Mô tả

Gửi yêu cầu

Tổng quan

Máy điện phân màng trao đổi Proton (PEM) là một hệ thống công nghiệp tách nước đã khử khoáng thành-khí hydro và oxy có độ tinh khiết cao bằng cách sử dụng phản ứng điện hóa được điều khiển bởi nguồn điện một chiều.

Thông số kỹ thuật

tham số	Đặc điểm kỹ thuật
Năng lực sản xuất hydro	210 Nm³/h trên mỗi mô-đun ngăn xếp (≈ 450 kg/ngày)
Khả năng mở rộng	Cấu hình song song nhiều{0}}trượt
Tiêu thụ điện năng cụ thể	4,6 kWh/Nm³ @ 100% tải4,2 kWh/Nm³ @ 20% tải
Đầu ra áp suất	Ổ cắm trực tiếp 3,0 MPa (30 barg)
Độ tinh khiết hydro	99.999% H₂
Kiểm soát tạp chất	H₂O Nhỏ hơn hoặc bằng 2 ppmO₂ Nhỏ hơn hoặc bằng 1 ppm
Tiêu thụ nước	9,0 L/kg H₂ (nước tiêu chuẩn ASTM loại II<0.1 µS/cm)
Phạm vi tải	Hoạt động liên tục 5% – 110%

Các tính năng chính

50 µm reinforced PFSA membranes. Restricts gas cross-contamination to sustain >Độ tinh khiết hydro 99,999% dưới áp suất chênh lệch lên tới 3,5 MPa, loại bỏ nhu cầu lọc-công suất cao ở hạ lưu.

Tấm lưỡng cực Titan cấp 2 có lớp phủ Iridium 1,5 µm Bạch kim{2}}. Ngăn chặn sự thụ động hóa chất nền để khóa tốc độ xuống cấp của ngăn xếp<2 µV/hour per cell, ensuring multi-year OPEX forecasting.

Giám sát điện áp tế bào riêng lẻ (CVM), kiến trúc kênh quét 140 tế bào với khoảng thời gian lấy mẫu 100 ms. Được nối cứng vào PLC chính để kích hoạt khóa liên động an toàn tự động và bảo vệ ngăn xếp khỏi sự đảo ngược tế bào cục bộ.

Áp suất kẹp thủy lực đồng đều 0,4 MPa trên toàn bộ khu vực hoạt động. Giữ điện trở tiếp xúc giữa các bề mặt dưới 1,5 mΩ·cm² để duy trì hiệu suất điện áp pin ổn định.

Miếng đệm chu vi được ép đùn bằng đồng EPDM/Viton. Được đánh giá là duy trì lực bịt kín trên 80% sau 100.000 chu kỳ nhiệt, ngăn ngừa rò rỉ khí độc hại trong suốt thời gian hoạt động 80.000 giờ.

Ứng dụng & Tích hợp Công nghiệp

Nhà máy lọc dầu

Tích hợp trực tiếp vào các thiết bị khử lưu huỳnh hiện có, cung cấp hydro sản phẩm ở áp suất giới hạn pin 3,0 MPa liên tục để bỏ qua quá trình nén tăng áp bên ngoài.

Sản xuất Amoniac xanh

Bổ sung cho Haber-Vòng tổng hợp của Bosch, thực hiện thay đổi tải động từ 10% đến 100% trong vòng 10 giây để khớp trực tiếp với đầu vào nguồn năng lượng tái tạo không liên tục.

Lò cao luyện thép

Được thiết kế để kết nối trực tiếp với các vòi phun van nổ nóng, cho phép thay thế một phần phun than nghiền thành bột (PCI) để bù đắp lượng khí thải carbon của nhà máy Phạm vi 1.

Trạm tiếp nhiên liệu di động

Cung cấp cho hệ thống phân phối xe hạng nặng SAE J2601-thông qua áp suất giao diện gốc 35 MPa / 70 MPa, giảm thiểu yêu cầu về diện tích trạm.

Trộn lưới khí đốt tự nhiên

Các rãnh phun chìa khoá trao tay điều chỉnh thể tích hydro pha trộn lên đến 20% vào các đường truyền áp suất-cao ( Nhỏ hơn hoặc bằng 7,0 MPa) với tính năng đo chuyển giao-lưu ký tích hợp.

Kiểm soát kỹ thuật trang web

Xếp hạng về môi trường và giao diện:Hoạt động từ -20 độ đến +45 độ thông qua HVAC nội bộ và máy làm lạnh glycol vòng kín. Bao gồm tủ xử lý IP56 / NEMA 4X, kết nối mặt bích ASME B16.5 Class 150 3 inch và bộ trao đổi nhiệt thứ cấp tích hợp thu hồi 120 kW năng lượng nhiệt ở 65 độ.

Kiến trúc & giao thức điều khiển:Hệ thống PLC dự phòng Siemens SIMATIC S7-1500H kép. Cung cấp kết nối fieldbus gốc thông qua Modbus TCP/IP, Profinet và OPC UA để xây dựng mạng SCADA/DCS.

Hệ thống thiết bị an toàn (SIS):Bộ điều khiển an toàn chuyên dụng, độc lập được xếp hạng SIL{2}}2. Quản lý các vòng tắt khẩn cấp có dây cứng (ESD) được tách biệt khỏi PLC quy trình để ngăn chặn sự cố an toàn.

Phản hồi lưới & ghi nhật ký dữ liệu:Cung cấp khả năng theo dõi công suất động trong vòng 2 giây để điều chỉnh tần số lưới. Nhật ký dữ liệu trạng thái rắn-cục bộ lưu trữ các thông số hoạt động liên tục trong 365 ngày để kiểm tra việc tuân thủ quy định.

Dấu chân và nền tảng bao vây:Diện tích đóng container High-Cube ISO 40-foot (12.192 x 2.438 x 2.896 mm). Yêu cầu nền móng bê tông cốt thép tiêu chuẩn 300 mm; tổng trọng lượng ướt vận hành là 24,5 tấn.

Hỗ trợ vòng đời & Điều khoản thương mại

Tuổi thọ và bảo trì ngăn xếp:Tuổi thọ hoạt động 80.000 giờ trước khi nâng cấp, dựa trên tốc độ xuống cấp của<1.5% per 1,000 hours. Requires a single scheduled 24-hour annual preventive maintenance window.

Giới hạn dịch vụ thành phần:Hộp nhựa khử ion cần thay thế sau 4.000 giờ hoạt động. Phớt cơ khí của máy bơm có thể thay thế-tại hiện trường trong vòng chưa đầy 4 giờ mà không cần ngắt kết nối đường ống xử lý.

Chẩn đoán & Phụ tùng:Phân tích sức cản nội bộ của ngăn xếp cung cấp cảnh báo bảo trì trước 90 ngày, giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch bằng cách điều chỉnh dịch vụ ngăn xếp với thời gian quay vòng nhà máy theo lịch trình. Các phụ tùng quan trọng sẽ được gửi đi trong vòng 48 giờ từ các trung tâm Rotterdam và Houston.

Thời gian thực hiện & MOQ:36 tuần kể từ khi thanh toán trước đến khi nghiệm thu tại nhà máy (FAT). Số lượng đặt hàng tối thiểu: 1,0 MW đầu vào ngăn xếp danh nghĩa (được đặt trong một thùng chứa High-Cube 40-foot duy nhất).

Incoterms & Bảo đảm:Bàn giao cơ sở sản xuất EXW hoặc địa điểm dự án DAP (Incoterms 2020). Bảo hành tiêu chuẩn bao gồm 24 tháng kể từ khi hoàn thiện cơ khí hoặc 18 tháng kể từ khi vận hành thương mại, tùy điều kiện nào xảy ra trước.

Tuân thủ kỹ thuật và quản lý rủi ro

01/

Chứng nhận mã bình áp lực:Tất cả các bình tách và bộ trao đổi nhiệt tích hợp đều tuân thủ các quy định ASME Phần VIII Phân khu 1 và PED 2014/68/EU.

02/

Phân loại điện khu vực nguy hiểm:Nội thất vỏ bọc xử lý được chứng nhận theo tiêu chuẩn ATEX Vùng 2 (Nhóm IIC, T3) và môi trường Loại I, Phân khu 2, Nhóm B, C, D.

03/

Điều chỉnh chỉ thị về máy móc:Hoàn toàn tuân thủ Chỉ thị Máy móc của EU 2006/42/EC; mang nhãn hiệu CE và thẻ xác nhận UKCA.

04/

Hệ thống chuyến đi và thanh lọc khẩn cấp:Van cách ly bằng khí nén tự động kết hợp với-máy dò H2 điện hóa kênh đôi và hệ thống lọc nitơ tự động để làm trơ ống khói trong vòng 5 giây kể từ khi kích hoạt chuyến đi.

05/

Tiêu chuẩn tài liệu đánh giá rủi ro:Gói tài liệu HAZOP hoàn chỉnh và báo cáo LOPA được cung cấp trong giai đoạn-Thiết kế kỹ thuật mặt trước (FEED).

06/

Xác minh ma trận truy xuất nguồn gốc vật liệu:Tất cả các bề mặt kim loại bị ướt và các thành phần ranh giới áp suất đều bao gồm các báo cáo thử nghiệm tại nhà máy (MTR) đáp ứng tiêu chí EN 10204 Loại 3.1.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi: Bạn có các dự án tham khảo trong đó hệ thống PEM này đã hoạt động liên tục và số giờ chạy tích lũy đã được ghi lại không?

Đáp: Chúng tôi đã ủy quyền cho các đơn vị hiện đang vận hành các ứng dụng xử lý hydro trong nhà máy lọc dầu và amoniac xanh, với thời gian-lắp đặt dài nhất ghi lại hơn 22.000 giờ liên tục tính đến quý trước. Tài liệu tham khảo cấp dự án-, bao gồm bản ghi FAT và bản tóm tắt hiệu suất trong 12 tháng, được cung cấp cho người mua đủ điều kiện theo NDA.

Câu hỏi: Tốc độ xuống cấp của ống khói đo được trong điều kiện hiện trường so với yêu cầu thiết kế dưới 1,5% trên 1.000 giờ là bao nhiêu?

Trả lời: Đo từ xa tại hiện trường từ các thiết bị hoạt động trong khoảng 8.000 đến 15.000 giờ cho thấy mức độ suy giảm thường nằm trong khoảng 1,2–1,7% trên 1.000 giờ, tùy thuộc vào chu kỳ tải và độ ổn định của nước.

Câu hỏi: Toàn bộ chi phí sở hữu trông như thế nào trong suốt vòng đời 80.000 giờ, ngoài chi phí vốn?

Đáp: Điện chiếm khoảng 75–80% tổng chi phí vòng đời ở mức 4,2–4,6 kWh/Nm³ tùy thuộc vào cấu hình vận hành. Các yếu tố thúc đẩy bảo trì chính bao gồm thay thế nhựa DI cứ sau ~4.000 giờ và một lần nâng cấp ngăn xếp giữa vòng đời với khoảng ~40.000 giờ, thường là 30–35% vốn CAPEX của ngăn xếp ban đầu.

Câu hỏi: Hệ thống này có thể tạo tài liệu tương thích với Đảm bảo Xuất xứ của IREC, CertifHy hoặc EU để chứng nhận hydro xanh không?

Đáp: Có, hệ thống ghi lại thời gian-đóng dấu năng lượng đầu vào, sản lượng hydro và điều kiện hoạt động liên tục trong 365 ngày, được cấu trúc để hỗ trợ các cuộc kiểm tra của CertifHy và Đảm bảo Xuất xứ của EU.

Hỏi: Điều gì xảy ra nếu chất lượng nước cấp tạm thời giảm xuống dưới ngưỡng 0,1 µS/cm yêu cầu?

Trả lời: Nếu độ dẫn vượt quá 0,5 µS/cm, hệ thống sẽ kích hoạt vòng chuyển dòng tự động trong vòng 3 giây, chuyển hướng dòng chảy trở lại mạch lọc DI. Độ lệch duy trì trên 0,2 µS/cm được ghi lại bằng khả năng truy xuất nguồn gốc ở cấp độ lô{4}}và tạo ra cảnh báo bảo trì gắn liền với phân tích tuổi thọ của hộp mực nhựa.

Câu hỏi: Hiệu suất ngăn xếp phục hồi như thế nào sau 80.000{2}}giờ nâng cấp và hiệu quả thực tế sau khi nâng cấp là bao nhiêu?

Đáp: Sau khi nâng cấp, hiệu suất ngăn xếp thường được khôi phục về mức 92–95% hiệu suất ban đầu. Mức tiêu thụ năng lượng cụ thể thường quay trở lại khoảng 4,7–4,8 kWh/Nm³ tùy thuộc vào phạm vi thay thế màng và chế độ áp suất vận hành.

Câu hỏi: Tải ổn định tối thiểu thực tế cho hoạt động tái tạo không liên tục mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của màng là bao nhiêu?

Trả lời: Hệ thống có thể duy trì độ tinh khiết hydro ở mức tải 5%, nhưng hoạt động liên tục dưới 10% sẽ làm tăng ứng suất màng do chênh lệch áp suất theo chu kỳ. Đối với các nguồn tái tạo có độ biến thiên cao, chế độ chờ-nóng sẽ duy trì độ ổn định nhiệt và cho phép tăng tốc hoàn toàn-trong vòng 90 giây.

Câu hỏi: Hệ thống PEM này so sánh với hệ thống điện phân kiềm trong điều kiện năng lượng tái tạo ổn định như thế nào?

Đáp: Đối với hoạt động tải cơ sở vượt quá ~4.000-giờ tải đầy đủ hàng năm, hệ thống kiềm thường cung cấp CAPEX thấp hơn cho mỗi Nm³ được cài đặt. PEM trở nên cạnh tranh hơn khi tăng tốc nhanh (<10 seconds), high-pressure output, or compact footprint is required, especially where downstream compression is a cost driver.

Câu hỏi: Thời gian thực hiện nếu cần gấp mô-đun ngăn xếp màng thay thế là bao lâu?

Trả lời: Các mô-đun ngăn xếp dự phòng quan trọng được lưu trữ tại các trung tâm Rotterdam và Houston, với thời gian vận chuyển trong vòng 48 giờ và giao hàng đến các khu vực công nghiệp lớn thường trong vòng 5–7 ngày làm việc. Đối với các cấu hình không có hàng-, thời gian thực hiện sản xuất là khoảng 14 tuần.

Hỏi: Quyền truy cập kiểm tra của bên thứ ba-được cung cấp trong thời gian sản xuất 36 tuần là gì?

Đáp: Các điểm dừng kiểm tra bao gồm xác minh chất lượng đầu vào của màng, kiểm tra áp suất cụm ngăn xếp và FAT toàn hệ thống. Chúng được mở cho các thanh tra viên của DNV, TÜV hoặc Bureau Veritas có lịch trình trước.

Chú phổ biến: PEM cho sản xuất hydro, PEM Trung Quốc cho các nhà sản xuất hydro