Armari rectificador per a la producció d'hidrogen electrolític

L'electròlisi de l'aigua és un mètode relativament convenient per produir hidrogen. El corrent continu d'un armari rectificador es fa passar a través d'una cel·la electrolítica plena d'electròlit. Les molècules d'aigua experimenten una reacció electroquímica als elèctrodes, descomponent-se en hidrogen i oxigen. L'armari rectificador és una peça clau de l'equip en el procés de producció d'hidrogen per electròlisi de l'aigua, i la seva compatibilitat és extremadament important. Un sistema rectificador complet inclou un armari rectificador controlat digitalment, un transformador rectificador (de vegades instal·lat dins de l'armari) i sensors de CC. Normalment s'instal·la a l'interior, refredat amb aigua pura i té tensions d'entrada de 10 KV, 380 V, etc.

Introducció a l'equip rectificador de tiristors per a l'electròlisi d'hidrogen

I. Sol·licituds

Aquesta sèrie d'armaris rectificadors s'utilitza principalment en diversos tipus d'equips rectificadors i sistemes de control automatitzat per a l'electròlisi de metalls no ferrosos com ara alumini, magnesi, manganès, zinc, coure i plom, així com sals de clorur. També es pot utilitzar com a font d'alimentació per a càrregues similars.

II. Característiques del gabinet principal

1. Tipus de connexió elèctrica: Generalment seleccionat en funció de les toleràncies de tensió, corrent i harmònics de corrent continu, amb dues categories principals: pont de doble estrella i pont trifàsic, i quatre combinacions diferents que inclouen connexions de sis i dotze polsos.

2. Els tiristors d'alta potència s'utilitzen per reduir el nombre de components paral·lels, simplificant l'estructura del gabinet, reduint les pèrdues i facilitant el manteniment.

3. Els components i les barres de coure de fusió ràpida utilitzen perfils de circuit d'aigua circulant especialment dissenyats per a una dissipació òptima de la calor i una vida útil més llarga dels components.

4. L'ajust a pressió de components utilitza un disseny típic per a tensió equilibrada i fixa, amb doble aïllament.

5. Les canonades d'aigua internes utilitzen tubs de plàstic tou transparent reforçat importats, resistents tant a temperatures altes com fredes i amb una llarga vida útil.

6. Les aixetes dels radiadors components se sotmeten a un tractament especial per a la resistència a la corrosió.

7. El gabinet està completament mecanitzat per CNC i recobert de pols per a un aspecte estèticament agradable.

8. Els armaris generalment estan disponibles en tipus oberts per a interiors, semioberts i totalment segellats per a exteriors; els mètodes d'entrada i sortida de cables es dissenyen segons els requisits de l'usuari.

9. Aquesta sèrie d'armaris rectificadors adopta un sistema de control digital industrial per permetre que l'equip funcioni sense problemes.

Especificacions de voltatge:

16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V

400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V

Especificacions actuals:

300A 750A 1000A 2000A 3150A

5000A 6300A 8000A 10000A 16000A

20000A 25000A 31500A 40000A 50000A

63000A 80000A 100000A 120000A 160000A

Aquí teniu les seves característiques principals:

1. Eficiència extremadament alta i rendiment de conversió electro-hidrogen

L'eficiència és la salvació: els costos d'electricitat representen entre el 70% i el 80% del cost de l'electròlisi d'hidrogen. Per tant, cada augment del 0,1% en l'eficiència de conversió del gabinet rectificador es tradueix en un estalvi significatiu en els costos operatius. Normalment, l'eficiència requereix que sigui del 98,5%, i els models avançats superen el 99%.

Factor d'ondulació baix: La potència de CC de sortida ha de ser tan pura com sigui possible, amb un factor d'ondulació extremadament baix. Una ondulació excessiva de CA reduirà l'eficiència de l'electrolitzador, augmentarà les reaccions secundàries i pot afectar la vida útil dels elèctrodes. Això imposa una major demanda a les tecnologies de rectificació (com ara la rectificació multifàsica i la tecnologia PWM).

2. Rang d'ajust de potència ultraampli i capacitat de resposta ràpida

Adaptació a les fluctuacions de les energies renovables: aquesta és una de les diferències més significatives respecte als armaris rectificadors tradicionals. Per treballar amb fonts d'energia fluctuants com l'energia eòlica i solar, l'armari rectificador ha de poder funcionar de manera estable i eficient en un rang de potència extremadament ampli (per exemple, del 10% al 120% de la potència nominal).

Resposta dinàmica ràpida: quan els recursos eòlics i solars experimenten canvis sobtats, el gabinet rectificador requereix una velocitat de resposta d'un mil·lisegon a un segon per ajustar ràpidament la seva potència de sortida, adaptant-se als canvis d'energia i aconseguint que la càrrega segueixi la font, garantint l'estabilitat de la xarxa i el funcionament eficient del sistema de producció d'hidrogen.

3. Alt grau d'intel·ligència i control col·laboratiu

Integració profunda amb l'electrolitzador: el gabinet rectificador ja no és una font d'alimentació independent, sinó el cor del sistema de producció d'hidrogen. Està profundament integrat amb el sistema de gestió de l'electrolitzador, el sistema de purificació d'hidrogen i el sistema de control de la central elèctrica d'energia renovable per aconseguir una optimització col·laborativa.

Múltiples modes de funcionament intel·ligents:

Mode de potència constant: s'utilitza quan el subministrament de la xarxa és estable.

Mode de seguiment automàtic de punts de corrent: Rep directament ordres de despatx d'energia renovable i ajusta automàticament la potència.

Mode de gestió d'energia: Coopera amb la xarxa i el sistema d'emmagatzematge d'energia per participar en la reducció de pics i l'ompliment de valls o la regulació de freqüència primària.

Bessó digital i manteniment predictiu: A través de plataformes al núvol i anàlisi de big data, es realitza un seguiment en temps real i una avaluació de l'estat dels equips per aconseguir un manteniment predictiu i reduir el temps d'inactivitat no planificat.

4. Disseny de seguretat i fiabilitat de primer nivell

Consideracions a prova d'explosió per a entorns d'hidrogen: Tot i que el gabinet rectificador s'instal·la normalment aïllat de l'electrolitzador, el seu disseny ha de tenir en compte els requisits a prova d'explosió de tota la planta de producció d'hidrogen. La selecció dels components elèctrics i el disseny del gabinet han de complir amb estàndards estrictes a prova d'explosió.

Sistemes de protecció redundants múltiples:

Interbloquejat amb la concentració d'hidrogen: el sistema pot tallar immediatament l'alimentació del gabinet rectificador en detectar una fuita d'hidrogen.

Interbloquejat amb la temperatura, la pressió i el nivell de l'electrolitzador: garanteix que el gabinet rectificador sempre funcioni dins de les condicions de funcionament segures de l'electrolitzador.

Aïllament de fallades més ràpid: evita el retrocediment d'hidrogen o danys a l'electrolitzador a causa d'una fallada de corrent.

Funcionament ininterromput 24/7: La producció d'hidrogen és un procés continu, que imposa uns requisits de fiabilitat extremadament alts al gabinet rectificador. El temps mitjà entre fallades (MTBF) és un indicador clau.

5. Forta capacitat de suport a la xarxa

Energia d'alta qualitat: La tecnologia de rectificació avançada suprimeix eficaçment els harmònics, aconseguint un factor de potència elevat i reduint la contaminació de la xarxa. En alguns dissenys, fins i tot pot tenir una certa capacitat de compensació de potència reactiva, proporcionant suport a la xarxa elèctrica.

6. Modularització i escalabilitat

"Bloc de construcció" Expansió: Els projectes d'energia d'hidrogen es construeixen normalment per fases. El sistema rectificador adopta un disseny modular, que permet una fàcil expansió afegint mòduls de potència, de manera similar als blocs de construcció, per fer front als futurs augments de capacitat i reduir els costos d'inversió inicials.

Redundància N+X: En projectes de producció d'hidrogen a gran escala, es connecten diversos mòduls d'alimentació en paral·lel, amb mòduls de còpia de seguretat (X) configurats per aconseguir el manteniment i la redundància del sistema amb intercanvi en calent en línia, garantint la disponibilitat de tota la planta de producció d'hidrogen.

Resum: El posicionament central del gabinet rectificador de producció d'hidrogen per electròlisi

En comparació amb els armaris rectificadors tradicionals, el armari rectificador de producció d'hidrogen per electròlisi ha evolucionat d'una simple font d'alimentació de CC a un sistema de conversió i control d'energia que integra tecnologia avançada d'electrònica de potència, control intel·ligent digital i funcions de gestió d'energia.

El seu valor fonamental rau en:

Reducció de costos: reducció del consum d'energia de producció d'hidrogen per unitat mitjançant una eficiència extrema.

Millora de l'eficiència: Maximitzar l'absorció d'electricitat verda fluctuant mitjançant capacitats de resposta ràpida i d'àmplia gamma, millorant l'eficiència operativa general del sistema de producció d'hidrogen.

Garantir la seguretat: proporcionar un nucli d'energia segur i fiable per a tot el sistema de producció d'hidrogen.

Promoure la integració: Servint com a pont que connecta les energies renovables i les aplicacions químiques d'ús final, és una peça clau d'equipament per a la construcció d'un nou sistema energètic.