征求意见稿-《电解水制氢装备通用技术规范》.docx

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T/UNP83—2024

电解水制氢装备通用技术规范

1范围

本文件规定了电解水制氢装备的质量要求，设计规范以及检验方法。

本标准适用于采用电解法从水中制备氢气的设备，包括但不限于碱性电解设备、质子交换膜（PEM）电解设备、固体氧化物（SOE）电解设备等。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T191-2008包装储运图示标志

GB/T19774-2005水电解制氢系统技术要求

GB/T37562-2019压力水电解制氢系统技术条件

GB/T37563-2019压力型水电解制氢系统安全要求GB/T24499氢气、氢能与氢能系统术语

GB32311水电解制氢系统能效限定值及能效等级

3术语和定义

3.1电解水制氢装备

采用电解法将水分解成氢气和氧气的装置，由电解槽、电源装置、控制系统、冷却系统、气体处理和净化系统等主要部件组成，并配备必要的安全保护装置。

3.2阳极

在电解水制氢装备中，与阴极相对的电极，在电解过程中发生氧化反应，释放氧气。

3.3阴极

在电解水制氢装备中，与阳极相对的电极，在电解过程中发生还原反应，释放氢气。

3.4电解槽

电解水制氢装备的核心部件，内部装有阳极和阴极，并充满电解质溶液，是电解反应发生的场所。

3.5电解质溶液

在电解槽中，含有离子导电的液体介质，用于传递电流并参与电解反应。常见的电解质溶液包括碱性溶液（如氢氧化钠溶液）、酸性溶液（如硫酸溶液）和盐溶液等。

3.6电源装置

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为电解水制氢装备提供电能的设备，可以是直流电源或交流电源，根据需要选择合适的电压和电流规格。

3.7控制系统

对电解水制氢装备进行监控和调节的装置，包括传感器、控制器、执行器等部件，实现自动化或手动控制。

3.8冷却系统

用于降低电解水制氢装备温度的装置，保持设备在适宜的工作温度范围内运行，提高设备的稳定性和寿命。

3.9气体处理和净化系统

对电解水制氢装备产生的氢气和氧气进行处理和净化的装置，去除杂质和水分，提高气体质量和纯度。

下列术语和定义适用于本文件。

4技术要求

4.1电解水制氢系统

4.1.1通用要求

4.1.1.1电解水制氢系统包括下列单体装置或设备:水电解槽及其辅助设备—分离器、冷却器、压力调节阀、碱液过滤器、碱液循环泵;原料水制备装置;碱液制备及贮存装置;氢气纯化装置;氢气储罐;氢气压缩机;气体检测装置;直流电源、自控装置等。

4.1.1.2电解水制氢系统可采用固定式或移动式。

4.1.1.3电解水制氢系统的副产品—氧气,可根据需要回收利用或直接排入大气。当回收利用时,应根据用户要求分别设有氧气储罐、氧气压缩机、氧气灌装设施和相应的安全技术措施。水电解氧气回收利用系统、设备、管道及其附件应遵照下列标准、规范进行设计、制造、安装验收:GB50177、GB50030、GB14194、GB50316、GB50235、GB50236、HGJ202、《气瓶安全监察规程》。

4.1.2电能消耗

4.1.2.1电解水制氢系统的电能消耗主要是水电解槽的直流电能消耗。本标准以单位氢气产量的直流电能消耗评定设备品质。

4.1.2.2电解水制氢系统设备品质等级应符合表1规定。

表1设备品质等级与单位氢气直流电能消耗

等级

单位氢气电能消耗/(kw●h/m3)

优良

一级

二级(A)二级(B)

≤4.4≤4.6≤4.8≤5.0

Mpa;中压电解水制氢系统,1.6Mpa≤p10Mpa。

4.1.3.2环境温度根据用户要求确定电解水制氢系统的工作环境温度。在没有确定的数据时,宜按工作环境温度小于45℃为依据。

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T/UNP83—2024

4.1.3.3电解水制氢系统所处场所有爆炸危险的区域及等级的划分,应符合GB50177的规定。

4.1.3.4电解水制氢系统的外供电系统的输入电压值由用户确定,电压等级宜为10kV、380V。电解水制氢系统每台水电解槽均应独立配置直流电源。

4.1.3.5电解水用原料水的水质应符合表2规定。

表2原料水水质

名称

单位

指标

电阻率

Ω●cm

≥1.0×105

铁离子含量

mg/L

1.0

氯离子含量

mg/L

2.0

悬浮物

mg/L

1.0

注:水电解槽采用固体聚合物电解质电