降低空分装置能耗相关问题分析
空分装置节能降耗的实现及具体措施分析

保 冷 材 料 ,加 强 冷 箱 的 密 封 处 理 ,以有效减少冷损ra。 1.4改善膨胀量
主 塔 冷 量 主 要 由 膨 胀 机 提 供 ,通 常 都 是 膨 胀 量 越 大 制 冷 量 越 多 ,当主塔内氧气纯度保持不变时,通过对空气膨胀量的有效 提 高 可 增 加 氧 气 产 量 。为 了 有 效 保 证 产 量 ,需 要 进 行 以 下 调 节 :
《资源节约与环保》 0 18年 第 7 期
空分装置节能降耗的实现及具体措施分析
吴口 M#- M#(中盐安徽红四 方 股 份 有 限 公 司 安 徽 合 月 巴 231607)
摘 要 :针 对 空 分 装 置 在 各 大 领 域 行 业 实 际 应 用 曰 趋
广 泛 的 现 状 ,提 出 空 压 机 优 化 、减 小 主 塔 的 上 塔 压 力 、减少 主 换 热 器 实 际 冷 损 、改 善 膨 胀 量 等 有 效 的 节 能 降 耗 措 施 。
关 键 词 :空 分 装 置 ;节 能 降 耗 ; 措 施 分 析
引言
如 今 ,化 工 、冶金与机械等行业实际生产规模越来越大,对 工 业 气 体 的 需 求 量 随 之 快 速 攀 升 ,而 随 着 深 冷 技 术 日 益 优 化 ,空 分 装 置 在 不 同 领 域 的 实 际 应 用 必 定 越 发 广 泛 ,所 以 空 分 装 置 节 能降耗改造将势在必行。
1 主要节能降耗措施
1.1空压机优化 1.1.1工况保持稳定时降低一定进气量
提 高 负 荷 的 直 接 结 果 是 増 大 能 耗 。在 空 气 流 量 稳 定 时 ,空压 机 将 进 人 稳 定 运 行 状 态 ,随 后 其 压 力 将 伴 随 空 气 流 量 增 大 而 明 显 降 低 ; 当 空 气 流 量 增 大 到 一 定 值 时 ,空 压 机 将 进 人 最 佳 的 运 行 状 态 。工况保持稳定时,需要将实际的空气流量保持在最佳范围 内 ,如果此种状态下产气量依然有一定富裕,则可通过对进气量 的适当减少来实现节能降耗[1]。 1.1.2在后系统故障条件下降低空压机的负荷
空分设备节能降耗分析

空分设备节能降耗分析节能降耗是企业提高经济效益、增强竞争力最主要的措施之一。
节约能源又是一个企业应该担负的社会责任。
空分装置属于高能耗设备。
所以想方设法降低空分设备的能耗是企业所必须面临的问题。
本文对空分设备节能降耗进行分析。
标签:空分设备;节能降耗;分析1保持空分设备高效运行(1)高品质的气水油是确保压缩机高效运行的基础。
从气方面而言,自洁式空气过滤器是目前空分设备的主流选择。
空气经过过滤器,灰尘被滤料阻挡,滤筒按周期切换吸附,反吹净化,确保了空压机进气的清洁度。
循环水质量的好坏直接影响到装置的运行周期,设备的连续稳定运行离不开良好的水质保障。
另外,加强对润滑油的管理,制定润滑油分析制度,密切关注润滑油性能指标,发现问题及时查找原因并更换润滑油。
(2)定期检查并更换机前过滤器滤筒,选用高效的自洁式空气过滤器,以提高空压机机前压力。
在满足气量要求的前提下,尽量减小空压机压缩比,提高机前压力,降低机后压力,降低能耗。
(3)叶轮反冲洗系统的应用是保证空压机效率的关键。
建立空压机叶轮冲洗系统运用规定,即便机组效率和振动正常时也要按周期对空压机叶轮进行冲洗,坚持机组叶轮的清洗,确保空压机组的平稳运转。
(4)提高机组中间冷却器的冷却效果,安排加强点检监测,预防并消除中间冷却器发生堵塞或者泄漏等故障。
做好水质的软化及清洁工作,及时清潔过滤器。
2降低系统损耗降低系统损耗,包括物料与冷量的损耗。
在物料、冷量制取上都需要消耗原始资源,系统中的各种损耗都会反映到最终能耗的提高。
(1)降低系统中的泄漏损失。
包括气体在动机组中的内、外泄漏,气、液在冷箱管道的泄漏,尤其是液体的泄漏,生产单位液体需要的制冷量要比气体大得多,制取低温液体所耗费的能量也更多。
泄漏不止会造成不安全隐患,也会使系统能耗极大损失。
(2)降低冷却水的温度。
空压机是空分设备中能耗最大的设备,空压机功能的好坏直接影响运转本钱。
受天然要素制约,无法操控空压机组进气温度,但是在设备状况良好下,我们能够经过循环水温度和流量来进步空压机运转效率,进而降低能耗。
浅谈空分装置节能降耗

与氩 、 氩与氨之间的分离。该设备 自投产 以来 , 分子筛再 生用污氨气 量 一直达不到设计值( 8 0 N / 、5 P )影 响分子筛再生效果 , 1 0 0 m3 1 K a , h 导致进塔气体 C 超标 。虽经采取提高污氨压力的方法增加流量 , O: 但 效 果 不 明 显 , 力 提 高 到 2 K a 流 量 为 1 0 0 m3 , 且 增 加 压 5P , 70N / 而 h 了设备能耗 。 针对污氨气流量低于设计值的现象, 我们采取 了如下手 段增大污氦气量 : ①对污氨气流量表进行 了多次调校 , 确认流量表没 问题。②对 污氦气放散阀 V 0 、 I 1 4进行调校 , 1 6 PC 0 确保 阀门正常。 通过 以上措施后 , 污氨气出塔压力、 上塔压 力、 污氮气提取量都无 变化 。经 分析 认 为可 能 是 由于 分子 筛 污氨 放 空 管道 管径 细 小 , 导致 污 氨 憋压 , 法取 出的原 因。 原 有污 氨 放空 管路 从 变径 处切 除 , 焊 无 将 重新 接 大 管径 管 路 ; 同时 , 污 氦 放 空消 音器 去 掉 , 小 污氦 管 路 阻 力 , 将 减 以 求能在降低污氦压力的前提下, 保证分子筛再生污氦气量 。经过一天 的时间 , 管道改造工作顺利完成。改造后 , 经使用验证, 分子筛再生污 氮压力为 1 K 5 P时 , 污氮流量即可达到 2 0 0 H, 4 0 M/ 达到了预期效果。 改造后上塔压 力降到 3 K a 氦气 出塔压力为 1 k a 空压机机 7P、 P, 0 后压力由原 来的 05 MP . 2 a降低到 04 MP , .8 a 经过计 算, 年节约 电费 2 0多万 。 对 节 能 降耗 、 0 保证 气 体 纯 度 起 到 了 良好 的作 用 。 22 充 分 利 用 膨 胀 机 的潜 力 , 产 液 氧 、 . 生 液氮 该 套 空 分 设 备 送 入上塔 的膨胀 空气设计 量是 3 0 Nm3 ,实际上 由于膨胀 机效率 20 / h 高 、 空 分 塔 绝 热 效 果 好 、 以及 复 热 不 足 冷 损 小 等 原 因 ,膨 胀 量 在 2 0 N / 右 时 即 可保 证 冷 量 平 衡 。 因此 , 们 认 为 可 以 充 分 利 2 0 m3 h左 我 用膨胀机的潜力 , 适当增加膨胀量生产液体产品 , 以满足生产和市场 对液氦 、 液氧 、 液氩的需求。在将膨 胀空气量提高至 1 O O m3 0N / 7 h后 送入上塔参加精馏 , 由于膨胀空气有一定 的过热度 , 吹入 大量 的过热 气体会导致膨胀空气进塔 处塔板液体大量蒸发 , 影响精馏效果。 为保 证 产 品 纯 度 ,通 过调 节 纯 液氮 调 节 阀 H 2和 污 液 氨 调 节 阀 H 6开 V V 度, 在液氦纯度合格 、 满足下塔精馏的前提下, 尽量将 阀门开大, 增加 上塔下流液 , 改善精馏条件 , 使产品纯度不影响的情况下 , 天可 多 每 生 产 液 体 产 品 6 , 高 了经 济 效 益 m。提 23 改进 纯 化 器再 生工 艺 流 程 . 231纯化器再生气源加温改用空气 在石油化工等企业 , .. 以生产 氦气为主。氧气大部分放空且具备 了压缩风系统 的企业, 在氨气需求 紧张的情况下, 可以用压缩风代替氨气对纯化器进行加温再生, 既增 大 了氦 气 产量 , 证 用氮 装 置 的安 全生 产 ; 时又 节约 了资源 费用 。 保 同 232 纯 化 器吹 冷 时氨 气 旁通 纯 化器 再 生加 温完 吹 冷 时 , 要 .. 氨气 经过灼热的加热炉 , 使很大一部分冷量消耗在加热炉 的炉体上 , 既要 多消耗氮气又要多耗 电。 在加热炉前后各装一只截止阀将吹冷的氨气 隔开, 再焊一条管线加上一只旁通阀 , 这样吹冷的氮气就绕开加热炉 , 直接进入纯化器 , 达到了迅速降温的 目的。由于单纯吹冷大大缩短 了 时间, 同时 加 热炉 仅加 热 不进 行 强迫 冷 却 , 免 了频 繁 的过 冷 过热 , 避 从 而延长 了加热炉的寿命。另外由于加热炉不进行强迫冷却 , 其保温性 14成品指标 . 能亦较好。 下次加温时, 温度上升较快 , 从而提高了加热再生纯化器 的 速度, 缩短 了纯化器再生时间, 也在一定程度上节约了电能。 24 减 少空分设 备冷量损失 空分设备的冷损主要表现在 四个 . 方面 : 热 不足( 复 即热 交换 不 完 全 ) 失 ( , 冷 损 失 ( )液 态 产 品 损 Q )跑 Q3 , 取 出冷 量 损 失 ( )塔 内泄 漏 损 失( QD , Q ) 此 , 分 设 备 的总 冷 损 失 为 。因 空 Q = 。 Q,Q2Q3根据能量守恒原理 , Q十 + + o 在稳定工况下, 空分设备 注: 气体体积( m ) N 3系指在 O 1 1 2 K a状态下 的体积。  ̄ 0. 5 P C, 3 的产冷量应该与装置 总冷损平衡。而空分设备的产冷量在没有外加 2 降低降耗和提高生产能力的措施 是 T与膨 胀 机 的 产冷 量 21改造污氯气放空管道 , . 降低上塔操作压力 根据 空分精馏原 冷 源 的条 件 下 , 由压缩 空气 等 温 节 流 效 应 △H 。 △H + 。 Q + + 2 Q 。 理 ,上 塔 压 力 的 变化 引起 主 冷凝 蒸 发 器 内 液氧 与下 塔 侧 氨 气 之 间 的 Q 两 部 分 组成 。 因此 . T Q = 0 Q1Q + 3 由上 式 可 知 , 少冷 量 损 失 , 以减 少制 冷量 , 而 提 高 空 分 系 减 可 从 温差变化: 上塔 压力高, 则液氧的汽化温度亦高 , 这样在下塔压力不 由于各种客观条件的限制, 冷损是不可能完全消除 变的情 况下 , 主冷内氧氨 之间的温差 必然缩 小, 换热量减少 , 使下塔 统 运转 的经济性。 但 的回流液减 少, 必然引起 下塔压 力增 高 , 使氮气 的温度亦提高 , 从而 的 , 可 以 采取 一 定 的措 施来 减 少 。 复热不足冷损 的控制 热端温差是指正流空气进塔温度与各股 满足主冷换热对温差的要求。 随着下塔 的压力提高 , 空压机 的机后压 热端温差越大冷损也就越大 , 因 力必然增大 , 这使空压机轴功率增大, 电增加。 耗 因此, 在调节精馏工 流气体 出塔温度 的算术平均值之差。 应尽可能地缩小热端温差 。 中小型空分设备的热端温差设计值为 况时 , 一定 要尽 量 降 低 上塔 压 力 。压 力 降低 后 , 但 可 以 降低 空 压 机 此 , 不 ~ ℃。① 热端温差扩 大的几种原 因: 胀量过 多; 膨 热交换器表面被 出 口压 力( 即系统压 力)而且使上塔 的精馏工况趋于优化 , , 有利于氧 5 7
关于空分装置在煤化工生产中的节能降耗和安全运行

关于空分装置在煤化工生产中的节能降耗和安全运行摘要:空分装置在煤化工生产中有着非常重要的作用,它可以对原料气进行有效的纯化处理,然后将净化后的原料气送入空分装置内,空分装置的生产能力和质量直接影响着煤化工生产效率和质量,所以应该重视并做好空分装置在煤化工生产中的节能降耗和安全运行工作。
文章针对煤化工生产中空分装置在节能降耗和安全运行方面存在的问题进行了分析,希望能够给相关工作人员提供一些参考和借鉴。
关键词:空分装置;煤化工;按群运行;参考随着经济的发展和科技的进步,人们对能源的需求也越来越大,传统的能源已经不能满足人们日益增长的能源需求,所以对煤制气资源的研究和利用成为了我国未来发展的主要方向,这也为空分装置在煤化工生产中节能降耗和安全运行提供了良好的条件。
空分装置作为煤化工企业生产过程中的重要设备,对原料气进行纯化处理,然后将净化后的原料气送入精馏装置内,是煤化工企业生产过程中非常重要的一环。
在煤化工企业生产过程中,由于空分装置在节能降耗和安全运行方面存在问题,导致了生产效率和质量得不到有效保障。
一、空分装置在煤化工生产中的节能降耗(一)采用指标控制和互用系统煤化工企业可采用指标的合理控制和可利用系统的使用降低能源消耗,如:氧气纯度设计指标为99.6%,每次开车纯度要达到指标才开始外送,现将氧气纯度指标下调至98%,预计开车时间节省1小时,节约蒸汽120t,蒸汽75元/t,按每年两套按1次开车计算,预计节省费用120*2*75=18000元;利用液氧储罐储存液氮,大修期间空分装置利用液氮汽化向管网供氮气,并通过每天购买液氮,持续向全厂供应氮气。
大修前空分装置利用液氧储槽储存液氮约64吨,大修期间将液氧储槽的液氮导入液氮储罐,减少了公司液氮采购量,为公司大修安全提供了有力保障。
每年大修减少液氮采购约60.82吨,每吨830元共节省费用5.05万元。
(二)采用填料上塔在空分装置中,运用填料上塔技术,不仅可以有效地避免空分装置出现液位过高、液位波动、液位压力异常等现象,而且还可以在一定程度上增加空分内的气液接触面积,从而提升空分装置的分离效率。
煤化工空分装置的节能降耗措施及运行总结

煤化工空分装置的节能降耗措施及运行总结摘要:随着煤化工大力发展,空分技术不断取得突破,随着空分装置规模化、大型化发展,影响空分装置安全稳定运行的因素日渐增多,轻则导致非计划停车,重则发生着火爆炸事故,为避免同类事故再次发生,以下分析总结影响空分安全稳定运行的因素。
关键词:煤化工;空分装置;节能降耗引言空分装置流程分为全低压分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、全精馏无氢制氩、空气增压液氧内压缩。
整套设备包括空气过滤、空气压缩、空气预冷、分子筛纯化、全精馏无氢制氩、液体贮存及汽化、仪控、电控等系统。
配套机组采用杭汽的汽轮机和陕鼓的离心压缩机。
机组的布置形式为EBZ45-6型离心压缩机、齿轮箱、汽轮机、EIZ125等温压缩机。
1空分装置低压板式换热器吹扫改造空分装置经过长时间运行后,固体CO2颗粒、分子筛粉尘、机械杂质会在低压板式换热器内聚集,引起板式换热器阻力增加和进塔气量降低。
由于无法对堵塞情况进行在线处理,长期以往,装置负荷降低、冷损增大。
在开车阶段需要大量空气吹扫板式换热器,延长空分装置开车时间,增加装置能耗。
改造措施:为加快空分装置开车进度,缩短低压板式吹扫时间,保证吹扫效果,在低压空气进冷箱管道封头处增加DN250阀门。
在停车检修阶段,利用仪表气向下塔充压至0.4MPa,打开该阀门,对低压板式换热器进行反吹扫,可缩短开车吹扫时间。
2空分装置增压机高速轴轴温持续增高处理空压机组是空分装置关键的动设备,关乎空分装置的整体负荷与稳定运行,其运行状况的好坏直接关系着整条化工产业链的生产经营。
空压机组的运行状态主要通过工艺参数以及轴振动、轴温等数据予以呈现,各项指标运行稳定无异常则表明机组运行良好。
现有的空压机组中,多轴离心式空气增压机因其能耗低、压缩比高、叶轮数量少、占地面积少等优点,使用最为广泛;但多轴离心式压缩机因其独特的设计原理与结构特点,所有轴系在运行时均需监控轴振动、温度,相较于其他类型压缩机监控点更多,一点波动则“全身”波动,即当某一级或某一点的振动、温度出现异常变化时,均会影响增压机的正常运行。
空分装置节能降耗措施浅析

空分装置节能降耗措施浅析摘要:节能降耗工作是现阶段社会经济发展主旋律,对空分装置进行设备与工艺的有效优化能降低能耗,减少成本,提高资源实际利用率。
不论是国家提出的要求,还是企业自身发展需要,都要对节能降耗给予高度重视。
关键词:空分装置;节能降耗;措施引言装置的初期选型直接决定了后期运行,一套好的设备和合理科学的流程,不仅操作起来简单可靠,而且运行稳定,能耗低,是企业谋求经济效益最大化,节能降耗的根本所在。
1工程概况甲公司60万t/a甲醇项目配套单套GOX90000Nm3/h空分装置,产出高压氧88000Nm3/h和低压氮15000Nm3/h。
乙公司60万t/a甲醇项目配套两套KDON-43400/14300,共产出高压氧86000Nm3/h和低压氮28600Nm3/h。
空分装置主要为气化炉提供高压氧气,正常运行时为公用管网提供仪表空气、工厂空气、氮气,本装置生产的液体有液氧、液氮。
2设备选型2.1同等生产能力下,单套装置比两套及两套以上装置制氧单耗低、成本小单套装置不仅占地面积小,设备投资成本低,而且操作简单,易于维护,维护投入少,损耗来源少,损耗总量小,提取率和换热效率高。
只要通过维持长周期稳定运行及缩短装置启动时间或增加后备系统等措施克服单套装置停机后无备机的缺点后,单套大型化的优势不言而喻。
2.2空冷式凝气系统的优势做完功的乏汽经过管道到达空冷散热器的金属表面,直接通过空气来冷凝,蒸汽与空气进行热交换后散发到环境中,所需的冷却空气由16台变频轴流风机提供,蒸汽冷凝后冷凝液收集至冷凝液罐,经冷凝液泵送回供水车间回收利用。
同时,利用射汽式抽气器对系统进行抽真空,抽气器设有冷却器,冷凝液同样汇集到冷凝液罐,冷凝液泵出口冷凝液外送前经冷却器做为冷却器冷源。
当然,空冷系统也有它的不足之处:占地面积大、设备初期投资大,电耗大。
尤其是电耗,几乎占了整套装置电耗的一半,2017年全年本装置电耗总量为1428.43万千瓦•时,由16台轴流风机消耗688.21万千瓦•时,每度电单价约为0.54元,空冷系统2017年耗电费用为688.21×0.54=371.63万元。
煤化工空分装置运行问题和建议

煤化工空分装置运行问题和建议韩辰凯山东京博众诚清洁能源有限公司 256500关键词:煤化工;空分装置;运行引言气化炉和空分设备,是我国煤化工技术进步专项工程中必不可少的关键设备,但现阶段,我国特大型空气分离的主要设备,如空压机、氧透、增压机和高压低温阀门等装置,其风险系数都相对比较高,再加上在实际工作的过程中经常会发生能耗高、效率低的状况,使得该工程在进行时,必须对工作质量进行密切关注,并通过采取有效的措施来提升空气分离设备的安全指标。
1、空气分离的概念以及空分装置运行的重要意义空分是空气分离的简称,它是空气分离的主要意义,它利用空气中各种气体的物理特性,通过各种技术手段隔离空气中的其他气体,不仅可以隔离普通的氧气和氮,还可以提取稀有气体,例如氦气和氩气对煤炭和化学工业来说是必不可少的。
随着煤化工装置数量的增加,对氧气的需求越来越大,空气分离装置的运行能够极大地保证煤的转化率的提高,为新形势下煤化工行业实现生产目标提供了必要的前提条件,煤炭工业以安全为重,因此被认为是发展空气室安全运行的重中之重,成为不容忽视的关键问题之一。
为了保证煤化工行业的健康发展,必须保证气室的安全,提高气室的稳定性,以适应新时期的安全要求,实现煤化工行业安全发展的生产标志。
2、煤化工空分装置安全运行中存在的问题煤化工空气分离装置在我国大型的煤化工企业中的应用尤为广泛,可以为煤化工行业的生产提供帮助,为其提供较为纯净的气体原材料,并在一定程度上提高经济效益,减少成本,进一步促进我国煤化工行业的可持续发展。
然而,因为空气分离装置本身应用特点与技术特征,在使用时会存在一定的安全隐患,这就需要煤化工企业正确应对各项安全生产问题与管理等方面带来的挑战。
站在客观的角度上分析,将空分装置合理应用到煤化工企业中,需要对空分的各个环节予以严格管控,倘若发生故障问题,将会造成生产事故,甚至还会引起化工爆炸。
因此,对煤化工空分装置的安全运行管理工作予以加强是现阶段我国煤化工企业首要解决的问题。
空分装置节能优化与应用方案

空分装置节能优化与应用方案
空分装置是一种用于分离空气中不同成分的设备,通常用于生产工业气体,如氮气、氧气和氩气等。
在工业生产中,空分装置通常需要大量的能源来运行,因此如何节能优化并提高其应用效率成为了一个重要的课题。
首先,为了实现空分装置的节能优化,可以从以下几个方面进行改进:
1. 技术改进,通过改进设备的设计和工艺流程,优化设备的结构和运行方式,减少能源消耗。
2. 节能设备应用,引入高效节能设备,如高效换热器、节能压缩机等,以减少能源消耗。
3. 节能控制系统,采用先进的自动控制系统,实现设备的智能化运行,提高能源利用率。
4. 废热回收利用,将废热回收利用,用于加热水或其他需要热能的地方,减少能源浪费。
其次,针对空分装置的应用方案,可以从以下几个方面进行探讨:
1. 工业气体生产,空分装置可以用于生产工业气体,如氮气、氧气和氩气等,用于工业生产中的气体供应。
2. 医疗行业,氧气是医疗行业不可或缺的重要气体,空分装置可以用于生产医用氧气,满足医疗机构的需求。
3. 食品行业,空分装置也可以用于食品行业,如在食品包装中使用氮气保鲜等。
4. 其他行业,空分装置还可以应用于航空航天、电子、化工等各个领域,满足不同行业的气体需求。
总的来说,空分装置的节能优化和应用方案是一个综合性的课题,需要技术改进、设备更新和智能化控制等多方面的努力。
通过不断的创新和改进,空分装置的节能优化和应用方案将为工业生产带来更多的效益和环保的利好。
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提高氧产量首先要建立在空压机经济运行的前提下,因为空压机能耗直接关系到整个制氧机的经济效益。其中运行情况包括两个方面:
第一,空压机运行状况。其中自洁式过滤器阻力影响空压机的吸入压力,当阻力升高时空压机一级吸入压力会降低,压缩等量空气到相同压力所产生的压差就增大,随之空压机的能耗就会增加。其次空压机级间冷却器换热效果是否良好也很重要,当气体在级间冷却不良时进入下一级温度升高,导致空气压缩到额定状态更难,导致功耗增加。最后其他可能会导致空压机停车的故障也不容轻视,一旦空压机停车整个空分装置也就无法运行。在停车后再开车时需要消耗大量的电能来启动设备,是很大的一部分能耗支出。
而在氧压低时,此时氧产量低于用量。这时可以通过调节工况将制氧机调节为全气态产品输出,如将D工况变为A工况,同时还可以将液氧罐内液氧通过液氧泵输出对用量缺口进一步补充。
以上两种情况的工况调节和液化装置液体贮罐的利用起到了调节用氧变化的作用,把多余的氧储存起来以弥补用氧高峰。在没有以上调节方式以前经常需要多开制氧机或者增大制氧机负荷来满足用氧高峰,而在非高峰时就有大量的氧产品被放散,浪费大量能源。
提高氧抽取量
减少污氮抽取量
计算适当污多低温液体进入上塔
开大液氮进上塔阀
提高进上塔液体过冷度
提高过冷器换热效率
上塔回流比、纯氮、污氮产量对氧提取率的影响至关重要。回流比的控制对上塔阻力的影响甚大。回流比大,回流液中氧浓度增加,氧提取率高。回流比小,回流液中氧浓度下降,氧提取率低。纯氮产量高,污氮产量低,氧提取率上升。纯氮产量低,污氮产量高,污氮带走的氧多,氧提取率下降。可见,回流比、纯氮产量、污氮产量对污氮中含氧的多寡起着十分重要的作用,因此,通过控制污氮含氧中含氧量,调节上塔回流比及纯氮、污氮产量,对提高氧提取率起着十分重要的作用。
第二,要避免异常工况和工况大幅波动。在工况异常或者波动时会精馏塔组分分离,氧氮氩的生产都会受到影响,严重时还可能会导致工况失控导致需要重新建立工况。而工况的调节恢复是需要相当长的时间,相当于在消耗能源的同时并没有有效产品输出。所以我们在日常工作中要及时调节工况避免工况恶化。
只有做好空分设备维护,保持制氧机平稳安全高效运行,整个制氧机的运行成本才会下降。
2、问题背景
在钢铁行业面临严冬的严峻形势下,降低生产成本已经是一条重要的发展途径。现在我车间供氧主要由G台完成。而G台在日常生产过程中产量常常达不到额定的60000立方,如何提高氧提取率,用更少的能耗产出更多的氧,为用户提供充足的氧气,通过节能降耗来创造更多的纯利润,是我们的关注点之一。
而在日常生产中常常会遇到氧气官网压力高,此时用户用氧量小于氧气产量,而这时如果不采取措施的话氧产品就只能放散,相当于这部分产品并没有产生效益而却消耗了大量的能源。
7、总结
制氧机正常运行时能耗的降低分为两种途径,一种是提高产品的提取率,用相同的能源来生产更多产品,一种是让产品利用更加充分。这两种方式提高提取率和降低放散率都可以降低在同样平均氧气需求条件下的制氧机能耗,降低成本提高经济效益。
我们在日常工作中要时刻注意这些工况参数,努力把工况调节到最佳,依据用量来调节工况,使氧氮纯度和产量都可以达到要求。同时及时发现设备问题,降低因设备问题而产生的额外能耗,使制氧机平稳高效运行。
5、降低放散率问题探讨
我公司氧气管网主要向炼钢炼铁厂输送,而炼钢炼铁用氧并不像制氧机一样具有持续性,是间歇用氧。这就导致了氧产量有可能小于或者大于用量,直观来讲就是氧气管网压力低还是高。
在氧压高的时候,就是氧产量多于用量。这时如果不采取措施,那么就出现了氧产出不能向管网输送,却被直接放散的情况。这就相当于白白浪费了生产这些氧气的能耗。这时可以通过对制氧机变工况来调节,如将A工况变为D工况,来生产更多液氧直接向液氧贮罐贮存起来备用和向外销售。其次氧气还可以通过5000液化装置来将气氧液化为液氧贮存。
其次要调节好板式换热器,以减少复热不足带来的冷损。同时要稳定工况,避免工况波动对污氮纯氮纯度造成影响,而降低氧提取率。
相应策略
相应调整方法
相应操作
减少膨胀空气旁通量
减少装置冷损
加强冷箱管道保温
提高换热器效率
调节工况时注意调节反流气复热温度
提高膨胀机前压力
减少流程阻力损失
提高污氮纯氮纯度
扩大氮富集区
开大液氮进上塔阀
而在空分生产出来的氧产品在用户用量低峰时却不能向管网输送,应当采取措施把多余的氧贮存起来备用,或者减少产量,那么就可以将产品充分利用,在氧气单耗一定的情况下制氧机一段时间的能耗就会降低。
氧气单耗可以粗略表示为 ,可见氧气单耗与Vcomkk/Vo2成正比,与 成反比,则空压机效率越高能耗越低,。
4、提高氧提取率问题探讨
提高污氮纯氮纯度
减少污氮抽取量
提高提馏段氧液化率
提高回流比
在空分运行时污氮中氧含量AI3261大约为1%O2,降低污氮中的含氧量,由于物料守恒就可以提高氧提取量。而提高污氮纯度需要将空分工况整体下移,提高回流比,同时纯氮纯度也可以得到同步提高,进一步提高氧提取率。可以通过以下调节方式来实现:
(1)在满足工况调节和正常污氮需要的情况下,适当减少污氮流量。减少污氮流量可以直接使其中的氧组分留在塔中参与精馏,相应的氧抽取量就可以增加,同时保证氧的纯度。
而在上述两个前提下要提高氧提取率,首先氧提取量不可能无限增大,第一受限于物料平衡组分平衡,只有进入上塔的氧原料多,纯氮污氮的氮纯度提高,产氧量上限才会提高。其次要提高产氧量就需要提高回流比,使氧冷凝更彻底,也可以提高氧产量。
提高氧提取率方向
相应策略
提高进上塔氧量
减少膨胀空气旁通量
提高污氮纯氮带走的氧
在制氧机所消耗的能源中首先空压机占了很大一部分,而对于制氧机的启动过程又是能耗相当大的。因而在遇到故障停车后再开车,不仅浪费了时间没有生产,还在启动时消耗了大量的电力,所以故障停车是很不经济的。
3、问题分析
所谓氧提取率是指进入空分装置的氧气最终被提取出来的份额,令进入空分装置的空气总质量为M1,其中含氧气质量分数为ρ1,提取出的氧气总质量为M2,其中含氧质量分数为P2,氧气提取率ρ= 。而在M2×P2一定的情况下P越高,相应的M1也就越低,随之加工的空气量就可以相应减少,空压机能耗减少,效益就可以提高。
降低空分装置能耗相关问题分析
王衍翔
武钢气体公司
摘要:本文将降低空分装置能耗分为降低氧放散率、提高氧提取率和设备维护来降低空分运行能耗三个方面入手,分析探讨在日常工作中如何减少制氧机能耗,提高制氧机经济效益。
关键词:制氧机,氧提取率,放散率,空分维护
1、概述
武钢气体公司主要生产氧氮氩等高纯度气体液体产品,其中氧产品需求量较多,较多用于钢铁冶炼。可用于转炉、平炉和电炉冶炼。吹入氧气可以促进燃料燃烧,加速原料和难熔合金的熔化,提高氧与铁水中碳、硅、锰、磷、硫等杂质元素的反应速度,缩短炼钢周期,提高产品质量。气体公司主要向武钢其他主体厂矿供应氧气,以及氧气外销。所以提取等量氧气所消耗的能量越少,经济效益就越高。
(2)在满足氮气需要时适当减小纯氮输出量,使上层纯氮区扩大可以使上塔氧组分整体下移,提高污氮纯氮纯度,也就提高了留在塔内的氧含量。
(3)适当开大液氮进上塔阀,可以增大上塔回流比,使氧组分更容易液化,氧组分的液化也就更加完全,从而提高氧提取率。
(4)在氧纯度符合要求的情况下,适当提高氧的抽取量,这样可以使精馏工况下移,不但提高污氮纯氮的纯度,在保证氧纯度的条件下,可以增大氧提取率。