새로운 도착 Pem 전해조

 

1. 작은 설치 공간과 효율적인 운영

우리 시스템은 효율성 극대화에 초점을 맞춘 컴팩트한 디자인을 자랑합니다. 이는 다음을 통해 달성됩니다.
- 1.5~3A/cm² 범위의 높은 작동 전류 밀도로 작은 공간 내에서 최적의 성능을 보장합니다.
- 탱크의 핵심부분은 1m이하의 두께를 유지하여 유선형의 설치가 가능합니다.
- 스키드 장착형 보조 제어 시스템을 통합하여 운영 효율성과 관리 용이성을 향상시킵니다.

2. 최적화된 효율성 기준

우리는 다음을 목표로 시스템의 모든 측면에서 효율성을 최우선으로 생각합니다.
- DC 소비전력을 4.3kWh/Nm3 이하로 유지하여 경제적인 운영을 보장합니다.
- 에너지 절약에 대한 노력을 반영하여 75%가 넘는 열 효율을 달성합니다.
- 우수한 성능으로 국제적으로 인정받은 최고급 PEM 멤브레인 전극을 활용합니다.

3. 다양한 확장 기능

우리 시스템은 다음과 같은 특징을 바탕으로 원활한 확장성을 제공하도록 설계되었습니다.
- 다양한 요구사항을 수용할 수 있는 다양한 조립 프로그램과의 호환성.
- 다양한 탱크 구성의 특정 매개변수를 충족하도록 옵션을 조정합니다.
- 스키드 장착 플랫폼에 통합되어 쉽게 확장하고 조정할 수 있습니다.

4. 신속한 대응과 적응성

우리는 다음을 포함하여 다양한 조건에 대한 대응성과 적응성을 우선시합니다.
- 단 5초의 핫 스타트 지속 시간과 300초 미만의 콜드 스타트 ​​지속 시간을 달성하여 다운타임을 최소화합니다.
- 5%~120% 범위의 부하 변동에 적응하여 변동하는 요구 사항에도 안정적인 성능을 유지합니다.
- 엄격한 테스트를 통해 검증된 성능으로 안정적인 순환 시작/중지 작동과 수명을 보장합니다.

5. 강화된 안전 조치

안전은 다음을 포함하는 설계에서 가장 중요합니다.
- 자체 개발한 이중선 실링 설계 프로그램으로 밀폐력을 강화하고 누출을 방지합니다.
- 알람 인터록 시스템을 갖춘 다중 가스 센서 모니터링으로 잠재적 위험에 대한 실시간 감지 및 대응 기능을 제공합니다.
- 압력, 온도 매개변수 및 수소 생산 회로 논리를 포괄적으로 제어하여 항상 매우 안전한 작동을 보장합니다.

 

 

이름	매개변수
수소생산능력(Nm3/h)	200
피크 수소 생산 능력(Nm3/h)	240
DC 소비전력(kWh/Nm3)	4.3 이하
수소 순도(정제 전)	99.9% 이상
전해조 인클로저 – W x D x H(m)	0.8x0.6x1.5
사용압력(MPa)	3 . 0
작동 온도(도)	70±5
주변 온도(도)	5~40
소비전력 범위	5-1 2 0 %
콜드 스타트 ​​시간(분)	5 이하
핫 스타트 시간(초)	5
서비스 수명 (년)	5 이상
전해질	H2O
분리 장치
정격 산소 처리 용량	100Nm3/h
산소 순도(정격 작동 조건)	>99.8%(0.2 MPa);>98.5%(3MPa)
산소출구온도(도)	70±5
정화 장치
수소 순도(정제 후)	99.999% 이상
수소의 이슬점	-70도
수소 출구 온도	상온

 

수소 생산을 위한 기존 알칼리수 전기분해에 비해 PEM의 장점:

① 고순도, 무공해

PEM 수소 제조 시 양성자 교환막으로 고체 전해질을 사용하기 때문에 생성된 가스를 탈알칼리화할 필요가 없다. 또한, 분자 수준의 미세다공성 이온막은 매우 얇기 때문에 수소의 역삼투 현상이 거의 발생하지 않습니다. PEM 모델은 순수한 물만 있으면 첨가물이나 부식성 액체가 들어가지 않아 환경에 오염물질을 배출하지 않고 고순도 수소를 생산하는 반면, 기존의 알칼리 전기분해는 15% NaOH나 30% KOH를 첨가해 전해질을 만든다. 부식성이 높아 세척액이 로딩 파이프라인을 쉽게 오염시킬 수 있습니다.

 

② 높은 변환 효율

PEM 모델의 전극에 있는 촉매층은 분자 수준의 미세 기공을 갖고 있으며, 이는 극 거리가 0인 촉매 전극으로 양성자막의 양쪽 측면과 내부 기공 사이에 가깝습니다. 반응 면적이 크고 변환 효율이 높다는 점에서 우수한 반면, 전통적인 알칼리성 전극은 전극 사이의 거리 제한을 작게 두어 전극 사이의 저항이 상당히 커지므로 전류가 커지고 열이 많아지며 변환이 낮아집니다. 능률.

 

③ 컴팩트한 무게와 부피

PEM 전해조에 있는 두 개의 전해조로 구성된 이온 수집 모듈은 소형이고 탄력성이 있어 전해조를 가볍고 작게 만듭니다. 동일한 수소 생산 용량을 갖춘 일반 전해조의 무게는 1/3에 불과합니다. 장점으로는 극 거리가 0이고 내부 저항이 작은 반면, 기존 알칼리 전해조 내부 전해조의 이온 수집 모듈은 탄력성이 없어 전기 에너지의 열 손실이 높고 변환 효율이 낮습니다.

 

④ 신재생에너지 발전량 변동에 적응 가능

수소 생산을 위한 PEM 수전해 시스템은 응답 속도가 빠르고 동적 운전에 적응할 수 있어 풍력, 태양 에너지 등 재생 에너지원의 고르지 않고 간헐적이며 변동이 심한 전력 전송에 적용할 수 있습니다.

기술적 관점에서 PEM 전해전지는 구조와 크기가 콤팩트하여 급격한 부하 변화에 더 적합합니다. PEM 전해조는 재생 에너지원에 대한 적응성이 뛰어나고 더 낮은 에너지 소비 비용으로 더 안전하고 효율적이며 안정적으로 고순도 수소를 생산하므로 이러한 점에서 수소 생산을 위한 가장 유망한 수전해 기술입니다.

 

그러나 PEM 전해조에 필요한 높은 산성 및 산화성 작동 환경으로 인해 Ir, Pt 및 Ti와 같은 귀금속 재료에 대한 의존도가 높아져 현재 PEM 전해 장비의 비용이 높아져 병목 현상이 발생합니다. PEM 수소생산 기술 개발 및 관련 연구개발에 주력하고 있습니다.

 

SANY 수소에너지 조립시설

길이 216m, 너비 72m에 달하는 당사의 작업장은 총 15000제곱미터에 달하는 3개의 별도 구역으로 구성되어 있습니다. Zone A는 2024년 시운전 예정인 당사의 기계 가공 라인으로 지정되었습니다. Zone B에는 연간 20세트의 생산 능력을 자랑하는 수소충전소 조립 라인이 있습니다. C존에는 연간 2GW의 알칼리수 전해조를 생산할 수 있는 수소 생산 장비 조립 라인이 들어선다. 전체 생산 라인의 건설은 2023년 1월에 시작되어 성공적으로 완료되어 2023년 3월까지 가동을 시작하여 SANY의 장비 제조 역량과 신속성을 강조했습니다.

 

• 수소 분리 및 P배뇨S시스템A조립영역

SANY의 수소 분리 및 정화 시스템은 자체 개발한 지능형 파이프라인 설계 플랫폼을 기반으로 하며, 이는 연간 160세트 이상의 생산 능력을 보장합니다. 조립 영역은 최종 조립 장치와 파이프라인 사전 제작 장치로 구성됩니다. 최종 조립 장치는 동시에 5세트의 분리 및 정화 시스템을 효율적으로 조립할 수 있으며 파이프라인 사전 제작 장치에는 파이프라인의 블랭킹, 굽힘, 용접 및 사전 제작이 포함됩니다. 생산 라인에는 5개의 분리 시스템 조립 스테이션과 5개의 정화 시스템 조립 스테이션, 독립 파이프라인 용접 스테이션, 파이프라인 경사 절단 및 굽힘 스테이션, 기밀 테스트 스테이션이 있어 파이프라인 사전 제작, 전체 조립부터 라인 말단까지 통합 프로세스를 달성합니다. 10일 만에 분리 및 정제 시스템 한 세트를 제공할 수 있는 테스트입니다.

파이프 벤더: 두 세트의 CNC 벤더가 사용됩니다. 현재는 0.05mm의 정확도로 {{0}}mm 파이프만 구부릴 수 있습니다. 우리는 2024년에 적용할 예정인 더 큰 직경의 파이프에 대한 굽힘 기술을 개발하고 있습니다.

자동 파이프라인 절단 및 베벨링 라인: 이 라인은 파이프라인 공급 시스템, 유압 회전 시스템, 길이 측정 시스템, 절단 및 베벨링 기계, 레이저 코딩 시스템, 배출 시스템, 재료 검색 시스템 등으로 구성됩니다. 원자재부터 라인까지, 라인 밖에서 완성된 파이프라인까지 완전 자동 프로세스를 실현합니다. 처리 정확도는 0.5mm 미만입니다. 효율이 3배 이상 향상되었으며, 최대 Φ350mm 파이프까지 처리할 수 있습니다.

파이프 벤더: 두 세트의 CNC 벤더가 사용됩니다. 현재는 0.05mm의 정확도로 {{0}}mm 파이프만 구부릴 수 있습니다.

자동 파이프 용접기: 두께 2-10mm, 직경 0-400mm의 직관 및 직관, 직관 및 굴곡관, 직관 및 티를 자동으로 용접할 수 있습니다. 아르곤 아크 용접 기술을 사용하여 수동 용접보다 3배 이상 빠릅니다. 또한 용접 품질도 크게 향상됩니다. 현재 결함 탐지 1차 통과율은 99%를 넘습니다. 용접부는 독일에서 수입한 용접 세척 기계를 사용하여 처리되며, 이는 전통적인 산세 및 부동태화 처리보다 더 나은 항산화 능력을 허용합니다. 폐액이 없어 환경 친화적인 청소입니다.

 

• 전해조A조립S설명

전해조 조립 스테이션은 전해조의 최종 조립을 위해 만들어졌으며 총 5세트로 구성됩니다. 각 세트는 유연한 설계를 사용하여 최대 3,000 Nm3/h의 생산 요구 사항을 충족합니다. 각 조립 스테이션은 유압 호이스팅 플랫폼과 스크류 드라이브 리프터로 구성됩니다. 유압 호이스팅 플랫폼은 0 ~ 7.5m 높이의 조립 요구 사항을 실현하고 스크류 드라이브 리프터는 전체 조립 공정을 크게 단순화하여 플랜트 수직 공간을 크게 절약하고 플랜트 높이 제한 문제를 제거합니다. . 전해조 조립 공정에서는 정확한 스택 조립 결과(전해조의 수직 편차가 5mm 이내)를 보장하기 위해 위치 핀과 정교한 5-라인 레이저 레벨링 기술을 사용합니다. 18-축 유압 텐셔너는 조임 과정에서 인장 나사를 자주 분해하고 조립하는 등의 비효율적인 작업을 완전히 제거하고 직원의 작업량을 줄여 효율성을 두 배로 높입니다.

전해조 조립 공정:

대형 전해조의 수직 적층 제어 프로세스: 5라인 레벨 및 위치 핀과 같은 표준화된 조치를 통해 수직 및 원주 방향의 양극판 적층을 제어할 수 있습니다. 현재 수직 편차는 1000Nm입니다.³/h 전해조는 5mm 이내에서 제어할 수 있습니다.

전해조 조임 공정: {{0}}축 조임 공정이 채택되었습니다. 냉간 조임, 열 조임, 최종 조임 등 세 가지 주요 기술의 모든 매개변수가 제어됩니다. 반구형 폴 사이의 간격은 0.3mm로 균일하게 제어되며 전체 조임 편차는 3mm 미만입니다.

 

• 개스킷 커터

개스킷 절단기는 프로파일링 도구, 음압 진공 및 적외선 보정을 활용하여 개스킷의 고정 및 위치 지정을 달성하는 항공우주 등급 알루미늄 벌집 흡착 패널을 채택합니다. 가스켓 가공시 진동커터와 밀링커터를 조합하여 홀, 홈, 단차면 가공을 하며 최종 제품의 전체 정밀도는 0.5mm입니다.

 

• 파이프라인 사전 제작 구역

파이프라인 사전 제작 영역은 주로 파이프 절단, 파이프 굽힘, 파이프 용접 및 파이프 사전 조립으로 구성됩니다. 파이프 절단에는 스테인레스 스틸 파이프의 절단 및 베벨 작업이 포함됩니다. 주요 장비에는 띠톱, 베벨링 기계, 반자동 절단 및 베벨링 통합 기계가 포함되어 있으며 0 ~ 400mm 범위의 파이프 직경에 대한 생산 요구 사항을 충족합니다. 파이프 굽힘은 최대 0.05mm의 굽힘 정확도로 0 ~ 40 mm 범위의 파이프 굽힘 요구 사항을 충족하기 위해 두 세트의 CNC 굽힘 기계를 사용하여 수행됩니다. 파이프 용접은 전자동 파이프 용접 기계를 사용하여 두께 범위 2~10mm 및 직경 범위 0~400 내에서 직선형 파이프, 직선형 파이프, 직선형 파이프 및 티형 파이프에 대한 자동 용접 요구 사항을 충족합니다. mm. 아르곤 아크 용접 기술을 사용하면 수동 용접보다 3배 이상의 용접 속도를 얻을 수 있습니다. 용접심은 독일산 용접심 세척 기계를 사용하여 처리됩니다. 이 기계는 전통적인 산세척 및 부동태화 공정을 능가하는 내산화성을 제공하여 세척 공정에서 폐액이 발생하지 않아 환경 친화적입니다. 파이프 사전 조립의 경우 위치 정확도가 0.5mm인 특수 조합 고정 장치가 활용되어 파이프 어셈블리의 조립 및 위치 지정 요구 사항을 충족합니다. 이는 파이프 조립품의 오프라인 일괄 사전 조립을 용이하게 하고 온라인 조립 요구 사항을 충족하여 분리 및 정제 시스템의 대규모 생산을 달성하는 데 중요한 단계로 작용합니다.

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