電解離子膜燒堿整流器
離子膜燒堿電解原理
氫氧化鈉，是化工重要原料“三酸兩堿”之一，三酸兩堿即：三酸兩堿，即硝酸（HNO?）、硫酸（H?SO?）、鹽酸（HCl）和氫氧化鈉（NaOH）、碳酸鈉（Na2CO3）。但碳酸鈉不是堿，是鹽，俗稱純堿、蘇打，顯堿性。
氫氧化鈉，化學式為NaOH，俗稱燒堿、火堿、苛性鈉，為一種具有強腐蝕性的強堿，一般為片狀或塊狀形態，易溶于水（溶于水時放熱）并形成堿性溶液，為基本化工原料，廣泛用于造紙、合成洗滌劑及肥皂、粘膠纖維、人造絲及綿織品等輕紡工業方面，農藥、染料、橡膠和化學工業方面、石油鉆探，精煉石油油脂和提煉焦油的石油工業，以及國防工業、機械工業、木材加工、冶金工業，醫藥工業及城市建設等方面。
目前廣泛采用的燒堿生產主要是離子膜電解法，原料為粗鹽NaCl，電解是燒堿生產工序的重要環節，也是電耗占比最高的工序，而電解的發生必須提供可靠穩定的直流電，直流電需要通過電網的交流電轉化而來，這一過程成為整流，提供直流電的設備叫做整流器。離子膜燒堿整流柜采用半控器件可控硅作為核心，通過可控硅移相控制技術，實現變流，為離子膜燒堿電解提供穩定可靠的直流電源，是離子膜燒堿的核心組成部分。
離子膜電解的主要流程如下：氫氧化鈉（燒堿）精制的飽和食鹽水進入陽極室；純水（加入一定量的NaOH溶液）加入陰極室，通電后H2O在陰極表面放電生成H2，Na+則穿過離子膜由陽極室進入陰極室，此時陰極室導入的陰極液中含有NaOH；Cl－則在陽極表面放電生成Cl2。電解后的淡鹽水則從陽極室導出，經添加食鹽增加濃度后可循環利用。陰極室注入純水而非NaCl溶液的原因是陰極室發生反應為2H++2e－=H2↑；而Na+則可透過離子膜到達陰極室生成NaOH溶液，但在電解開始時，為增強溶液導電性，同時又不引入新雜質，陰極室水中往往加入一定量NaOH溶液。
離子膜燒堿整流器的要求
由于離子膜電解生產燒堿是24小時連續工作不停機，且氯氣是有毒氣體，一旦泄露，將造成嚴重的安全事故。作為電解過程的重要設備，整流器擔當著重要角色，因此其可靠性、穩定性尤為關鍵。
離子膜燒堿整流器的要求如下：
l 極高的可靠性，這就要求采用互為熱備份的雙通道控制器、N+1可控硅數量配置，可控硅的選型留有足夠的裕量等措施保證
l 輸出電流穩定，穩流精度高
l 保護系統完備，確保系統安全可靠運行
l 可與工藝實現連鎖
l 可提供遠程監控系統，實時監測設備狀態
l 可與客戶的DCS通訊，通過DCS系統監控整流系統設備的運行狀態
英特利電解離子膜整流器特點及優勢
l 雙通道熱備份控制器
l 同步信號自適應濾波
l 光纖觸發，光時延小，同步效果好，抗干擾能力強
l DSP數字控制，響應速度快，控制精度高、可靠性高、便于DCS組網
l 高可靠性，經過出口應用驗證
l 主回路的設計、對稱性的布置有效減少損耗和電磁干擾，提高設備的EMI性能。橋臂上可控硅N+1設計，當一只可控硅故障時，其他可控硅可仍然滿功率輸出。
l 可靠性設計，從器件選型、拓撲結構、保護系統、抗干擾措施、全動態試驗多方面保障設備可靠性，滿足不間斷運行要求。
l 整流柜內元器件排列整齊，結構緊湊，既有利元件的均流，也減少了柜內導電線路的距離，提高整機效率。
l 整流柜布局合理，結構簡潔，整流柜匯流部分采用環氧樹脂搭接支撐，避免了鋼結構中的局部渦流發熱，減小了損耗，提高了效率。
l 整流臂、快熔臂、匯流排采取水冷母排，輸出排、元件與快熔之間母排均采用無氧銅材，電流密度低；
l 晶閘管是本設備的核心器件，對晶閘管進行篩選和配對，將器件參數的離散性降低，提高并聯晶閘管橋臂的均流度，從而提高系統的可靠性；
l 多達96通道的開關量監測模塊，實時監測每一個熔斷器和溫度開關的狀態，并通過CAN-Bus通信將每一路狀態發送至整流控制柜內控制器。
英特利企業優勢
1. 經驗豐富：20余年的整流器設計開發、生產制造、現場應用經驗，曾完成多個大功率整流電源項目，輸出電流高達100kA、輸出電壓高達21kV；
2. 技術實力強：多名電力電子專業博士、碩士，公司創始人曾受到溫總理的接見、北京市十大杰出青年、北京市勞模；在北京、成都擁有研發中心，與北京交通大學、四川大學電氣學院展開合作研發；完備的技術團隊：電氣、結構、控制、軟件設計配備完整；
3. 性價比高：產品和服務具有高性價比；
4. 質量保障：出口到包括美國、加拿大、德國、英國、俄羅斯、哈薩克斯坦、巴基斯坦、印度等40多國，產品質量符合出口標準，獲得客戶好評；具備完善的測試能力；
5. 性能保證：可靠性高、轉換效率高、控制精度高、輸出穩定、智能化控制；
6. 制造能力強：擁有10000多平米的生產廠房、生產車間、自動化高低溫老化測試平臺、全自動控制板SMT焊接設備；
7. 高效服務：提供及時快捷的售前、售中、售后服務，承諾響應時間小于一小時；
8. 滿足客戶個性化要求：可根據客戶的個性化要求進行定制。
電解離子膜燒堿整流器概述
離子膜燒堿電解整流器主要包括整流變壓器（根據客戶需求）、整流柜、整流器控制柜、去離子純水冷卻器、測量用直流電流傳感器、直流刀開關等。整流柜內通過三相橋整流電路整流，冷卻方式為去離子純水冷卻?？刂乒裰饕ㄎ鏖T子1200系列PLC、9英寸西門子觸摸屏、互為熱備份的雙通道全數字控制器及采用光纖傳輸的脈沖觸發器等；PLC作為控制柜內的中央處理器，完成整流器單元所有的邏輯控制，保護處理，與觸摸屏、雙通道控制器及后臺監控DCS系統的數據交互等；觸發控制系統采用兩路實時在線熱備份的雙通道控制器，主控制器運行，輔控制器熱備用，當主控制器故障時自動切換至輔控制器運行，主、輔控制器功能完全一樣，各自獨立完成輸入電流、輸出電流電壓等參數的采樣、開環或閉環PID調節、觸發脈沖計算等功能。
整流器系統框圖如下圖所示：
離子膜燒堿電解整流器主要技術參數
序號 | 名稱 | 參數 |
1 | 額定輸出電流 | 根據客戶要求，典型電流16.2kA |
2 | 額定輸出電壓 | 根據客戶要求， |
3 | 脈波數 | 6脈或12 |
| 4 | 電流裕量 | ≥3 |
5 | 電壓裕量 | ≥4 |
6 | 穩流精度 | ≤±0.2% |
7 | 效率 | ≥99%（額定輸出） |
8 | 過載能力 | 120%連續運行 |
9 | 控制模式 | 恒流(恒壓可選) |
10 | 噪聲 | <60dB |
11 | 母線連接方式 | 交流母線進線為后側進，直流母線出線為頂部出線 |
12 | 顏色 | RAL 7035 |
外形示意圖
保護功能
整流器系統具備完善的保護功能，確保系統的安全可靠運行，主要包括：
2 主回路操作過電壓、換相過電壓保護：每只晶閘管均配有阻容吸收電路，有效抑制dv/dt，抑制換相過程中導致的尖峰過電壓，對晶閘管進行可靠保護。
2 熔斷器熔斷保護：當熔斷器斷開時，控制系統發出報警信號，并在觸摸屏和后臺監控系統上實時顯示發生故障的熔斷器的位置。
2 過熱保護：檢測晶閘管溫度，當超過65℃時發出過熱報警信號，并在觸摸屏和后臺監控系統上實時顯示發生故障的位置。
2 交流輸入過流保護：檢測交流6相輸入電流，當超過設定的交流輸入過流保護值時發出交流輸入過流報警信號，并發出高壓斷路器跳閘信號。
2 直流輸出過流保護：檢測直流輸出電流，當超過設定的直流輸出過流保護值時發出直流輸出過流報警信號。
2 直流輸出過壓保護：檢測直流輸出電壓，當超過設定的直流輸出過壓保護值時發出值輸出過壓報警信號。
2 水溫超溫保護：通過電接點溫度表實時檢測出水管冷卻水溫度，當冷卻水出水溫度高于設定值時，發出水溫超溫報警信號。
2 水壓欠壓保護：通過電接點壓力表實時檢測進水管冷卻水壓力，當冷卻水壓力小于設定值時，發出水壓欠壓報警信號。
2 水壓過壓保護：通過電接點壓力表實時檢測進水管冷卻水壓力，當冷卻水壓力大于設定值時，發出水壓過壓報警信號。
2 絕緣故障：通過絕緣檢測模塊監測整流柜輸出正負極與地間的絕緣阻抗，當絕緣阻抗低于第一設定值（較高值）時，發出絕緣故障報警信號，當絕緣阻抗低于第二設定值（較低值）時，系統發出高壓斷路器跳閘信號。
2 輸入缺相保護：控制系統實時檢測三相同步信號，當缺任意一相同步信號時，12路脈沖仍然輸出正常，并發出缺相報警信號；當同時缺三相同步信號，在 1 秒鐘內 12 路脈沖輸出應正常，隨后整流器停機。
2 無電流反饋保護：當直流電流傳感器和電流互感器都發生故障造成反饋信號丟失時，自動切換到手動開環控制，保持故障前的控制角和電流，直流輸出不產生沖擊電流，不造成意外停車，并發出無反饋報警信號。
客戶反饋
