張營　劉瑜　齊大田

摘? ?要：文章分析GPN98—1000型PSA空分制氮系統(tǒng)的設(shè)備結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)，并結(jié)合曉明礦的使用情況，分析該制氮機(jī)的使用效果。

關(guān)鍵詞：GPN98—1000PSA空分制氮系統(tǒng);高效;安全

近年來，井下開采速度加快，隨之產(chǎn)生的大量有害氣體增加，治理井下氮?dú)?、一氧一般采取的是充填、密閉的老辦法，效果一般，起不到很好的作用。這幾年鐵法煤業(yè)集團(tuán)曉明礦井下瓦斯、一氧不斷加大，直接影響礦井的安全生產(chǎn)，鐵法煤業(yè)集團(tuán)曉明礦于2019年引進(jìn)了山東佳脈氣體工程有限公司的GPN98—1000型PSA空分制氮系統(tǒng)以適應(yīng)生產(chǎn)的需要，提高工作效率，加強(qiáng)安全性。

1? ? PSA空分制氮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù)

1.1? PSA空分制氮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

制氮系統(tǒng)（見圖1—2）布局各部分之間用高壓膠管和螺栓連接，結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高。

1.2? 主要技術(shù)參數(shù)

1.2.1? 設(shè)計(jì)安裝環(huán)境參數(shù)

設(shè)計(jì)環(huán)境壓力：1 000 mbar

設(shè)計(jì)溫度：20 ℃

環(huán)境溫度最小值：5.0 ℃

環(huán)境溫度最大值：40.0 ℃

設(shè)計(jì)相對濕度：80%

安裝：室內(nèi)（非防暴區(qū)）

1.2.2? 安裝環(huán)境空氣品質(zhì)

為保證產(chǎn)品N2品質(zhì)達(dá)到合同要求，空氣壓縮機(jī)入口空氣必須是無污染的正?？諝?，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下：

H2≤2.0×10-6

CO≤3.0×10-6

CO2≤3.5×10-4

C2H2≤5.0×10-7

CH4≤3.0×10-6

C2H6≤1.0×10-6

C3H6≤1.0×10-6

C3H8≤1.0×10-6

C4H10≤1.0×10-7

CxHx≤1.0×10-7

CnHnSH≤5.0×10-8

SO2≤1.0×10-7

H2S≤5.0×10-8

HCl，Cl2 ≤1.0×10-6

NH3≤1.0×10-6

NO，NOx≤5.0×10-8

固體微粒≤2.5 mg/m3

其他不純物≤1.0×10-7

1.2.3? 氮?dú)庵笜?biāo)

氮?dú)庵笜?biāo)如表1所示。

1.2.4? 壓縮空氣消耗指標(biāo)

壓縮空氣消耗指標(biāo)如表2所示。

1.2.5? 凈化壓縮空氣品質(zhì)要求（進(jìn)入PSA空分制氮機(jī)前）

含油量：≤0.001 mg/m3。

溫度：常溫。

露點(diǎn)：≤﹣40 ℃。

1.2.6? 壓縮空氣凈化組件的技術(shù)參數(shù)

壓縮空氣凈化組件的技術(shù)參數(shù)如表3所示。

1.2.7? 電源要求

380 V/50 Hz/15.0 kW（約）冷干機(jī)

220 V/50 Hz/0.5 kW（約）制氮機(jī)

2? ? 使用效果

鐵法煤業(yè)集團(tuán)曉明礦GPN98—1000型PSA空分制氮系統(tǒng)于2020年2月29日使用至今運(yùn)行平穩(wěn)可靠，井下一氧明顯降低，為井下的安全生產(chǎn)提供了可靠的保障。

3? ? 安全性

由于系統(tǒng)的自動操作功能，PSA系統(tǒng)有可能自動啟動，儲氣罐壓力過大系統(tǒng)自動報(bào)警斷電，具有很好的安全性。

4? ? 結(jié)語

通過近一個(gè)月的使用，GPN98—1000型PSA空分制氮系統(tǒng)取締了原有的充填、密閉效果，使井下一氧得到了有效的控制，提高了煤礦現(xiàn)代化水平，投入使用該制氮機(jī)是煤礦安全發(fā)展的趨勢，是確保安全生產(chǎn)的重要前提。