孟德龙
(吉林鑫达钢铁有限公司生产部)
摘 要:针对吉林鑫达制氧厂三期制氧纯化系统升级改造氧气产量大幅提升后与本套机组配套的活塞式氧压机输送能力不匹配的情况,通过调整二期制氧机组和三期制氧机组的氧气压缩机吸入压力和机组的启停,达到既满足氧气满量输送又节约能耗的目的。
关键词:氧气产量;氧压机;节能;吸入压力
0 前言
吉林鑫达钢铁公司KDON-8000/8000、KDON-12000/12000、KDON-22000/22000制氧机组均为空气预冷,分子筛净化吸附,增压透平膨胀机,规整填料塔全低压分离外压缩流程。氧气纯度≥99.6%,氮气纯度≥99.99%。每套机组均配套相应的活塞式氧气压缩机为炼钢转炉吹炼、连铸切割及高炉机后富氧输送氧气。
1 调整前生产及使用状况
1.1 制氧厂氧压机设备情况
制氧厂氧压机设备统计表
序号 |
机组 氧压机 |
投产 时间 |
压缩机 型号 |
制造厂 |
台数 (台) |
设计流量 (m3/h) |
出口压力 (MPa) |
电机额定功率 (kW) |
1 |
1号机组 |
2010.5 |
ZW_73/30 |
开利 |
3 |
4380 |
3.0 |
800 |
2 |
2号机组 |
2010.9 |
ZW_73/30 |
开利 |
4 |
4380 |
3.0 |
800 |
3 |
3号机组 |
2012.7 |
ZW_95/30 |
开元 |
5 |
5700 |
3.0 |
1125 |
合计 |
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12 |
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1.2 三期制氧提产改造及输送情况
吉林鑫达三期制氧型号为KDON-22000/22000,设计氧气产量22000m³/h配套五台ZW-95/30活塞式氧压机,开四备一。自投产以来产量一直稳定在22500-23000m³/h,启动四台压缩机既能满足生产需要。
随着公司发展,钢铁产能不断提高,氧气需求缺口越来越大,2019年11月制氧厂通过增加一台YADL-16500空压机补充加工气量的方法提高了氧气产量,产量由原来的23000m³/h提高到24000m³/h。实际还有提升空间,但受分子筛吸附剂的限制氧气产量没有继续上提(加工空气量增加如果超出原有空气净化吸附系统的分子筛吸附能力,会有二氧化碳、碳氢化合物等有害成分进入分馏塔,严重影响设备的安全稳定运行)。这时段四台氧压机还能够把24000m³/h输送出去。
2020年2月21-24日利用检修机会,制氧厂把纯化系统的吸附剂更换为NW-III新型高效分子筛,加工气量再次提高,氧气产量也随之逐步增加到25000m³/h,但是四台氧压机设计及实际输送能力不能满足,多产的1000m³氧气怎么送出成了问题。当时由于生产的紧迫只能靠把备用机启动,五台压缩机通过调整进口阀开度和吸入压力把25000m³/h的氧气产量输送出去。也就是说多开一台1125kW压缩机输送1000m³氧气,这1000m³氧气单算压缩电耗就近1kW,而原来综合氧气单耗为0.85kWh/m³,能耗成本增加。还减少了备机增加了生产隐患。后期一段时间也未找到较好的解决办法,但制氧厂一直没有放弃。
2 实施操作
打开制氧二、三期制氧低压连通,混合输送,节约电能。
2020年4月初制氧厂与生产部再次就三期制氧氧气输送问题进行现场研讨,制氧二期三台氧气压缩机ZW-73/30输送二期氧气13000m³/h,也就是说每台压缩机每小时输送4300m³氧气,如果通过低压氧气连通把二期一台压缩机的氧气产量输送到三期氧压机入口,4300+25000=29300m³,三期五台压缩机实际压缩能力为95×60×5等于28500m³。基本满足三期五台氧压机输送量。二期制氧可以停止一台800kW氧压机。
首先打开二期三期制氧低压氧气连通阀,三期五台压缩机运转,二期三台压缩机运转。然后逐渐全开三期五台氧压机进口阀,二期其中一台氧压机逐渐关闭入口阀,主控室控制各套氧气产量保持稳定。最后停止二期一台氧压机,各套机组调整产量和压缩机吸入压力,满足生产要求。
3 产生的效益
本次调整后整整比调整前少运转一台装机功率800kW的氧压机,每小时节电大约为650kWh,每天节电15600kWh。通过四,五,六三个月运行大约共节约电费60万元。
4 后续问题解决
随着夏季来临气温逐渐升高,制氧设备产量逐渐降低,三期制氧产量下降,在这么操作又会造成不必要的浪费,当三期氧气产量低于24000m³/h时要及时恢复原来操作;三期四台压缩机运转,二期三台压缩机运转,待气温转凉,三期产量再提高后,还可按照此方案操作。
5 结束语
本次操作只是简单地操作方法的转变,便达到了节约电耗的目的,在实际生产过程中要善于总结经验,积极寻求改进。