空分设备变负荷操作与压缩机变模式运行相结合的节能实践_百度文

1、3挖潜改进3收稿日期:2008210217作者简介:章小兵,男,1975年生,大专学历,现为新余钢铁有限责任公司气体厂运行工段长。空分设备变负荷操作与压缩机变模式运行相结合的节能实践章小兵,曾永林,袁青平(新余钢铁有限责任公司气体厂,江西省新余市团结西路338001摘要:新钢气体厂针对自身空分设备及其配套机组的特点,采取改进措施来应对用氧量变化,以减少氧气放散量。经可行性分析与实践,证实采用空分设备变负荷操作与改变压缩机运行模式相结合的方法可达到节能降耗的目的。关键词:空分设备;变负荷;压缩机;变模式;节能中图分类号:TQ116111文献标识码:BEnergy saving practice

2、by combining variable 2load operation of air separation unit with variable 2mode operation of compressorZhang Xiaobing ,Zeng Y onglin ,Yuan QingpingAbstract :According to the characteristics of Xingang s air separation units and their corollary devices ,some modification measures are carried out to

3、cope with the variable oxygen consumption and reduce the oxygen discharging.Based on feasibility analysis and practice ,the scheme of adopting variable 2load operation of air separation unit combined with variable 2mode operation of compressor is proposed to realize energy saving.K eyw ords :Air sep

4、aration unit ;Variable load ;Compressor ;Variable mode ;Energy saving新余钢铁有限责任公司(以下简称:新钢气体厂现有3套空分设备,一套为采取切换式自清除流程的6000m 3/h 空分设备,另两套为采取分子筛吸附净化流程的18000m 3/h 和24000m 3/h 空分设备。空分设备运行方式主要根据新钢的用氧要求来调整,一般情况下3套空分设备同时运行,日产氧气115万m 3,氧气主要供炼钢、炼铁系统,占总用量的85%90%。减少氧气放散率的措施主要是关注能源信息网,加强与总调及炼钢、炼铁用户间的联络,及时调整空分设备的运行负荷

5、。调峰用氧通过3300m 3氧气球罐及液氧汽化来保证。但是后续生产装置发生故障,影响氧气需求量的情况在所难免。所以如何及时采取应对措施组织好生产,是降低氧气放散率和节约能耗的一个关键。1氧气生产受影响情况及当前应对措施2008年三四月份以来,新钢炼钢、炼铁系统的装置发生故障,但因生产需要不能彻底大修,只能在故障情况下运行,造成频繁的突发性检修。这给新钢气体厂的生产组织带来了很大的压力,氧气放散率及无功电耗明显增加。检修时间多为1周以内,以两三天居多,影响用氧量平均在600010000m 3/h 左右。如果检修时停运6000m 3/h 空分26设备,一两天后又要启动,达不到节能目的,而且还增加了

6、劳动强度。而且,空分设备停运几天则塔内温度又易回升过高,需全面排液、解冻和加温,若操作不好,可能会因热应力过大,引起内漏需扒砂处理。6000m3/h空分设备启动时间长、能耗大、操作复杂、危险因素多。所以,从安全角度考虑,不主张频繁地停开机。通常情况下不停运6000m3/h空分设备,若是用氧需求量减少在几小时之内,停运6000m3/h空分设备活塞氧压机、空压机减负荷运行,并且增大膨胀量多产液氧,氧气放散量可控制在2000m3/h。当确定炼钢、炼铁设备检修需有1天以上的时间影响用氧量,且量在600010000m3/h时, 18000m3/h空分设备实行减负荷操作,空压机的负荷降到最低(75%负荷,

7、电流从780A降为610A、少送氧气4000m3/h。如氧气供应量还有多余,再将6000m3/h空分设备的空压机导叶关至最小(60%开度,电流从280A降为240A、活塞氧压机打回流,氧气输出量为3500m3/h。24000m3/h空分设备由于主塔设计得过大,负荷过小下塔易漏液,不能实现减负荷操作。但由于受排气温度限制,活塞压缩机机前节流量有限,一般采取氧压机后打回流至机前(压缩机运行模式一,但压缩机功率消耗不变,经济性差。所以在不停运空分设备情况下,如何达到节能目的,何时不必停运6000m3/h空分设备,何时该停运6000m3/h空分设备,这些都是新钢实现空分设备节能运行急需解决的问题。2空

8、分设备变负荷操作与压缩机变模式运行相结合方案可行性分析211方案确定当出现炼钢、炼铁装置检修时,决定采用另一种节能操作方式(压缩机运行模式二,即一旦确定炼钢、炼铁装置有1天以上的检修时间,便立即采取以下措施:(1改变空分设备运行负荷。6000m3/h空分设备空压机导叶关至最小(60%开度、停运活塞氧压机,将6000m3/h空分设备氧产量减少2000m3/h、增加膨胀量多生产液氧;18000m3/h 空分设备减负荷运行,降到75%的最小负荷(电流从780A降为610A、空压机导叶开度43%、氧产量减少4000m3/h。(2改变压氧模式。开启低压氧连通阀,将6000m3/h空分设备生产的4000m

9、3/h氧气送入18000m3/h空分设备的氧压机,充分发挥离心压缩机效率高的优势。两种压缩机运行模式的耗电量比较见表1。表1两种压缩机运行模式耗电量比较电流I/A6000m3/h空分设备18000m3/h空分设备空压机氧压机空压机氧压机模式一240120610330模式二2400610380 212可行性分析已知额定电压V为6kV、活塞压缩机的功率因素cos为0177、离心氧压机的功率因素cos为01908、空压机功率因素相等,根据有效功率计算公式P=3V I cos,将活塞压缩机的电耗减去模式二中氧压机增加50A电流的电耗,可以计算出模式二比模式一每天节约的电能:(3×6×

10、;120×0177-3×6×50×01908×24=11712kWh。可见空分设备采用变负荷操作与压缩机变模式运行相结合方案节电效果明显。3方案投用时机选择3116000m3/h空分设备停车依据空分设备启动能耗主要在空压机,平均电流260A。算上加温、启动、积液的时间,空分设备自启动到正常出氧最少需2天时间,其耗电量为: 3×6×260×01932×48=120873kWh;停运6000m3/h空分设备每天可节电:3×240-(780-610×6×01902×24=

11、14623kWh; 120873÷146238天。所以,若因炼铁、炼钢装置检修影响需氧量的时间在8天以内,停运6000m3/h空分设备节能效果不明显。312用氧量变化应对措施当用氧量减少在6000m3/h以下时,采用活塞氧压机机前部分节流并配合18000m3/h空分设备减负荷运行;当用氧量减少在600010000m3/h 时,采用变负荷操作与压缩机变模式运行相结合方案;当用氧量减少在6000m3/h以上且时间在8天以上时,可停运6000m3/h空分设备。这样只要信息准确、合理及时地采取应对措施,就能取得较好的节能效果。364实践效果2008年6月18日,高炉检修需要影响用氧量的时间为

12、8天,采用变负荷操作与压缩机变模式运行相结合方案,共节电94000kWh,氧气放散率由以往的4%降为2%,取得了明显的经济效益。更主要的是避免了空分设备的频繁开停,简化操作,降低了风险;同时,在确认检修正常后,又能快速恢复正常供氧模式,可操作性强。变负荷操作与压缩机变模式运行相结合方案的确定与成功实施,为新钢气体厂在节能降耗及安全运行方面提供了一种重要的调节手段。国家装备制造业调整和振兴规划的四大方向和七项政策为了减小金融危机对我国装备制造业的影响,国家有关部委组织相关专家编制了“装备制造业调整和振兴规划”(以下简称:“规划”。2009年2月4日,“规划”经国务院常务会议讨论通过,进入实施阶段

13、。“规划”指出了四大方向和七项政策。四大方向是:一要依托高效清洁发电、特高压输变电、煤矿与金属矿采掘、天然气管道输送和液化储运、高速铁路、城市轨道交通等领域的重点工程,有针对性地实现重点产品国内制造;二要结合钢铁、汽车、纺织等大产业的重点项目,推进装备自主化;三要提升大型铸锻件、基础部件、加工辅具、特种原材料等配套产品的技术水平,夯实产业基础;四要推进结构调整,转变产业增长方式。支持装备制造骨干企业进行联合重组,发展成为具有工程总承包、系统集成、国际贸易和融资能力的大型企业集团。加快完善产品标准体系,发展现代制造服务业。七项政策包括:充分利用增值税转型政策,推进企业技术进步;在新增中央投资中安排产业振兴和技术改造专项;建立使用首台(套装备风险补偿机制;增加出口信贷额度,支持装备产品出口;鼓励开展引进消化吸收再创新,对部分确有必要进口的关键部件及原材料,免征关税和进口环节增值税;加强企业管理和职工培训,改进生产组织方式,提高生产效率和产品质量;推进以企业为主体的产学研结合,鼓励科研院所走进企业,支持企业培养壮大研发队伍。本刊国家化学工业气体质检中心建成据2009年4月13日中国化工报报道,经过两年的紧张筹备和建设