහ පසුපස-අන්ත හයිඩ්රජන් සම්පීඩක, හයිඩ්රජන් යන්ත්‍ර වැනි සමස්ත පද්ධතියටම අවශ්ය සහායක පද්ධති. ., සමස්ත දුම්රිය ස්ථානයේම ආලෝකය, අධීක්ෂණය සහ අනෙකුත් පද්ධති සඳහා බල සැපයුම ද ඇතුළත් වේ.
- Control පද්ධතිය
පාලන පද්ධතිය PLC ස්වයංක්රීය පාලනය ක්‍රියාත්මක කරයි. PLC සාමාන්‍යයෙන් Siemens 1200 හෝ 1500 භාවිතා කරන අතර, මිනිස් යන්ත්‍ර අන්තර්ක්‍රියා අතුරු මුහුණත් ස්පර්ශ තිරයකින් සමන්විත වේ. උපකරණවල එක් එක් පද්ධතියේ ක්‍රියාකාරිත්වය සහ පරාමිති සංදර්ශකය මෙන්ම පාලන තාර්කික සංදර්ශකය ස්පර්ශ තිරය මත සාක්ෂාත් වේ.
5. ක්ෂාර ද්රාවණ සංසරණ පද්ධතිය
මෙම පද්ධතියට ප්රධාන වශයෙන් පහත සඳහන් ප්රධාන උපකරණ ඇතුළත් වේ:
හයිඩ්රජන් ඔක්සිජන් බෙදුම්කරු - ක්ෂාර ද්රාවණ සංසරණ පොම්පය - කපාට - ක්ෂාර ද්රාවණ පෙරහන - විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලය
ප්රධාන ක්රියාවලිය පහත පරිදි වේ: හයිඩ්රජන් ඔක්සිජන් බෙදුම්කරු තුළ හයිඩ්රජන් හා ඔක්සිජන් සමඟ මිශ්ර වූ ක්ෂාරීය ද්රාවණය ගෑස්-දියර බෙදුම්කරු විසින් වෙන් කර ක්ෂාරීය ද්රාවණ සංසරණ පොම්පය වෙත ප්රතිෆ්ලෙක්ස් කරනු ලැබේ. හයිඩ්රජන් බෙදුම්කරු සහ ඔක්සිජන් බෙදුම්කරු මෙහි සම්බන්ධ කර ඇති අතර ක්ෂාරීය ද්රාවණ සංසරණ පොම්පය ප්‍රත්‍යාවර්තිත ක්ෂාරීය ද්රාවණය කපාටය සහ ක්ෂාරීය ද්රාවණ පෙරහන වෙත සංසරණය කරයි. ෆිල්ටරය විශාල අපද්‍රව්‍ය පෙරීමෙන් පසු, ක්ෂාරීය ද්රාවණය විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයේ අභ්‍යන්තරයට සංසරණය වේ.
6.හයිඩ්රජන් පද්ධතිය
හයිඩ්රජන් වායුව කැතෝඩ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ පැත්තෙන් ජනනය වන අතර ක්ෂාරීය ද්රාවණ සංසරණ පද්ධතිය සමඟින් බෙදුම්කරු වෙත ළඟා වේ. බෙදුම්කරු ඇතුළත, හයිඩ්රජන් වායුව සාපේක්ෂව සැහැල්ලු වන අතර ස්වාභාවිකව ක්ෂාරීය ද්‍රාවණයෙන් වෙන් වී බෙදුම්කරුගේ ඉහළ කොටස කරා ළඟා වේ. ඉන්පසුව, එය තවදුරටත් වෙන් කිරීම සඳහා නල මාර්ග හරහා ගමන් කර, සිසිලන ජලය මගින් සිසිල් කර, පසු-අන්ත වියලීම සහ පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතියට ළඟා වීමට පෙර 99% ක සංශුද්ධතාවයක් ලබා ගැනීම සඳහා බිංදු ඇල්ලීමකින් එකතු කරනු ලැබේ.
ඉවත් කිරීම: හයිඩ්රජන් වායුව ඉවත් කිරීම ප්රධාන වශයෙන් ආරම්භක සහ වසා දැමීමේ කාලවලදී, අසාමාන්‍ය මෙහෙයුම් හෝ සංශුද්ධතාවය ප්‍රමිතීන්ට නොගැලපෙන විට මෙන්ම දෝශ නිරාකරණය සඳහා භාවිතා වේ.
7. ඔක්සිජන් පද්ධතිය
ඔක්සිජන් වල මාර්ගය හයිඩ්රජන් වලට සමාන වේ, එය විවිධ බෙදුම්කරුවන් තුළ සිදු කරනු ලැබේ.
හිස් කිරීම: දැනට බොහෝ ව්යාපෘති ඔක්සිජන් හිස් කිරීමේ ක්‍රමය භාවිතා කරයි.
ප්‍රයෝජනය: ඔක්සිජන් භාවිතා කිරීමේ අගය අර්ථවත් වන්නේ ෆයිබර් ඔප්ටික් නිෂ්පාදකයන් වැනි හයිඩ්රජන් සහ අධි-පිරිසිදු ඔක්සිජන් යන දෙකම භාවිතා කළ හැකි යෙදුම් වැනි විශේෂ ව්‍යාපෘතිවල පමණි. ඔක්සිජන් භාවිතය සඳහා ඉඩකඩ වෙන් කර ඇති විශාල ව්යාපෘති කිහිපයක් ද තිබේ. පසුපෙළ යෙදුම් අවස්ථා වන්නේ වියළීම සහ පිරිසිදු කිරීමෙන් පසු දියර ඔක්සිජන් නිපදවීම හෝ විසරණ පද්ධති හරහා වෛද්‍ය ඔක්සිජන් සඳහා ය. කෙසේ වෙතත්, මෙම භාවිත අවස්ථා වල නිරවද්‍යතාවය තව දුරටත් තහවුරු කිරීම අවශ්ය වේ.
8. සිසිලන ජල පද්ධතිය
ජලයේ විද්යුත් විච්ඡේදක ක්රියාවලිය අන්තරාසර්ග ප්‍රතික්‍රියාවක් වන අතර හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියට විද්යුත් ශක්තිය සැපයිය යුතුය. කෙසේ වෙතත්, ජල විද්යුත් විච්ඡේදක ක්‍රියාවලියේදී පරිභෝජනය කරන විද්යුත් ශක්තිය ජල විද්යුත් විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාවේ න්‍යායාත්මක තාප අවශෝෂණය ඉක්මවා යයි. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලයේ භාවිතා කරන විදුලියෙන් කොටසක් තාපය බවට පරිවර්තනය වේ, එය ප්රධාන වශයෙන් ක්ෂාරීය ද්රාවණ සංසරණ පද්ධතිය ආරම්භයේදී රත් කිරීමට භාවිතා කරයි, ක්ෂාරීය ද්‍රාවණයේ උෂ්ණත්වය අවශ්ය උෂ්ණත්ව පරාසය 90 ± 5 දක්වා ඉහළ නංවයි. උපකරණ සඳහා ℃. ශ්‍රේණිගත උෂ්ණත්වයට පැමිණීමෙන් පසු විද්යුත් විච්ඡේදක සෛලය දිගටම ක්‍රියාත්මක වන්නේ නම්, විද්යුත් විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියා කලාපයේ සාමාන්‍ය උෂ්ණත්වය පවත්වා ගැනීම සඳහා ජනනය වන තාපය සිසිලන ජලය මගින් සිදු කළ යුතුය. විද්යුත් විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියා කලාපයේ අධික උෂ්ණත්වය බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කළ හැකි නමුත් උෂ්ණත්වය අධික නම්, විද්යුත් විච්ඡේදක කුටියේ ප්‍රාචීරය හානි වනු ඇත, එය උපකරණවල දිගුකාලීන ක්‍රියාකාරිත්වයට ද අහිතකර වනු ඇත.
මෙම උපාංගය සඳහා ප්‍රශස්ත මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය 95 ℃ ට නොඅඩු මට්ටමක පවත්වා ගැනීම අවශ්ය වේ. මීට අමතරව, ජනනය වන හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් ද සිසිල් කර විජලනය කිරීමට අවශ්ය වන අතර ජල සිසිලන තයිරිස්ටර සෘජුකාරක උපාංගය අවශ්ය සිසිලන නල මාර්ග වලින් ද සමන්විත වේ.
විශාල උපකරණවල පොම්ප ශරීරය ද සිසිලන ජලය සහභාගීත්වය අවශ්ය වේ.
- නයිට්රජන් පිරවීම සහ නයිට්රජන් පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතිය
උපාංගය දෝශ නිරාකරණය කර ක්‍රියාත්මක කිරීමට පෙර, පද්ධතියේ නයිට්රජන් තද බව පරීක්‍ෂණයක් පැවැත්විය යුතුය. සාමාන්‍ය ආරම්භයට පෙර, හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් දෙපස ඇති වායු අවකාශ අවකාශයේ වායුව දැවෙන සහ පුපුරන සුලු පරාසයෙන් ඈත්ව ඇති බව සහතික කිරීම සඳහා නයිට්රජන් සමඟ පද්ධතියේ වායු අවධිය පිරිසිදු කිරීම ද අවශ්ය වේ.
උපකරණ වසා දැමීමෙන් පසු, පාලන පද්ධතිය ස්වයංක්‍රීයව පීඩනය පවත්වා ගෙන යන අතර පද්ධතිය තුළ හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් නිශ්චිත ප්රමාණයක් රඳවා ගනී. ආරම්භයේදී පීඩනය තවමත් පවතී නම්, පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවක් සිදු කිරීමට අවශ්ය නොවේ. කෙසේ වෙතත්, පීඩනය සම්පූර්ණයෙන්ම ඉවත් කර ඇත්නම්, නයිට්රජන් පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවක් නැවත සිදු කිරීම අවශ්ය වේ.
- හයිඩ්රජන් වියලීම (පිරිසිදු කිරීමේ) පද්ධතිය (විකල්ප)
ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් සකස් කරන ලද හයිඩ්රජන් වායුව සමාන්තර වියළන යන්ත්‍රයක් මගින් විජලනය කර අවසානයේ වියළි හයිඩ්රජන් වායුව ලබා ගැනීම සඳහා සින්ටර් කරන ලද නිකල් නල පෙරහන මගින් පිරිසිදු කරනු ලැබේ. නිෂ්පාදන හයිඩ්රජන් සඳහා පරිශීලකයාගේ අවශ්‍යතා අනුව, පද්ධතිය පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණයක් එකතු කළ හැකි අතර, එය පිරිසිදු කිරීම සඳහා පැලේඩියම් ප්ලැටිනම් bimetallic catalytic deoxygenation භාවිතා කරයි.
ජල විද්යුත් විච්ඡේදනය හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදන ඒකකය මඟින් නිපදවන හයිඩ්රජන් බෆර් ටැංකියක් හරහා හයිඩ්රජන් පවිත්‍රකරණ ඒකකයට යවනු ලැබේ.
හයිඩ්රජන් වායුව ප්‍රථමයෙන් ඔක්සිජනන කුළුණක් හරහා ගමන් කරන අතර උත්ප්‍රේරකයක ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ හයිඩ්රජන් වායුවේ ඇති ඔක්සිජන් හයිඩ්රජන් වායුව සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර ජලය නිපදවයි.
ප්‍රතික්‍රියා සූත්‍රය: 2H2+O2 2H2O.
ඉන්පසුව, හයිඩ්රජන් වායුව හයිඩ්රජන් කන්ඩෙන්සරයක් හරහා ගමන් කරයි (ජල වාෂ්ප ජලයට ඝනීභවනය කිරීමට වායුව සිසිල් කරයි, එය එකතුකරන්නෙකු හරහා පද්ධතියෙන් පිටත ස්වයංක්‍රීයව විසර්ජනය වේ) සහ අවශෝෂණ කුළුණට ඇතුල් වේ.
පසු කාලය: දෙසැම්බර්-03-2024
