1201*空分裝置設(shè)備及運(yùn)行總結(jié)
KDONAr-1201*/201*0/400空分裝設(shè)備及運(yùn)行總結(jié)
張明榮劉發(fā)友朱衛(wèi)東韓學(xué)華劉連剛
(山東壽光巨能特鋼有限公司,山東壽光262711)
摘要:簡(jiǎn)要介紹了KDONAr-1201*/201*0/400空分裝的一些設(shè)備特點(diǎn),對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并采取改進(jìn)和修正措施,提高了空分裝的安全穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞:空分裝;設(shè)備;運(yùn)行;總結(jié)
山東壽光巨能特鋼有限公司于201*年9月投運(yùn)的KDONAr-1201*/201*0/400型空分裝,采用DCS控制、全低壓常溫分子篩吸附純化、增壓透平膨脹機(jī)制冷、規(guī)整填料塔全精餾無氫制氬和氧、氮外壓縮流程,F(xiàn)將該空分裝的一些設(shè)備特點(diǎn)以及運(yùn)行中出現(xiàn)的問題處理進(jìn)行總結(jié)如下,供同行參考。1、空壓機(jī)進(jìn)氣過濾系統(tǒng)
空壓機(jī)進(jìn)氣過濾系統(tǒng)采用自潔式空氣過濾器,處理氣量按照空分運(yùn)行所需氣量(61500m3/h)的2倍考慮,主要是因?yàn)樵诙诩几捻?xiàng)目中還配套一臺(tái)進(jìn)口阿特拉斯10000Nm3/h/0.9MPa(A)的壓縮空氣用離心式空壓機(jī),因此將這臺(tái)離心式空壓機(jī)與空分用空壓機(jī)的空氣過濾系統(tǒng)合二為一,在不增加總的設(shè)備投資的前提下,充分利用了空分用主空壓機(jī)的空氣過濾系統(tǒng)的優(yōu)越性,提高了壓縮空氣最終可用壓縮空氣的氣量和質(zhì)量,也降低了其進(jìn)氣過濾器的更換費(fèi)用(進(jìn)口空壓機(jī)進(jìn)氣過濾器的價(jià)格非常高)。2、空壓機(jī)系統(tǒng)
空壓機(jī)系統(tǒng)配套沈鼓集團(tuán)的DH80-26型離心式壓縮機(jī),從壓縮機(jī)的整體運(yùn)行情況來看,振動(dòng)、軸承溫度等都比較正常,但有以下幾個(gè)方面的問
題值得注意:
2.1由于壓縮機(jī)隨機(jī)配備的四級(jí)排氣管道波紋管膨脹節(jié)安裝不當(dāng)致使四級(jí)蝸殼被膨脹節(jié)產(chǎn)生的盲板力拉裂,后經(jīng)生產(chǎn)廠家、設(shè)計(jì)單位以及我公司技術(shù)人員共同分析,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況去掉了波紋管膨脹節(jié)重新進(jìn)行配管設(shè)計(jì)、安裝后運(yùn)行正常。通過這件事說明在工程設(shè)計(jì)施工中一定要徹底了解所用設(shè)備的性能和特點(diǎn),不能有一絲差錯(cuò),否則可能會(huì)適得其反。
2.2空壓機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉內(nèi)裝有22只普通62H型軸承,在空壓機(jī)運(yùn)行初期我們的運(yùn)行方式是開大空壓機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉,使空壓機(jī)出口放空防喘振閥維持較大放空量,當(dāng)純化系統(tǒng)切換時(shí)利用防喘振閥壓力跟蹤調(diào)節(jié)功能調(diào)整出口壓力在設(shè)定數(shù)值,但是這種運(yùn)行方式不但出口壓力波動(dòng)較大,放空量也較大,即空壓機(jī)能耗較高,另外還會(huì)使軸承由于長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)作而積灰較多轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活。針對(duì)以上情況我們調(diào)整了空壓機(jī)運(yùn)行方式,即在正常運(yùn)行時(shí)使空壓機(jī)出口放空防喘振閥基本在關(guān)閉位,當(dāng)純化系統(tǒng)切換時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)葉與防喘振閥出口壓力調(diào)節(jié)配合維持出口壓力在設(shè)定數(shù)值,不但減小了出口壓力波動(dòng)幅度,也減小了放空氣量,降低了空壓機(jī)能耗,并且由于調(diào)節(jié)進(jìn)口導(dǎo)葉時(shí)軸承也隨之動(dòng)作,避免了軸承積灰較多轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活故障的發(fā)生。
2.3由于空壓機(jī)隨機(jī)配備的排油煙風(fēng)機(jī)油煙分離器分離效果不好,使排油煙出口處到處是油污,不但影響了環(huán)境美觀,并且在風(fēng)大時(shí)飄入空壓機(jī)進(jìn)氣過濾系統(tǒng),造成了較大的安全隱患。我們經(jīng)過與同行人員進(jìn)行交流并經(jīng)過仔細(xì)分析后,利用油、煙比重不同的原理自制油煙分離器,運(yùn)行效果很好,徹底解決了油煙分離分離不徹底的問題。
3、空氣預(yù)冷系統(tǒng)
空氣預(yù)冷系統(tǒng)主要有兩個(gè)特點(diǎn),一是按照產(chǎn)品氮?dú)馐褂米钚×靠紤]進(jìn)行設(shè)計(jì),使污氮?dú)夂彤a(chǎn)品氮?dú)鉀]有放空全部被利用,并且將出空冷塔空氣最高溫度設(shè)計(jì)為18℃,把冷水機(jī)組只作為緊急備用,從而提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。二是在空氣冷卻塔頂部設(shè)有慣性分離器及絲網(wǎng)分離器,確保冷卻后的工藝空氣中無游離水份進(jìn)入分子篩純化系統(tǒng)。有以下幾個(gè)方面的問題值得注意:
3.1由于冷凍水回流與冷凍水泵入口管直接相連,所以在冷凍水回流閥開啟的情況下空冷塔內(nèi)空氣會(huì)通過冷凍水回流管路進(jìn)入冷凍水泵入口,從而造成冷凍水泵無法起動(dòng)。后來我們將冷凍水回流管路改接至水冷塔本體,使冷凍水泵可以順利啟動(dòng)。
3.2201*年4月由于空壓機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)故障發(fā)生空壓機(jī)跳車事故,由于沒有及時(shí)關(guān)閉空冷塔水位自調(diào)節(jié)閥,致使循環(huán)水倒流回空冷塔,幸虧發(fā)現(xiàn)及時(shí)未造成空壓機(jī)進(jìn)水和分子篩進(jìn)水事故,發(fā)生此次事件后規(guī)定空分設(shè)備停車后必須將空冷塔水位調(diào)節(jié)閥打手動(dòng)并關(guān)閉,確保空壓機(jī)和純化系統(tǒng)安全。
4、分子篩純化系統(tǒng)
分子篩純化系統(tǒng)按照最高進(jìn)氣溫度18℃設(shè)計(jì),而在空氣預(yù)冷系統(tǒng)正常運(yùn)行不投水冷機(jī)組的情況下進(jìn)氣溫度一直≤16℃,因此分子篩純化系統(tǒng)吸附雜質(zhì)的富裕量較大,從而提高了分子篩純化系統(tǒng)運(yùn)行的安全保證性。曾經(jīng)出現(xiàn)過的問題只有一個(gè),就是在空分裝投運(yùn)初期,由于兩組分子篩純化系統(tǒng)切換時(shí)空氣壓力波動(dòng)大影響了空分精餾系統(tǒng)運(yùn)行工況的穩(wěn)定性,后
來對(duì)兩組分子篩切換時(shí)各個(gè)階段閥門開度進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整,并在切換時(shí)調(diào)整空壓機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉開度進(jìn)行配合,使空氣壓力幾乎無波動(dòng),保證了空分精餾系統(tǒng)運(yùn)行工況的穩(wěn)定性。5、膨脹機(jī)系統(tǒng)
膨脹機(jī)系統(tǒng)包括兩臺(tái)完全獨(dú)立運(yùn)行的高效增壓透平膨脹機(jī),從實(shí)際運(yùn)行情況來看運(yùn)行效率、振動(dòng)以及軸承溫度都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,只是由于流量計(jì)安裝在了增壓空氣回流管路上不能反映真實(shí)的膨脹空氣量,對(duì)精餾工況的調(diào)整增加了難度。在膨脹機(jī)試車階段發(fā)生過一次事故,具體情況如下:在正常起動(dòng)1#膨脹機(jī)后起動(dòng)2#膨脹機(jī)時(shí),發(fā)現(xiàn)隨著2#膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速逐步增加但其膨脹空氣流量幾乎不變,并且停1#膨脹機(jī)時(shí)2#膨脹機(jī)也同時(shí)停止運(yùn)行,另外在1#膨脹機(jī)停運(yùn)是2#膨脹機(jī)無法單獨(dú)啟動(dòng),經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)2#增壓機(jī)進(jìn)氣閥門損壞無法打開,將這個(gè)閥門更換后一切恢復(fù)正常。6、分餾塔系統(tǒng)
分餾塔系統(tǒng)包括氧、氮精餾系統(tǒng)和氬精餾系統(tǒng),氧、氮產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量現(xiàn)均已達(dá)到設(shè)計(jì)要求,氬產(chǎn)品由于由于設(shè)備存在一些不完善之處而問題較多。分餾塔系統(tǒng)從開始運(yùn)行到現(xiàn)在主要有以下幾個(gè)問題:
6.1在氧氣壓縮機(jī)尚未運(yùn)行時(shí)下塔液空含氧量比較穩(wěn)定,但在氧透投入運(yùn)行后,液空含氧量經(jīng)常發(fā)生大的波動(dòng),開始以為是氧壓機(jī)壓縮量調(diào)整時(shí)空分氧氣產(chǎn)量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)滯后原因引起的,但是經(jīng)過一段時(shí)間觀察后才發(fā)現(xiàn)是由于氧壓機(jī)放空位正好對(duì)著空壓機(jī)入口過濾器,每當(dāng)氧壓機(jī)放空時(shí)氧氣進(jìn)入空壓機(jī)使空氣含氧量變化而造成空含氧量的波動(dòng),將氧壓機(jī)放空位調(diào)整后此現(xiàn)象得到徹底解決
6.2201*年4日月由于空壓機(jī)故障跳車使空分系統(tǒng)停運(yùn),4小時(shí)后重新啟動(dòng)空壓機(jī)投運(yùn)空分系統(tǒng)。操作人員在往空分下塔送氣時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)下塔的空氣量很大并且波動(dòng)也較大,空壓機(jī)壓力在0.3~0.4MPa之間波動(dòng),主冷液氧液位立即下降,上塔阻力上升,然后下塔液空液位上漲,去上塔液空調(diào)節(jié)閥自動(dòng)開大,上塔液氧液位、阻力及氧氣純度呈周期波動(dòng)。這是一起典型的上塔液懸事故。我們立即通過分析后立即進(jìn)行了相應(yīng)處理:關(guān)閉下塔回流液氮閥,稍開液空進(jìn)粗氬冷凝器調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)移部分冷量,等工況穩(wěn)定后逐步開大下塔回流液氮閥將空分系統(tǒng)逐步投入正常運(yùn)行,并且在整個(gè)過程中密切關(guān)注空壓機(jī)壓力、流量。通過這次事故,使我們認(rèn)識(shí)到在空分操作中不能不加分析的盲目操作和千篇一律的操作,必須根據(jù)實(shí)際工況認(rèn)真分析并及時(shí)做相應(yīng)的操作調(diào)整才能保證空分系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、運(yùn)行。
6.3本套空分裝氬系統(tǒng)為規(guī)整填料塔無氫制氬系統(tǒng),通過粗氬Ⅰ塔和粗氬Ⅱ塔除去氬中的氧,得到的(<2PPmO2)的氣態(tài)工藝氬進(jìn)入精氬塔除氮(<3PPmO2)后得到合格的液氬。但由于粗氬Ⅱ塔設(shè)備的問題,進(jìn)入精氬塔的工藝氬是氣、液混合物,并且氣、液比也不穩(wěn)定,使精氬塔的壓力、阻力波動(dòng)比較大,反過來又影響了工藝氬流量的波動(dòng),使粗氬Ⅰ塔和Ⅱ塔的精餾工況也一直波動(dòng)從而影響了粗氬塔的除氧能力,另外由于氬系統(tǒng)粗氬冷凝器氬側(cè)未安裝不凝氣排放閥,使不能被工藝氬氣、液混合物帶走的少量不凝氣逐漸累積,致使粗氬冷凝周期性發(fā)生氮塞事故。以上問題的存在使氬系統(tǒng)的運(yùn)行很不穩(wěn)定,雖然我們經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的摸索,通過采取調(diào)整粗氬冷凝器液空通過量和其回上塔溫度等措施相互配合使液氬產(chǎn)量從廠家調(diào)試時(shí)的120Nm3/h提高到現(xiàn)在的390Nm3/h,但已接近極限很難再有提高,
并且液氬產(chǎn)品的含氧量雖然平均值<2PPmO2,但是一直在1~3PPmO2之間波動(dòng),另外運(yùn)行人員必須頻繁調(diào)整運(yùn)行工況使其在可控范圍之內(nèi)。通過對(duì)一年多時(shí)間的運(yùn)行工況的認(rèn)真分析,我們向生產(chǎn)廠家提出了兩方面的改造建議:一是在工藝氬進(jìn)精氬塔管路上增加氣、液分離器保證進(jìn)入精氬塔的工藝氬全部為氣態(tài);二是在粗氬冷凝器氬側(cè)加裝不凝氣排放閥,這樣可以使工藝氬氣、液混合物無法帶走的少量不凝氣能及時(shí)排出,避免粗氬冷凝周期性氮塞事情的發(fā)生。其中第一個(gè)建議已得到生產(chǎn)廠家的積極響應(yīng)和充分肯定,他們?cè)谄湫轮圃斓乃袔蹇辗盅b上全部配了氣、液分離器,從運(yùn)行情況看效果比較好,達(dá)到了預(yù)期目的,我公司也已決定在空分裝停機(jī)時(shí)進(jìn)行加裝。7、結(jié)束語
通過全過程參與該套空分裝的建設(shè)和運(yùn)行工作,使筆者對(duì)空分裝的認(rèn)識(shí)有了很大提高,對(duì)一些問題的處理也積累了一定的經(jīng)驗(yàn),但由于筆者從事空分時(shí)間較短,對(duì)于問題的分析和處理還有許多不當(dāng)之處,所述問題難免存在偏頗。另外對(duì)于文中借鑒同行業(yè)類似問題處理部分,在此一并致謝。作者簡(jiǎn)介:
劉連剛(1975-),男,工程師,1997年畢業(yè)于山東工業(yè)大學(xué)電廠熱能動(dòng)力工程專業(yè),現(xiàn)任山東壽光巨能特鋼有限公司動(dòng)力廠副廠長(zhǎng)兼制氧車間主任,負(fù)責(zé)制氧車間空分機(jī)組的運(yùn)行和維修等工作,曾在《深冷技術(shù)》發(fā)表文章兩篇。
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江陰華西氣體有限公司1201*m3/h空分設(shè)備一次開車成功開封黃河空分集團(tuán)徐浩王好民宋迎賓
國(guó)內(nèi)空分行業(yè)已經(jīng)普遍采用全低壓分子篩吸附預(yù)凈化、帶增壓透平膨脹機(jī)、規(guī)整填料上塔、全精餾制氬、DCS計(jì)算機(jī)控制及優(yōu)化等空分新技術(shù)。但各制造廠家在設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行、性能指標(biāo)保證,尤其是氬產(chǎn)品提取的情況各異。
由于氬在空氣中僅有0.932%的含量,氬沸點(diǎn)介于氧、氮之間,分離難度偏大;帶氬空分設(shè)備相對(duì)氧、氮空分設(shè)備配置多,工藝流程復(fù)雜,粗氬塔工況的建立對(duì)主塔的工況要求高;氮塞溫度區(qū)間小,冷箱一般高于55M,對(duì)分餾塔系統(tǒng)應(yīng)力補(bǔ)償要求嚴(yán)格等一系列的客觀因素,使得全精餾制氬技術(shù)的掌握有一定的難度。
不少已運(yùn)行的空分設(shè)備,往往是氧、氮產(chǎn)品能夠達(dá)標(biāo),但制氬系統(tǒng)總是難以正常投運(yùn)。由于投氬后造成主塔工況的不穩(wěn)定,用戶不得已而停止了制氬系統(tǒng)的工作,給設(shè)備的驗(yàn)收考核留下遺憾。
因此,空分制氬業(yè)績(jī)往往成為用戶用來直接評(píng)價(jià)制造廠技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。
開封黃河空分集團(tuán)為了提高設(shè)備的總體性能,特別是在氬產(chǎn)品的制取方面,以確保全精餾制氬系統(tǒng)的可靠運(yùn)行為課題,開展了技術(shù)攻關(guān)。我公司在總結(jié)空分設(shè)備運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),收集了大量空分現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),結(jié)合設(shè)備設(shè)計(jì)制造過程中的質(zhì)量控制狀態(tài)綜合分析制定措施,找出了解決氬產(chǎn)品投運(yùn)難的過程控制方法。主要有:利用ASPEN軟件模擬計(jì)算成套空分工藝流程,優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù);精餾系統(tǒng)的合理組織及計(jì)算,重點(diǎn)確定上塔的氬餾分抽氣位置,并改進(jìn)內(nèi)部結(jié)構(gòu),以確保氬餾分的質(zhì)量及穩(wěn)定;配套單體設(shè)備熱力計(jì)算,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化;采用公司特有的塔器設(shè)計(jì)制造技術(shù),嚴(yán)格控制上塔、下塔、粗氬塔、精氬塔的制造質(zhì)量;空分設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制及優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到位。慎重選取各系統(tǒng)所涉及到的各類閥門、孔板、分析儀以保證計(jì)量分析調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性;PDMS工程配管軟件、CERSAR-Ⅱ應(yīng)力分析軟件的應(yīng)用和開發(fā),確保分餾塔系統(tǒng)管路應(yīng)力補(bǔ)償?shù)陌踩浴?/p>
黃河空分從設(shè)計(jì)源頭到制造過程中的每道工序都嚴(yán)格質(zhì)量控制,不斷實(shí)踐、改進(jìn)、提高,終于收到了良好的效果。目前,我公司自行開發(fā)設(shè)計(jì)制造的帶氬空分裝置已形成產(chǎn)品系列,KDON-3800/4000型、KDON-4500/4500型、KDON-6000/6000型、KDON-10000/10000型、KDON-1201*/1201*型、KDON-15000/15000型空分設(shè)備均已正常投運(yùn),氬產(chǎn)品的產(chǎn)量和純度均達(dá)到或超過設(shè)計(jì)要求,成套裝置的成功投運(yùn)率100%,穩(wěn)居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。江陰華西氣體有限公司1201*空分設(shè)備一次開車成功,為黃河空分集團(tuán)全精餾制氬空分設(shè)備系列再添奇葩。
KDON-1201*/21000/420型空分設(shè)備系黃河空分集團(tuán)供江陰市華西村第五套空分設(shè)備。于201*年6月1日開始安裝,201*年1月24日一次試車成功,201*年4月6日順利通過考核,各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。具體運(yùn)行參數(shù)見下表:項(xiàng)目氧氣產(chǎn)量(Nm3/h)氧氣純度(%)液氧產(chǎn)量(Nm3/h)液氧純度(%)氮?dú)猱a(chǎn)量(Nm3/h)氮?dú)饧兌纫簹瀹a(chǎn)量(Nm3/h)液氬純度1.工藝流程方案:
設(shè)計(jì)值1201*99.6201*9.62100010x10-6O2420實(shí)際運(yùn)行值1240099.730099.7229002.7x10-6O24702x10-6O23x10-6N20.9x10-6O22.7x10-6N2本裝置采用分子篩常溫吸附預(yù)凈化,帶增壓透平膨脹機(jī)的全低壓流程空分設(shè)備。采用規(guī)整填料上塔,全精餾制氬,氧、氮產(chǎn)品外壓縮工藝流程。整套空分采用DCS計(jì)算機(jī)控制。
2.主要配套機(jī)組及設(shè)備特點(diǎn):
2.1原料空氣過濾器及空氣壓縮機(jī)組:配套自潔式空氣過濾器,容量按空壓機(jī)組吸入狀態(tài)1.8倍的氣量配置。國(guó)產(chǎn)離心式空氣壓縮機(jī)組,額定排氣量63000Nm3/h;額定排氣壓力0.52MPa,四級(jí)壓縮三級(jí)冷卻,電機(jī)拖動(dòng),雙層布置,軸功率5565KW,配套電機(jī)功率6200KW,負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍75-105%。DCS主控室控制。2.2空氣預(yù)冷系統(tǒng):本系統(tǒng)設(shè)置空氣冷卻塔冷卻并洗滌空氣;水冷卻塔利用蒸發(fā)制冷效應(yīng)將循環(huán)水預(yù)冷,由于本空分設(shè)備氮?dú)馓崛×看,預(yù)冷系統(tǒng)需要外加冷源,設(shè)置螺桿式冷水機(jī)組。冷凍水泵、常溫水泵選用國(guó)產(chǎn)名牌產(chǎn)品。本系統(tǒng)同時(shí)提供膨脹機(jī)組增壓機(jī)后冷卻器所需冷凍水。空氣冷卻塔、水冷卻塔均采用特殊設(shè)計(jì)的高效散堆填料塔,實(shí)際運(yùn)行結(jié)果充分顯示換熱效果好,阻力損失小的優(yōu)點(diǎn)?绽渌隙卫鋬鏊34t/h,下段常溫水113t/h;凍水溫度6.7℃,空氣出空冷塔溫度7.7℃,空氣與冷凍水溫差僅1℃,冷凍水消耗量只有萬立方米空氣5.3噸。本系統(tǒng)空氣阻力損失4KPa?绽渌W(xué)計(jì)算時(shí)把空塔氣速限制在安全范圍內(nèi),采用大通量液體分布器,設(shè)置重度沉降+絲網(wǎng)除沫汽水分離裝置,汽水分離效果良好,保證了純化系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
2.3純化系統(tǒng):采用立式單層床分子篩吸附器,電加熱器加溫再生,加熱和冷吹采用同一流路,污氮?dú)膺M(jìn)系統(tǒng)用流量控制調(diào)節(jié)蝶閥使純化器再生過程流量恒定,確保分餾塔系統(tǒng)上塔工況穩(wěn)定。用恒流控制方式完成充壓過程,保證進(jìn)分餾塔系統(tǒng)空氣壓力穩(wěn)定。該系統(tǒng)流程如下圖所示。立時(shí)吸附床的幾何形狀使氣流分配效果好,吸附效率高,空氣出系統(tǒng)CO2含量設(shè)計(jì)值1x10-6,運(yùn)行值0.37x10-6,純化器全系統(tǒng)運(yùn)行阻力≤10KPa,這是因?yàn)榱⑹酱膊捎?3X-APG,4X8目規(guī)格的分子篩,吸附容量和阻力控制相得益彰。立式吸附床比臥式床層高,傳質(zhì)區(qū)占的比例小,吸附劑充裝量少,再生氣流分配,床層截面的溫度梯度分布相對(duì)均勻,再生能耗低。本系統(tǒng)電加熱器投運(yùn)功率600KW,再生平均消耗功率250KW。
2.4分餾塔系統(tǒng):本系統(tǒng)是空分設(shè)備的核心,實(shí)際運(yùn)行結(jié)果,精餾塔氧的提取率99.2%,氬的提取率大于81%?諝膺M(jìn)冷箱壓力0.48MPa,空氣壓縮機(jī)組排氣壓力0.494MPa。各項(xiàng)指標(biāo)在國(guó)產(chǎn)全低壓空分設(shè)備系列中處于領(lǐng)先水平。本系統(tǒng)主換熱器采用氧氣、氮?dú)、污氮(dú)夥种檬,五臺(tái)組合。其運(yùn)行熱端溫差2.6℃以內(nèi)。過冷器兩臺(tái),出上塔氮?dú)、污氮(dú)膺^冷液空和液氮,優(yōu)先保證液氮的過冷度。增壓透平膨脹機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定,膨脹機(jī)絕熱效率85%,增壓機(jī)后冷卻器采用高效內(nèi)翅片管,冷凍水和排出增壓空氣溫差只有1.1℃。雙溢流對(duì)流篩板下塔;規(guī)整填料上塔;單沸騰冷凝蒸發(fā)器;粗氬塔兩塔設(shè)置,用進(jìn)口液壓泵連接;精氬塔氣相進(jìn)料,逆流冷凝器;部分氬氣內(nèi)壓縮至3.0MPa,向用戶連續(xù)提供氬氣。系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,工況穩(wěn)定。下塔阻力14KPa,上塔阻力3.9KPa,氬餾分含氬量10%,粗氬塔兩塔阻力10.3KPa,工藝氬流量480Nm3/h調(diào)出歷史曲線可現(xiàn)平直。系統(tǒng)整體布置用PDMS工程配管軟件設(shè)計(jì),CEASAR-Ⅱ做管系應(yīng)力分析。整個(gè)冷箱沒有結(jié)霜跑冷現(xiàn)象。
2.5產(chǎn)品氧、氮壓縮系統(tǒng):采用經(jīng)過開封空分業(yè)界40年錘煉的立式無油活塞氧氣、氮?dú)鈮嚎s機(jī)組。經(jīng)過黃河空分集團(tuán)近幾年在機(jī)組每一個(gè)環(huán)節(jié)上的雕鑿提升,機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn),排氣壓力3.0MPa時(shí),容積比能達(dá)到0.165KWH/Nm3O2。按照J(rèn)B/T6893《往復(fù)活塞中壓氧氣壓縮機(jī)技術(shù)條件》規(guī)定的容積比能0.2KWH/Nm3O2。機(jī)組能耗降低17.5%。比國(guó)產(chǎn)氧氣透平壓縮機(jī)組更有明顯的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。機(jī)組噪音、振動(dòng)等指標(biāo)均低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。主要易損件的更換周期大于4000h,主機(jī)運(yùn)行周期大于1年。
2.6綠色空分:對(duì)制造“綠色空分”不僅僅會(huì)大幅增加自己的生產(chǎn)成本,降低利潤(rùn)率,而且很有可能在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)難以獲得社會(huì)和公眾的認(rèn)可。但是,出于一種不可推卸的責(zé)任感,我們默默堅(jiān)持。首先節(jié)能就成為了對(duì)“綠色空分”最重要的一點(diǎn)考核標(biāo)準(zhǔn),高水平的氧、氮、氬提取率必將設(shè)備能耗大大降低。本套設(shè)備經(jīng)考核單位制氧能耗0.38Kw.h/m3.O2,遠(yuǎn)低于JB/T8693-1998《大中型空氣分離設(shè)備》規(guī)定的單位制氧能耗0.45Kw.h/m3.O2。通過嚴(yán)格控制管道流速,增加保溫隔音層厚度,將廠區(qū)內(nèi)噪音控制在Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi),使運(yùn)行管理人員有一個(gè)良好的工作環(huán)境。
3.用戶和供貨商的和諧合作:空分設(shè)備依賴于設(shè)計(jì)水平;制造質(zhì)量;配套部機(jī)、閥門及附件;安裝調(diào)試四個(gè)環(huán)節(jié)的有機(jī)統(tǒng)一。用戶和供貨商的和諧合作是空分設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的保證。江陰華西氣體有限公司有一批技藝精湛的工藝、設(shè)備、電氣、儀表工程師和技師。公司領(lǐng)導(dǎo)更是空分設(shè)備運(yùn)行專家。空分設(shè)備合同談判、設(shè)計(jì)審查、安裝監(jiān)理他們?nèi)轿粎⒓,裝置的開車調(diào)試也是他們出色地完成。設(shè)計(jì)審查他們提出了不少寶貴意見。工程設(shè)計(jì)更是幾易其稿,致使工程布置簡(jiǎn)潔、合理、方便操作、節(jié)約材料。對(duì)設(shè)備安裝全過程監(jiān)控,既細(xì)致入微又突出重點(diǎn),設(shè)備安裝質(zhì)量和工程進(jìn)度和諧兼收。整套空分設(shè)備從開始安裝到調(diào)試成功僅用不到七個(gè)月時(shí)間。
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