A víz elektrolízise viszonylag kényelmes módszer a hidrogén előállítására. Az egyenirányító szekrényből származó egyenáram egy elektrolittal töltött elektrolizáló cellán halad keresztül. A vízmolekulák elektrokémiai reakción mennek keresztül az elektródákon, hidrogénné és oxigénné bomlanak. Az egyenirányító szekrény kulcsfontosságú berendezés a víz elektrolízises hidrogéntermelési folyamatában, és kompatibilitása rendkívül fontos. Egy teljes egyenirányító rendszer tartalmaz egy digitálisan vezérelt egyenirányító szekrényt, egy egyenirányító transzformátort (néha a szekrény belsejébe szerelve) és egyenáramú érzékelőket. Általában beltérben telepítik, tiszta vízzel hűtik, és bemeneti feszültsége 10KV, 380V stb.
Bevezetés a tirisztoros egyenirányító berendezésekbe hidrogén-elektrolízishez
I. Alkalmazások
Az egyenirányító szekrények ezen sorozatát főként különféle típusú egyenirányító berendezésekben és automatizált vezérlőrendszerekben használják színesfémek, például alumínium, magnézium, mangán, cink, réz és ólom, valamint kloridsók elektrolíziséhez. Hasonló terhelések tápegységeként is használható.
II. Fő szekrényjellemzők
1. Elektromos csatlakozás típusa: Általában az egyenfeszültség, az áram és a hálózati harmonikus tűrések alapján választják ki, két fő kategóriával: kettős csillag és háromfázisú híd, valamint négy különböző kombinációval, beleértve a hat impulzusú és tizenkét impulzusú csatlakozásokat.
2. A nagy teljesítményű tirisztorokat a párhuzamos alkatrészek számának csökkentésére, a szekrény szerkezetének egyszerűsítésére, a veszteségek csökkentésére és a karbantartás megkönnyítésére használják.
3. Az alkatrészek és a gyors biztosítékkal ellátott rézsínek speciálisan kialakított keringtetett vízkör-profilokat használnak az optimális hőelvezetés és az alkatrészek hosszabb élettartama érdekében.
4. Az alkatrész-présillesztés tipikus kialakítást alkalmaz kiegyensúlyozott és fix feszültséghez, kettős szigeteléssel.
5. A belső vízvezetékek importált, megerősített, átlátszó, puha műanyag csöveket használnak, amelyek ellenállnak mind a meleg, mind a hideg hőmérsékletnek, és hosszú élettartammal rendelkeznek.
6. Az alkatrész radiátorcsapok speciális korrózióállósági kezelésen esnek át.
7. A szekrény teljes mértékben CNC-vel megmunkált és porfestett az esztétikus megjelenés érdekében.
8. A szekrények általában beltéri, félig nyitott és kültéri teljesen zárt típusban kaphatók; a kábelbevezetési és -kivezetési módokat a felhasználói igényeknek megfelelően tervezik.
9. Ez az egyenirányító szekrénysorozat digitális ipari vezérlőrendszert alkalmaz, amely lehetővé teszi a berendezés zökkenőmentes működését.
Feszültségadatok:
16 V 36 V 75 V 100 V 125 V 160 V 200 V 315 V
400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V
Jelenlegi specifikációk:
300A 750A 1000A 2000A 3150A
5000A 6300A 8000A 10000A 16000A
20000A 25000A 31500A 40000A 50000A
63000A 80000A 100000A 120000A 160000A
Íme a főbb jellemzői:
1. Rendkívül magas hatásfok és "elektro-hidrogén átalakítás" teljesítmény
A hatékonyság a mentőöv: Az áramköltségek a hidrogén-elektrolízis költségeinek 70-80%-át teszik ki. Ezért az egyenirányító szekrény konverziós hatásfokának minden 0,1%-os növekedése jelentős üzemeltetési költségmegtakarítást eredményez. A hatékonyságnak jellemzően 98,5%-nak kell lennie, a fejlett modelleknél ez az érték meghaladja a 99%-ot.
Alacsony hullámosságtényező: A kimeneti egyenáramú teljesítménynek a lehető legtisztábbnak kell lennie, rendkívül alacsony hullámosságtényezővel. A túlzott váltakozó áramú hullámosság csökkenti az elektrolizátor hatékonyságát, növeli a mellékreakciókat, és befolyásolhatja az elektróda élettartamát. Ez nagyobb követelményeket támaszt az egyenirányító technológiákkal (például a többfázisú egyenirányítással és a PWM technológiával) szemben.
2. Rendkívül széles teljesítménybeállítási tartomány és gyors reagálási képesség
Alkalmazkodás a megújuló energia ingadozásaihoz: Ez az egyik legjelentősebb különbség a hagyományos egyenirányító szekrényekhez képest. Ahhoz, hogy ingadozó energiaforrásokkal, például szél- és napenergiával működjön, az egyenirányító szekrénynek képesnek kell lennie stabilan és hatékonyan működni rendkívül széles teljesítménytartományban (pl. a névleges teljesítmény 10%-120%-a).
Gyors dinamikus válasz: Amikor a szél- és napenergia-erőforrások hirtelen változásokon mennek keresztül, az egyenirányító szekrénynek ezredmásodperctől másodpercig terjedő válaszidőre van szüksége a kimeneti teljesítmény gyors beállításához, az energiaváltozásokhoz való alkalmazkodáshoz és a "h terhelés forrást követő, " elv érvényesítéséhez, biztosítva a hálózat stabilitását és a hidrogéntermelő rendszer hatékony működését.
3. Magas fokú intelligencia és együttműködő irányítás
Mély integráció az elektrolizátorral: Az egyenirányító szekrény már nem független áramforrás, hanem a hidrogéntermelő rendszer központi eleme. Mélyen integrálva van az elektrolizátor-kezelő rendszerrel, a hidrogéntisztító rendszerrel és a megújuló energiaforrásokat hasznosító erőmű vezérlőrendszerével az együttműködésen alapuló optimalizálás elérése érdekében.
Több intelligens működési mód:
Állandó teljesítmény üzemmód: Stabil hálózati tápellátás esetén használatos.
Automatikus Power Point követési mód: Közvetlenül fogadja a megújuló energia diszpécserparancsait, és automatikusan beállítja a teljesítményt.
Energiagazdálkodási mód: Együttműködik a hálózattal és az energiatároló rendszerrel a csúcsteljesítmény csökkentésében és a völgyek feltöltésében, illetve az elsődleges frekvenciaszabályozásban.
Digitális iker és prediktív karbantartás: Felhőplatformokon és big data elemzéseken keresztül valós idejű felügyeletet és a berendezések állapotának értékelését végzik a prediktív karbantartás elérése és a nem tervezett állásidő csökkentése érdekében.
4. Kiemelkedő biztonsági és megbízhatósági tervezés
Hidrogénkörnyezet robbanásbiztossági szempontjai: Bár az egyenirányító szekrényt jellemzően az elektrolizátortól elkülönítve telepítik, a tervezésének figyelembe kell vennie a teljes hidrogéntermelő üzem robbanásbiztossági követelményeit. Az elektromos alkatrészek kiválasztásának és a szekrény kialakításának szigorú robbanásbiztos szabványoknak kell megfelelnie.
Többszörös redundáns védelmi rendszerek:
Hidrogénkoncentrációval összekapcsolva: A rendszer azonnal lekapcsolja az egyenirányító szekrény tápellátását hidrogénszivárgás észlelésekor.
Összekapcsolva az elektrolizátor hőmérsékletével, nyomásával és szintjével: Biztosítja, hogy az egyenirányító szekrény mindig az elektrolizátor biztonságos üzemi körülményei között működjön.
Gyorsabb hibaelhárítás: Megakadályozza a hidrogén-visszagyújtást vagy az elektrolizátor károsodását áramkimaradás miatt.
Megszakítás nélküli, 24/7-es működés: A hidrogéntermelés folyamatos folyamat, amely rendkívül magas megbízhatósági követelményeket támaszt az egyenirányító szekrényével szemben. A meghibásodások közötti átlagos idő (MTBF) egy kulcsfontosságú mutató.
5. Erős hálózati támogatási képesség
Kiváló minőségű teljesítmény: A fejlett egyenirányító technológia hatékonyan elnyomja a felharmonikusokat, magas teljesítménytényezőt ér el és csökkenti a hálózati szennyezést. Egyes kivitelekben akár reaktív teljesítménykompenzációs képességgel is rendelkezhet, támogatva az elektromos hálózatot.
6. Modularizáció és skálázhatóság
"Építőelem" Bővítés: A hidrogénenergia-projekteket jellemzően fázisokban építik. Az egyenirányító rendszer moduláris felépítésű, amely lehetővé teszi a könnyű bővítést teljesítménymodulok, például építőelemek hozzáadásával, hogy megfeleljen a jövőbeni kapacitásnövekedésnek és csökkentse a kezdeti beruházási költségeket.
N+X redundancia: Nagyméretű hidrogéntermelő projektekben több teljesítménymodult párhuzamosan kapcsolnak, a tartalék modulok (X) pedig úgy vannak konfigurálva, hogy "honline hot-swappable" karbantartási és rendszerredundanciát érjenek el, biztosítva a teljes hidrogéntermelő üzem rendelkezésre állását.
Összefoglalás: Az elektrolízis hidrogéntermelő egyenirányító szekrényének központi elhelyezése
A hagyományos egyenirányító szekrényekhez képest az elektrolízissel előállított hidrogéntermelő egyenirányító szekrény egy egyszerű egyenáramú tápegységből egy energiaátalakító és -vezérlő rendszerré fejlődött, amely integrálja a fejlett teljesítményelektronikai technológiát, a digitális intelligens vezérlést és az energiagazdálkodási funkciókat.
Alapvető értéke abban rejlik, hogy:
Költségcsökkentés: A hidrogéntermelés egységnyi energiafogyasztásának csökkentése rendkívüli hatékonyságnövelés révén.
Hatékonyságnövelés: A változó zöldáram-termelés maximalizálása széleskörű és gyors reagálási képességek révén, javítva a hidrogéntermelő rendszer általános működési hatékonyságát.
Biztonság garantálása: Biztonságos és megbízható energiaellátást biztosít a teljes hidrogéntermelő rendszer számára.
Integráció előmozdítása: Hídként szolgál a megújuló energia és a végfelhasználói vegyipari alkalmazások között, kulcsfontosságú berendezés egy új energiarendszer kiépítéséhez.
