空分設(shè)備調(diào)試總結(jié)

KDONAr-10000/2201*/320型空分設(shè)備調(diào)試總結(jié)

王年利

（黑龍江雞西北方制鋼有限公司158100）

摘要：詳述了本單位空分設(shè)備的配置特點(diǎn)，及安裝、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題和處理，對(duì)不合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改造和完善。

關(guān)鍵詞：大型空分設(shè)備；安裝調(diào)試；問題處理；改造完善。

黑龍江雞西北方制鋼有限公司KDONAr-10000/2201*/320型空分設(shè)備由開封東京公司配套安裝。采用常溫分子篩吸附，增壓透平膨脹機(jī)，規(guī)整填料塔，全精餾無氫制氬技術(shù)，DCS集散控制，氧氣外壓縮流程，于201*年10月調(diào)試成功，產(chǎn)品達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。1、設(shè)備配置及特點(diǎn)

1．1空壓機(jī)

空壓機(jī)為開封空分集團(tuán)公司產(chǎn)DA1200-42型離心壓縮機(jī)，該機(jī)利用膜式聯(lián)軸器通過增速器與電機(jī)聯(lián)接，為優(yōu)化局部負(fù)載工況，首級(jí)為懸臂式，軸向進(jìn)氣、油站配備兩臺(tái)3LU80A-6型螺桿油泵，油泵流量597L/min.

1．2氧壓機(jī)

配套氧壓機(jī)為開封空分集團(tuán)公司產(chǎn)ZW-60/30型立式、三級(jí)四列、無潤(rùn)滑、活塞式壓縮機(jī)。

1．3空氣預(yù)冷和分子篩純化系統(tǒng)

空氣預(yù)冷系統(tǒng)采用帶水冷塔的新型高效預(yù)冷系統(tǒng)�？绽渌�和水冷塔均采用塑料鮑爾環(huán)散堆填料，具有傳熱效率高，阻力小，操作彈性大等特點(diǎn)。配備美國(guó)約克公司的YCWSMillennium型螺桿式冷水機(jī)組。分子篩純化系統(tǒng)為臥式雙層床結(jié)構(gòu)，其工藝簡(jiǎn)單，啟動(dòng)操作方便，工作周期為4h。

1．4高效規(guī)整填料塔

在北鋼公司的10000m3/h空分設(shè)備中，除下塔采用篩板塔外，上塔、粗氬塔和精氬塔均采用新型高效規(guī)整填料塔。從設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況看，其操作彈性較大，操作負(fù)荷可在90%-110%之間調(diào)節(jié)，工況恢復(fù)迅速，阻力小，氧、氬提取率較高。由于采用規(guī)整填

料塔對(duì)降低能耗也起到顯著作用，空壓機(jī)排氣壓力只要保持在0.48Mpa就可使空分設(shè)備正常生產(chǎn)。1．5全精餾無氫制氬技術(shù)使用規(guī)整填料后塔板阻力降低，使得無氫制氬技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。取消了制氫站和粗氬凈化系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了流程，降低了投資費(fèi)用，

提高了安全系數(shù)。

1．6液體汽化應(yīng)急系統(tǒng)

本套空分設(shè)備配備液氧、液氬應(yīng)急汽化系統(tǒng)，在空分設(shè)備因故障停車時(shí)，用應(yīng)急液體泵將貯槽內(nèi)液體加壓至2MPa，再經(jīng)過蒸汽汽化器復(fù)熱為常溫氣體后送出，可在10min內(nèi)恢復(fù)向管網(wǎng)送氣，可保證10h正常供氣。

2、試車階段出現(xiàn)的問題

2．1空壓機(jī)電機(jī)燒瓦事故

試車階段后期發(fā)生一起空壓機(jī)電機(jī)燒瓦事故，10月8日下午2時(shí)許,當(dāng)班人員發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)電機(jī)里側(cè)軸瓦溫度快速上升，并達(dá)到報(bào)警值，立即組織緊急停機(jī)�，F(xiàn)場(chǎng)查看，設(shè)備其它各潤(rùn)滑點(diǎn)油壓均正常，只有電機(jī)里側(cè)軸瓦供油壓力幾乎為零，維修人員拆下軸瓦，瓦面巴氏合金已部分脫落。后檢查油路，在軸瓦進(jìn)油孔處發(fā)現(xiàn)一橢圓形不銹鋼熔渣，堵住了油孔。這是由于施工單位在油路開儀表孔時(shí)，直接用電焊開口，又沒清理管路，熔渣隨油流動(dòng)，在軸瓦進(jìn)油孔處卡住，至使斷油燒瓦。

2．2氧、氮出塔流量孔板安裝錯(cuò)誤

在各項(xiàng)操作參數(shù)均正常的情況下，氧氣產(chǎn)量卻無法提高，只能達(dá)到8500m3/h左右，多方調(diào)節(jié)無效。經(jīng)查孔板流量引壓儀表管并無泄漏，變送器工作正常，懷疑氧氣流量孔板方向裝反，組織人員拆下氧氣孔板，安裝方向并沒有反，對(duì)照孔板流量計(jì)算書，發(fā)現(xiàn)尺寸不對(duì)，應(yīng)是氮?dú)獬鏊�孔板，又拆下氮�(dú)饪装逭�是氧氣孔板。更換氧、氮孔板，同時(shí)孔板兩側(cè)直管段原為螺旋管，更換為無縫管，以保證流量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。開車后氧產(chǎn)量10500m3/h,純度99.7%。

3、完善與改造

3．1改造1#氧壓機(jī)為氧、氮雙備機(jī)

原設(shè)計(jì)四臺(tái)氧壓機(jī)為三開一備，氮壓機(jī)為單機(jī)運(yùn)行，通過增設(shè)管道、閥門使1#氧壓機(jī)與壓氮系統(tǒng)聯(lián)接，這樣1#機(jī)即可做為氧、氮壓縮雙備機(jī)，又可為壓氧系統(tǒng)提供保安氮?dú)狻?/p>

3．2空壓機(jī)、氮壓機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)管路改造

空壓機(jī)和氮壓機(jī)油路原設(shè)計(jì)、施工不盡合理，加之后來安裝隔音罩，使隔音罩內(nèi)設(shè)備管路縱橫，操作、巡視通道狹窄，有些閥門設(shè)置在人員通道上，給將來生產(chǎn)留下了安全隱患，為此組織人員對(duì)管道走向進(jìn)行了重新布局安裝，擴(kuò)大了操作空間，消除了安全隱患。

3．3空壓機(jī)油站排煙管道改造

原空壓機(jī)油站排煙系統(tǒng)油氣分離效果不好，帶出油量大，既浪費(fèi)又污染了環(huán)境。我廠自制油氣分離器一臺(tái)，加裝在排煙管路上，改善了油氣分離效果。

3．4空壓機(jī)油站過濾器加旁路

由于油站過濾器選型偏小，只能兩組同時(shí)工作才能保證過濾器阻力值正常，致使無備用過濾器，在線狀態(tài)將無法清洗過濾器，給將來連續(xù)長(zhǎng)期生產(chǎn)帶來隱患。增設(shè)旁路，加一個(gè)備用過濾器與原過濾器并聯(lián)，解決了生產(chǎn)隱患。

3．5水冷塔進(jìn)水閥加旁通閥

原設(shè)計(jì)水冷塔進(jìn)水管路只有一個(gè)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥，此管路直接連在系統(tǒng)總供水管路，一但此氣動(dòng)閥發(fā)生故障關(guān)不上，除非整個(gè)系統(tǒng)停水、停車，否則水冷塔水位將無法控制，甚至?xí)�淹沒氮?dú)夤苈罚�鑒于此問題，在氣動(dòng)閥前后各加一個(gè)閘閥，并安裝一個(gè)旁通閥，以便可以在線切換維修。

3．6溫度變化超速聯(lián)鎖屏蔽

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，常會(huì)因?yàn)闊犭娮�，模塊等儀表故障導(dǎo)致軸承溫度值瞬間達(dá)到量程上限，DCS程序控制系統(tǒng)聯(lián)鎖設(shè)備誤停車。為了避免此類事故發(fā)生，在邏輯控制程序中加一功能塊判斷軸承溫度，若變化速率過快則認(rèn)為非機(jī)械原因，而是儀表故障，則此溫度點(diǎn)自動(dòng)賦值并鎖定為20℃，避免誤停車，且發(fā)出報(bào)警信號(hào)，故障排除后可手動(dòng)復(fù)位。實(shí)際運(yùn)行證明安全可靠。

4、結(jié)束語

黑龍江雞西北方制鋼有限公司10000m3/h空分設(shè)備試車過程中，在設(shè)備制造廠家，安裝單位和開封東京空分公司的大力協(xié)助下，順利達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，作為使用單位則全程參與，全力配合，使操作人員盡快達(dá)到熟練操作。

擴(kuò)展閱讀：達(dá)鋼三萬空分設(shè)計(jì)調(diào)試總結(jié)

達(dá)鋼三萬空分設(shè)計(jì)調(diào)試總結(jié)

摘要介紹達(dá)鋼30000m3/h空分設(shè)備的配置與選型,以及調(diào)試小結(jié),并提出了存在的問題。該套設(shè)備201*年6月10日投產(chǎn),產(chǎn)量與純度達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo),運(yùn)行穩(wěn)定,控制靈活,在線分析準(zhǔn)確,液體貯存能力大,體現(xiàn)出開封民營(yíng)企業(yè)空分設(shè)備產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

關(guān)鍵詞:大型空分分離設(shè)備配置選型調(diào)試

達(dá)鋼KDONAr-30000/30000/900型空分設(shè)備，系河南開元空分集團(tuán)有限公司成套的分子篩預(yù)凈化、帶增壓透平膨脹機(jī)，氧氮外壓縮、全低壓全無氫制氬流程的空分設(shè)備。這是開封民營(yíng)企業(yè)第一套三萬等級(jí)大型空分設(shè)備，其核心技術(shù)是解決了四溢流對(duì)流塔板的設(shè)計(jì)計(jì)算以及制造問題。該機(jī)組的主要配套部機(jī)全部采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，為節(jié)省投資和外匯，振興民族裝備工業(yè)都具有深遠(yuǎn)的意義。

圖1.KDONAr-30000/30000/900型空分設(shè)備流程簡(jiǎn)圖

該設(shè)備于201*年10月17日簽訂合同，201*年6月8日開始進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試車，至6月10日，氧氮產(chǎn)品合格，6月21日，氬產(chǎn)品合格，經(jīng)過三天連續(xù)運(yùn)行，順利通過性能考核，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)合同要求。

流程配置與設(shè)備選型：

空氣過濾器：無錫宏博，6000m3/min，自潔式。反吹氣體為來自分子篩后的干燥空氣，氣源管加粗，保證自清除效果。

空氣壓縮機(jī)：沈鼓，單軸離心，氣量：165000Nm3/h。

氮水預(yù)冷系統(tǒng)：配套采用散堆填料的空冷塔、水冷塔;設(shè)置冷水機(jī)組，但整個(gè)系統(tǒng)按照沒有冷水機(jī)組進(jìn)行設(shè)計(jì)，在冷水機(jī)組故障的情況下仍能運(yùn)行，一臺(tái)常溫水泵,一臺(tái)低溫水泵,各為一用一備。

冷水機(jī)組:約克,螺桿水泵：上海連成

純化系統(tǒng)：設(shè)計(jì)為兩只分子篩吸附器，臥式雙床層結(jié)構(gòu),切換使用，用于清除空氣中的水分和二氧化碳等雜質(zhì)。配備三臺(tái)電加熱器,兩用一備,采用立式結(jié)構(gòu)，調(diào)功柜控制再生溫度，再生氣流量自動(dòng)控制。分子篩工作周期4小時(shí)，充泄壓過程均通過程序控制閥門定位器進(jìn)行，整個(gè)切換過程平穩(wěn)可靠。

分子篩吸附系統(tǒng)切換閥、調(diào)節(jié)閥門均選用KOSO閥門。分子篩采用上�？墒�13XAPG。鋁膠采用：江西萍鄉(xiāng)環(huán)球。

增壓透平膨脹機(jī)：簡(jiǎn)陽(yáng)瑞特，膨脹氣量：24000Nm3/h。

分餾塔及氬提取設(shè)備：主換熱器采用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，氧、氮、污氮分別配置，并以空氣進(jìn)口閥調(diào)節(jié)熱端溫差，下塔篩板塔，主冷采用雙層布置，上塔和粗氬塔、精氬塔均采用填料塔。

粗氬泵：ACD，變頻器：ABB填料及分配器：天大北洋

閥門及選型：冷箱內(nèi)自動(dòng)閥全部無錫工裝焊接閥，手動(dòng)閥全部選四川成空焊接閥，冷箱外調(diào)節(jié)閥為浙江三方，手動(dòng)閥天津塘沽。

氧壓、氮壓系統(tǒng)：均為杭氧透平產(chǎn)品。其中氧透單軸，氮透雙軸。儀控系統(tǒng)：

分析儀：重慶特瑞爾，包括一臺(tái)TGC201*-AF在線峰量碳?xì)浠�合物分析儀，從C1-C9均能分析。DCS：浙江中控，其中UPS采用山特產(chǎn)品。變送器：川儀橫河EJA智能。

液體貯存系統(tǒng)：液氧800m3，液氮800m3，液氬300m3，均為常壓平底貯槽。技術(shù)特點(diǎn)：

1.四溢流對(duì)流下塔的設(shè)計(jì)完全靠開元自主研發(fā)，從計(jì)算軟件到制造工裝，開元沒有成功的先例可以參考，經(jīng)

過實(shí)踐檢驗(yàn)，效果很好。從開元制造到開元?jiǎng)?chuàng)造，技術(shù)能力上了一個(gè)新臺(tái)階。

2.預(yù)冷系統(tǒng)：空冷塔液面采用就地、變送器、液位開關(guān)三重保險(xiǎn)，分別報(bào)警，同時(shí)發(fā)生才停車，避免誤動(dòng)作

停車。水冷塔采用了兩段填料，效率更高，在冷凍機(jī)故障狀態(tài)下仍能維持系統(tǒng)運(yùn)行。增加水過濾器的配置，保證冷水機(jī)組和水冷塔的運(yùn)行。

3.再生氣溫度、流量自動(dòng)控制，再生氣流量測(cè)量采用阿牛巴流量計(jì)，阻力小，再生過程平穩(wěn)進(jìn)行切換，對(duì)塔

的沖擊很小，充壓過程通過程序自動(dòng)控制，切換過程壓力降低僅0.007Mpa。

4.無氫制氬系統(tǒng)：精氬塔的廢氣回收到空壓機(jī)進(jìn)口，避免浪費(fèi)，便于操作；精氬塔不合格液氬回收到粗氬塔

中部，避免浪費(fèi)；汽化液氬冷量回收，一系列結(jié)構(gòu)改進(jìn)使氬系統(tǒng)沒有任何波動(dòng)。液體泵則全部采用變頻控制。

5.自動(dòng)化程度高，包括液體產(chǎn)品均采用自動(dòng)控制，在正常情況下運(yùn)行，無需任何人為操作。

6.主冷箱和換熱器冷箱分開，降低風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)基礎(chǔ)的要求，增加了冷箱成本。冷箱充氣設(shè)置流量計(jì)和壓力表，

避免盲目操作。

7.安全考慮：設(shè)置主冷碳?xì)浠�合物在線分析儀；各主要位置設(shè)置氣體監(jiān)測(cè)儀，保護(hù)操作和施工人員的安全；

主冷防爆的各項(xiàng)安全措施；冷箱防砂爆的各項(xiàng)安全措施；分子篩防帶水的各項(xiàng)安全措施，目前可以采用的安全措施在這套設(shè)備上應(yīng)有盡有。

缺憾與不足：

1.UPS電源沒有設(shè)置旁路功能，由于自身的風(fēng)扇故障，造成整套空分的停車，應(yīng)該可以不間斷地切換到市電。

這個(gè)小故障反映出目前在降低成本方面存在的危險(xiǎn)，小概率事件可能引起嚴(yán)重后果的也必須重視。

2.空壓機(jī)出口管道口徑僅有600，由于連接有波紋節(jié)、流量孔板、放空閥、防喘振閥、止回閥、送出閥等，管道有20米長(zhǎng)，造成阻力比較大，尤其流量測(cè)量應(yīng)采用文丘里管，不能采用流量孔板，最終不得已取消了流量孔板，這樣就失去了防喘振的真正意義，只能是防超壓，反映出我們對(duì)外配套廠家的設(shè)計(jì)審核不夠認(rèn)真。

3.液體產(chǎn)品量大，膨脹空氣量也相應(yīng)較大，對(duì)氬系統(tǒng)的影響也比較大，不得不將大量膨脹空氣旁通污氮，使

氧提取率不高，隨著設(shè)備運(yùn)行，逐步摸索提高，將來降低能耗，提高提取率是下一步的主要任務(wù)。

達(dá)鋼三萬空分的結(jié)合了近年來開元在設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行多方面的經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中將安全性、可靠性放在首位，流路設(shè)置、外配機(jī)組、控制點(diǎn)設(shè)置等各方面都向國(guó)內(nèi)外最高水平看齊，公司上下將這一項(xiàng)目看作重中之重，整個(gè)冷箱沒有一個(gè)結(jié)冰點(diǎn)，包括分析儀在內(nèi)儀表投標(biāo)率100%，運(yùn)行中整個(gè)設(shè)備全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，氧、氮、氬產(chǎn)品均達(dá)合同要求，這對(duì)于開元作為一個(gè)民營(yíng)企業(yè)應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)危機(jī)形勢(shì)下的市場(chǎng)新局面有著重要意義。

友情提示：本文中關(guān)于《空分設(shè)備調(diào)試總結(jié)》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，空分設(shè)備調(diào)試總結(jié)：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

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