楊海霞 李紅娟 馮滿風(fēng)
安陽鋼鐵股份有限公司制氧廠2×23500m3/h 空分設(shè)備(以下簡稱2×23500)由杭州杭氧股份有限公司設(shè)計制造。裝置采用全低壓分子篩吸附凈化、增壓透平膨脹機制冷、全精餾無氫制氬、氧氮外壓縮,氬內(nèi)壓縮的工藝流程,于2006年12月投產(chǎn)運行至今。
2×23500設(shè)備除供應(yīng)正常煉鋼用的氧氣、氮氣、氬氣以外,多余的冷量則以液氮、液氧、液氬的形式作為副產(chǎn)品銷售。2×23500設(shè)備配套的液體儲槽分別為2×150方液氧,2×150方液氬和150方的液氮。
一、現(xiàn)狀
由于公司生產(chǎn)調(diào)整,煉鋼節(jié)奏放慢,用氧量將會大大減少,導(dǎo)致我廠部分機組也停車檢修,如3#23500在11月15日停車檢修,即便如此,氧氣量也大大富裕,造成很長時間的放散,甚至于全部放散,外供量為0。如果兩套機組都停車檢修,則氮氣量會遠遠不足,所以氧氣放散不可避免。氧氣的放散一方面不安全,設(shè)備檢修期間,現(xiàn)場動火作業(yè)比較多,如果氧氣長時間放散,氧氣在部分區(qū)域內(nèi)加倍集聚,一旦遇到明火則后果不堪設(shè)想;另一方面則是造成電費的浪費。
二、改變現(xiàn)狀的方法
(一)減負荷操作(降低空氣量)
(1)適量降低氧氣產(chǎn)量。
(2)適量降低氮氣產(chǎn)量和污氮氣產(chǎn)量。
(3)降低進塔空氣量。
(4)關(guān)小液氮回上塔閥V3。
而上述方法卻不能根本解決氧氣放散問題。
(二)增加冷量加大液氧生產(chǎn)。
如1所述空壓機的運行量最低為11萬m3/h,若此時氮氣壓力低則需要加大空氣量,而此時氧氣富裕,可以增加冷量來加大液氧生產(chǎn)。
(1)增加膨脹量加大液氧生產(chǎn)
膨脹量增加會增加系統(tǒng)冷量,主冷的液位會升高,V7閥開大,進儲槽液體就會增多。
(2)開雙空氣膨脹
利用空氣雙膨脹冷量,將富裕氧氣、氮氣轉(zhuǎn)化為液體產(chǎn)品,增加副產(chǎn)品銷售收入以及供后備液氧、液氮系統(tǒng)保證足夠氧氣供應(yīng)的目的。
(3)開氮膨脹
氮膨脹為:兩臺膨脹機,一臺為空氣膨脹,一臺為氮氣膨脹。在有較充足的管網(wǎng)氮氣來源的情況下,通過膨脹機產(chǎn)生液氮,通過V9節(jié)流后與來自下塔的液氮一起作為回流液,參與上塔的精餾,經(jīng)過冷量的轉(zhuǎn)移,使部分飽和氧蒸氣液化,產(chǎn)生液氧產(chǎn)品。
三、銷售
11月23日8:48啟動1#膨脹機膨脹空氣,開始雙空氣膨脹。開始雙空氣膨脹后每天生產(chǎn)的液氧量如下表:
從此表中可以看出來,每天生產(chǎn)的液氧較以前多20方左右。這些液體作為副產(chǎn)品銷售既創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益,又避免了氧氣的放散。
四、加大與后備系統(tǒng)的供應(yīng)
我分公司于2016年投產(chǎn)使用的后備系統(tǒng)。后備系統(tǒng)可以在空分裝置事故停車時在一定時間內(nèi)保證煉鋼、煉鐵的用氣,同時,空分裝置可以在后備系統(tǒng)運行的這段時間內(nèi)排除故障,恢復(fù)生產(chǎn)。但前提是貯槽內(nèi)要預(yù)留足夠的液體量,能供后備系統(tǒng)投用后一段時間使用。
加大液氧生產(chǎn)后,2#23500設(shè)備的液氧儲槽很快就滿了。這些液體除充裝外,大部分向后備系統(tǒng)輸送,保證后備系統(tǒng)的運行。
如圖1所示2#23500和3#23500設(shè)備正常運行時分別向各自配備的儲槽生產(chǎn)液體。如有必要可以通過上面的聯(lián)通閥使兩個儲槽聯(lián)通。此次3#23500設(shè)備大修,聯(lián)通閥上的真空管道斷開,則不能通過聯(lián)通閥使兩個儲槽聯(lián)通了。而雙空氣膨脹液氧產(chǎn)量增多,2#23500儲槽迅速滿槽,到就地勘驗后,決定啟用到大氧槽的流路使兩個儲槽聯(lián)通。
1、正常生產(chǎn)時聯(lián)通兩個儲槽
①通知1#23500崗位人員,確保進大氧槽的進液閥和真空管道吹除閥全關(guān)。
②打開V1和V2閥門,使兩個儲槽聯(lián)通,液位高的2#23500的儲槽向液位低的3#23500儲槽進液。
③待兩個儲槽液位均勻穩(wěn)定后,關(guān)閉V1和V2閥。同時,電話通知1#23500崗位人員打開真空管道吹除閥,排凈管道內(nèi)的液體。
2、倒槽后向大氧槽輸送
①對3#23500儲槽液位進行升壓,升壓至0.4MPa左右。
②打開V2閥,同時通知1#23500崗位人員打開真空管道吹除閥,均勻見液后關(guān)閉。打開大氧槽進液閥,向后備系統(tǒng)大氧槽輸送液氧。
③向大氧槽輸送液氧時,開關(guān)閥門要緩慢,注意安全,并要派人隨時監(jiān)護。
④待3#23500儲槽液位不下降時,關(guān)閉V2閥,并通知1#23500崗位關(guān)閉大氧槽進液閥,打開真空管道吹除閥。
啟用到大氧槽的流路使兩個儲槽聯(lián)通的方法,一方面可以避免爬到高處開聯(lián)通閥,使人身安全得到進一步的保障;另一方面改變了輸送模式,可以一邊生產(chǎn),一邊銷售,一邊向后備系統(tǒng)輸送液體。既保證了生產(chǎn),又增加了經(jīng)濟效益,同時保證了后備系統(tǒng)的供應(yīng)。
五、小結(jié)
在環(huán)保壓力日益增大的今天,對我們的空分設(shè)備來說,既是嚴峻的挑戰(zhàn),又是很大的機遇。只有勇于創(chuàng)新,集思廣益,開拓進取才能在嚴峻的條件下站穩(wěn)腳跟,越走越遠。