2021-4-10 | 經(jīng)濟(jì)相關(guān)
低溫冷凍空氣分離法是一個高消耗的生產(chǎn)過程。通過技術(shù)革新和深化管理,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的低耗、高產(chǎn),才能談得上經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
我廠有4套150m3/h空分設(shè)備(老區(qū)、新區(qū)各兩套),以一套“巧0’’設(shè)備為例,其消耗指標(biāo)是:每小時耗電260kWll,耗水30t,耗油4009;全年以n個生產(chǎn)月計算,耗電為205萬k磯,耗水23萬噸,耗油3168kg。這么大的消耗,只要我們提高管理技巧,其經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。
以我廠新區(qū)購置兩套杭州制氧機(jī)集團(tuán)有限公司“150”空分設(shè)備為例,經(jīng)自己改配江西制氧機(jī)廠透平機(jī)組,并在純化器前增設(shè)鹽水冷卻器后,系統(tǒng)壓力由2.5一2.SMPa降至1.6-1.SMPa,下降壓力為O.gMPa,操作壓力每降低O.IMPa,每小時省電2一3kWll。另外還有冷卻溫度的控制,運(yùn)行周期的延長,都能反應(yīng)出消耗的大小、效益的高低。現(xiàn)在就各單體設(shè)備逐一進(jìn)行介紹和分析。
1空氣壓縮機(jī)的操作
空分生產(chǎn)過程中,壓縮機(jī)的能耗約占整個過程的70%一80%。因此,要想達(dá)到低耗高產(chǎn),空壓機(jī)的正確操作和維護(hù)保養(yǎng)是管理干部必須抓好的重要環(huán)節(jié)。
如何操作呢?除嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)程去做外,還必須強(qiáng)調(diào)一些經(jīng)驗(yàn)做法。比如,按規(guī)定排油水,好的排放技巧是既排出了油水,又沒有浪費(fèi)氣量及壓力。冷卻水的使用也是這樣,除調(diào)溫之外還必須憑經(jīng)驗(yàn)檢查水質(zhì)的好壞;判斷壁垢狀況,最終使用最小的水量,達(dá)到最好的冷卻效果。
維護(hù)保養(yǎng)也一樣,應(yīng)以保證其達(dá)到設(shè)計的機(jī)械效率為目的:余隙容積的調(diào)節(jié);過濾系統(tǒng)及進(jìn)氣活門的清潔暢通,都是管理人員應(yīng)親自掌握的事情。從理論上講,就是制造廠家如何在提高等溫效率和機(jī)械效率上下功夫,使用廠家則是如何下大功夫保證其設(shè)備達(dá)到設(shè)計制造的等溫效率和機(jī)械效率。
空壓機(jī)的能耗受壓力高低的影響,但其末級壓力的高低則由系統(tǒng)工藝狀況而定。
2膨脹機(jī)的操作
空分設(shè)備的冷量主要來源于膨脹機(jī),而根據(jù)廠家生產(chǎn)形式來選擇膨脹機(jī)是否合理,以及運(yùn)行操作的好壞,都與整個系統(tǒng)能耗息息相關(guān)。膨脹機(jī)的絕熱效率及前后壓差、進(jìn)氣量的大小均與產(chǎn)冷量有關(guān)。管理人員必須熟知其道理,方可有效地組織整個系統(tǒng)裝置經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
如:活塞式膨脹機(jī)前后壓差大,絕熱效率低于透平機(jī),但進(jìn)氣量大于透平膨脹機(jī)。因此,啟動過程時間較短,約7一8小時出氧。而透平膨脹機(jī)一般在11一13小時出氧,有的啟動時間更長,但其絕熱效率高,前后壓差小,使裝置的系統(tǒng)壓力普遍降低,長年運(yùn)行效益明顯。
透平膨脹機(jī)操作工必須掌握較高的操作技巧,既要充分產(chǎn)冷降低系統(tǒng)壓力,又要安全平穩(wěn)運(yùn)行,否則頻繁波動,經(jīng)常卡機(jī),耽誤了生產(chǎn),又增加檢修費(fèi)用,那就得不償失了。
3分子篩純化器的操作
我廠老區(qū)的空分設(shè)備純化器是采用堿洗塔和硅膠十燥器的老工藝,后經(jīng)過設(shè)備更新改造,配置了分子篩純化器清除水分和二氧化碳,使操作簡單,機(jī)組減少,凈化效果好。但也帶來了新的問題—電耗增加。原十燥器電爐使用功率為gkw,現(xiàn)分子篩電爐是36kw,其原因是分子篩再生溫度要求高,所以電耗就大了。外單位同行的經(jīng)驗(yàn)是將分子篩吸附床改為硅膠和分子篩雙層吸附床。它是利用分子篩再生出口溫度較高,硅膠再生溫度較低的特點(diǎn)而進(jìn)行組合的。分子篩再生出口溫度就是硅膠再生的進(jìn)口溫度,利用余熱,達(dá)到節(jié)電的目的。據(jù)說,這種雙層吸附法效果極好,可將原定的使用時間8小時延長至12小時或24小時,減少了電爐使用次數(shù),但我廠未實(shí)踐過。
4分餾塔的操作
空分設(shè)備中其它單體設(shè)備都是為分餾塔創(chuàng)造生產(chǎn)條件的。因此,分餾塔生產(chǎn)過程的控制好壞,是整個設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。
4.1盡量降低設(shè)備的系統(tǒng)壓力
前面講過,空壓機(jī)的末級壓力隨整個工藝狀況而定,而工藝狀況則與分餾塔操作的好壞關(guān)系極大。一般來講,平常的操作主要是節(jié)-l閥的控制與膨脹機(jī)進(jìn)氣量的調(diào)節(jié)。節(jié)一1閥的開度多少為合適呢?我想應(yīng)該是與膨脹機(jī)達(dá)到最大產(chǎn)冷量時相應(yīng)的開度為最佳,不論凸輪的開度還是轉(zhuǎn)速的控制都一樣。操作好的,配活塞式膨脹機(jī)的系統(tǒng)壓力也可降至2.IMPa左右。操作不好的,配透平膨脹機(jī)的也有高達(dá)2.4MPa以上的。
系統(tǒng)壓力降低了,也就是空壓機(jī)終壓降低了,即意味著降低了電耗、水耗、油耗。
4.2盡量減少各方面的冷損
分餾塔、膨脹機(jī)內(nèi)保溫材料珠光砂作為絕熱之用,必須干燥、無雜質(zhì)、填充嚴(yán)實(shí)。以防外界濕空氣吸人,影響保溫效果,使冷量向外環(huán)境傳導(dǎo)。杜絕設(shè)備各焊口、閥門、法蘭口的漏點(diǎn)以防冷量外泄。調(diào)節(jié)好熱交換器熱端溫差及各隔層間的溫差,以防跑冷。控制好液氧液面高度,千萬不要過滿,過滿除影響精餾狀況外,還意味著冷量過剩,壓力可繼續(xù)降低,這實(shí)際上也是一種浪費(fèi)。
4.3盡可能使氧、氮純度達(dá)到雙高
我們知道,空氣中氮含量是個固定值,因此盡可能同時提高氧氮純度,達(dá)到雙高,其產(chǎn)量也基本卜達(dá)到雙高。這就是:進(jìn)塔內(nèi)氣體的氮?dú)饪偭?成品氮?dú)?成品氧氣中氮含量十餾分中氮含量。氮?dú)猱a(chǎn)量達(dá)到高產(chǎn),相應(yīng)成木降低。如果再將作為副產(chǎn)品的氧氣開拓銷路(我廠主要用氮)全部售出,那么經(jīng)濟(jì)效益就更可觀了。
4.4盡量延長分餾塔運(yùn)行周期
按操作規(guī)程要求,“150,’空分設(shè)備一般運(yùn)行周期為兩個月,因?yàn)楫?dāng)分餾塔內(nèi)熱交換器銅管被冰堵死后,不可能再運(yùn)行下去。但這個運(yùn)行周期根據(jù)工藝的不同和操作的好壞也長短不•。
我們原兩套帶堿洗塔工藝的空分設(shè)備改為分子篩純化器,并根據(jù)我廠有冷凍站的優(yōu)越條件,又在純化器之前增設(shè)鹽水預(yù)冷器,這樣進(jìn)純化器之前空氣已降至8℃左右,純化效果相當(dāng)好,空分塔運(yùn)行周期可達(dá)到一年。本來一年中需加溫吹除6次,現(xiàn)縮減到一次,即減少了5次,這5次的重新啟動過程所耗的電、水、油,加起來經(jīng)濟(jì)效益也是可觀的。