Центральное водородное хозяйство

Центральное водородное хозяйство включает в себя помещение для хранения баллонов с водородом и углекислотой, помещение для разрядки баллонов с водородом в ресиверы, ресиверы и распределительную сеть. Обе магистрали, идущие в машинный зал, должны находиться под давлением водорода от ресиверов. Генераторы подключаются к одной из магистралей. Третья магистраль должна быть заполнена углекислотой, подключенные к рампе углекислотные баллоны должны быть подготовлены к разрядке, а вентили у генераторов должны быть закрыты.
Давление водорода в ресиверах должно быть не более 10 ат, при разрядке давление в ресиверах не должно понижаться ниже 3—5 ат. Заполнение ресиверов начинается вытеснением воздуха углекислотой, после достижения 85% С02 ресиверы продуваются водородом, после достижения в нижних точках 99,5% водорода ресивер заполняется водородом.
Содержание водорода в баллонах не должно быть ниже 99,5%, углекислоты — 98%. Температура в помещении водородного хозяйства не должна превышать 30—35° С. Хранение и разрядка баллонов должны производиться в строгом соответствии с действующими правилами, все оборудование и порядок эксплуатации должны учитывать требования взрывобезопасности.
Характеристики применяемых на электростанциях электролизных установок приведены в табл. 3—5.
Наибольшее распространение получили установки СЭУ-4М, а на очень мощных электростанциях (1200— 2400 Мет) — СЭУ-8 и ЭФ-12, иногда ЭФ-24.
Основным элементом электролизной установки является электролизер, в котором происходит разложение воды под действием электрического тока. Из электролизера кислород и водород под давлением до 10 ат поступают в разделительные колонки, промыватели и газоохладители, где происходит их очистка от щелочи и влаги. Сухой очищенный водород собирается на газовых рампах, откуда он поступает в ресиверы и машинный зал электростанции и к газовым постам генераторов. Кислород используется при проведении газосварочных работ при ремонтах оборудования.
Электролизер состоит из ячеек, ограниченных двумя электродами и диафрагменной рамой. К электролизеру подведен постоянный ток напряжением до 115в. Все промежуточные электроды включены биполярно, каждый электрод состоит из круглого листа и двух выносных перфорированных электродов (анода и катода'). Кислородное и водородное пространство разделено диафрагмой из асбестовой ткани, диафрагменная рама в нижней части имеет отверстие для циркуляции щелочи, а в верхней части два отверстия для выхода газов. Грубое отделение газа от жидкости и охлаждение электролита производятся в разделительных, колонках, окончательная очистка газа от щелочи производится в промывателях.
Постоянный ток к электролизеру подается в двигатель генераторов. За последнее время получают распространение для питания электролизеров выпрямительные устройства с кремниевыми вентилями. У таких установок к. п. д. достигает 92%, применять их можно в условиях переменных температур от —50 до +40° С и высокой относительной влажности (до 98%). Эксплуатация выпрямительных установок проще чем двигатель генераторов, поэтому следует ожидать, что в дальнейшем они получат более широкое применение.
Перед пуском электролизной установки проверяется герметичность всех аппаратов гидравлическими, а затем пневматическими (азотом или сжатым воздухом) испытаниями. Падение давления в аппаратах электролизной установки (без ресиверов) допускается не свыше 5% в сутки. Проверяется изоляция электролизера при отсутствии в нем и подводящих трубопроводах щелочи или воды, производится заполнение всех схем электролитом, с плотностью для КОН 1,30 г/см3, а для NaOH — 1,25 г/см3 при 20° С.