万元工业氧气设备

文章编号:100929425(2001)0620025203收稿日期:2001210220作者简介:叶经纬,男,1968年毕业于福州大学化工系,现任福建三钢公司制氧车间主任,高级工程师.
福建三钢10000m3/h空分设备特点、工程建设及安装运转叶经纬(福建三钢集团公司制氧车间,福建三明,365000)摘要:福建三钢10000m3/h空分设备为杭氧成套生产,为分子筛吸附、带高效增压透平膨胀机、规整填料塔和全精馏无氢制氩工艺.
经三个月运行,2001年8月已进行考核.
该套空分设备设计合理、技术先进、设备配套合理、经济效益显著.
关键词:大型空分设备;流程;安装;运转;效益中图分类号:TQ11611文献标识码:BFeatures,engineeringconstructioninstallationandoperationof10000m3/hairseparationplantinFujianSanMingIron&SteelGroupCompanyYeJing2wei(OxygenProducingWorkshopofFujianSanMingIron&SteelGroupCompany,SanMing365000,FujianProvince)Abstract:The10000m3/hairseparationplantrunninginFujianSanMingIron&SteelGroupwasmanufacturedbyHangYang,employingtheprocessofMsadsorption,efficientboosterturboexpander,structuralpackingcolumn,fulldistillationargonrecoverywithoutaddinghydrogenAfterthreemonthsoperation,theplanthaspassedtheexamination.
Theairseparationplantfeaturesrationaldesign,advancedtechnology,reasonablematingcomponentsandoutstandingeconomicbenefits.
Keywords:Largescaleairseparationplant;Process;Installation;Operation;Benefits福建三钢(集团)有限责任公司一套为炼钢和高炉富氧配套的10000m3/h空分设备是杭州制氧机集团公司产品.
该项目在杭氧、福建工业设备安装公司三明分公司和建设单位(福建三钢)三方共同努力下,取得一次裸冷、一次开车出氧成功.
现将工程基建、安装、运行情况作一介绍.
1工程进度1999年月10月设计招标.
2000年2月设备订货2000年4月26日土建开工2000年10月安装进场2001年3月10日完成空分系统试压保压2001年4月12日进口空压机完成试车2001年4月17~19日一次裸冷成功2001年4月25日~5月6日现场膨胀充填珠光砂2001年5月6~7日一次开车出氧成功2001年5月8日启动中压氧透开始压氧2001年5月9~14日提氩调试成功2设备工艺流程及采用新技术情况(1)选用分子筛带增压透平膨胀机流程.
(2)取消冷水机组.
(3)选用规整填料塔和全精馏无氢制氩.
·52·安装运转深冷技术2001年第6期CryogenicTechnology№62001图1福建三明钢厂10000m3/h空分设备流程示意图(杭氧设计制造)(4)选用DCS计算机集散控制系统(浙大中控JX2300).
(5)选用无锡安活气动成套有限公司ZKG21500型自洁式空气过滤器.
(6)选用四川成都活力低温设备有限公司生产的高真空多层多屏绝热低温液体输送管.
(7)选用天津三华实业有限公司珍珠岩现场膨胀自动装填技术.
(8)选用填料型空冷塔和水冷塔.
空冷塔为筛板加填料形式,下段采用大孔径穿流塔板,出塔空气可降至9~12℃.
空冷塔顶部设有高效除沫装置;水冷塔充分利用污氮和纯氮将水冷却,出塔水温可降至6~8℃,为空冷塔提供低温冷却水.
(9)选用双床层立式分子筛吸附器.
采用长周期设计,使分子筛及阀门寿命延长,减少损失稳定工况.
(10)上塔填料选用苏尔寿填料.
(11)大截面板翅式换热器,真空钎接,结构紧凑.
3合理配套(1)空压机选用德国阿特拉斯公司生产的GT078L3K1型离心式空压机,该设备运行稳定可靠,能耗低.
(2)根据炼钢用氧与高炉富氧压力等级的不同,配套一台排气量为10000m3/h、排气压力为310MPa的中压氧透,供转炉炼钢用氧,同时配一台排气量为8000m3/h、排气压力为0155MPa的低压氧透,供高炉富氧.
这样可降低压氧电耗近一半,年可节约电耗500万度.
(3)为缓解车间压氮能力不足的问题,拟将一台旧ZY233/30氧压机拆至氮压间改为氮压机,同时将3#4M8氧压机的管网加以改造,使其既可压氧又可压氮,节约设备投资费用.
(4)提取液氧、液氮、液氩产品,大力开拓福建及周边地区的气体市场,每年可为福建三钢增创非钢收入960万元.
(5)根据实用、可靠原则,分析仪器大部分选用国产产品,只有CO2在线分析仪及产品氧分析仪选用ABB产品,氩中微量氧分析仪选用Teledyne的微量氧分析仪,既满足了生产又可节约投资近60万元.
(6)取消冷水机组,既简化了工艺流程又节约设备投资50万元,同时每年还可节约运行费用69万元.
(7)大胆创新,采用国产浙大中控JX2300集散控制系统,节省投资60万元.
4空分设备性能考核结果该空分设备经三个月运行,已于2001年8月进行性能考核,结果见表1.
5主要经验体会511发挥专业技术优势,密切配合安装过程,严把质量关·62·安装运转叶经纬:福建三钢10000m3/h空分设备特点、工程建设及安装运转CryogenicTechnology№62001深冷技术2001年第6期表1福建三明钢铁(集团)公司10000m3/h空分设备性能考核结果项目合同值实测值氧气,m3/h1000010300氧气纯度,%99169917液氧,m3/h200(气态)200(气态)液氧纯度,%99169917氮气,m3/h1000011000氮气纯度,*10-6O2≤10O2≤315液氮,m3/h100(气态)—33液氮纯度,*10-6O2≤5O2≤4液氩,m3/h325(气态)33018(气态)液氩纯度,*10-6O2≤2O2≤115N2≤3N2≤211电耗,kWh/m3O20139±4%014033电耗不含压氧系统电耗,液体产量以1∶3计算.
33液氮已试提过,流路畅通,因目前液氮未销售,故未正式投入生产.
安装单位往往对空分工艺流程不熟,对实际操作更是缺乏经验,为此我们组织操作工、仪表工、电工、钳工全方位参与安装、调试过程,充分发挥我们多年的操作、维护、检修经验优势,出色地完成了空分塔内所有设备的试压查漏、管道设备的吹扫、裸冷操作及冷态下紧固螺栓等工作,严把安装质量关,使中、低压系统保压率在99%以上.
特别值得一提的是我们的仪表工在本工程中不但参与各种仪表的调校、表盘接线、对线、编号、各系统仪控功能的调试等工作,而且包括较为复杂DCS系统的接线调试,同时还全面参与DCS系统的组态工作,为空分设备的顺利投产提供保证.
而我们的仪表工也得到一次学习、锻炼的机会,用工作培育出了一批技术骨干,为今后设备的正常维护检修打下良好的基础.
512注重人员培训10000m3/h空分设备无论是工艺流程,还是设备装备水平都是目前国内最为先进的,许多设备如进口空压机、中低压氧透、DCS集散控制系统,我们以前从未接触过.
先进的技术和设备要靠高素质的人去掌握和应用,为此我们选拔一批素质较好、技术水平较高、学习能力较强的职工到10000m3/h空分设备岗位,一方面组织人员到配套水平相近的单位进行参观学习,另一方面依靠职工自学、参与设备的安装调试,同时结合车间技术人员在消化吸收新技术的基础上对相关人员进行培训等手段,使他们在较短时间内了解新工艺、新设备.
在此基础上进一步给他们施加压力,让他们编写试车方案和操作技术规程,更进一步掌握新技术,同时针对从未操作过的DCS系统,我们充分利用DCS调试阶段,进行实际操作练习,并根据技术水平的高低及时进行主、副操作手的重点培训,从而使10000m3/h空分设备顺利投产成功.
513精心布置,合理设置岗位,节人增效新上一套10000m3/h空分设备,按设计需要增加55人,我们根据实际情况合理调配人员,最终,虽然增加了一套10000m3/h空分设备,但人员却未增加,通过节人增效,每年可为公司节约工资支出88万余元.
6经济效益分析(1)10000m3/h空分设备的投产,开创了高炉富氧新局面,改变公司生产格局,通过富氧可日增铁300吨,年增铁1018万吨,按吨钢铁水耗800kg计,可增钢1315万吨.
(2)配套低压氧透向高炉供氧,年节电500万度,可节约运行费用200万元.
(3)销售液氩,年创收2600*8*360=74818万元.
(4)销售液氧,年创收700*6*360=15112万元.
(5)工程建设中节约的主要费用计300万元:采用国产浙大中控JX2300集散控制系统,节约60万元;分析仪器采用国产产品,节约60万元;取消冷水机组,节约投资50万元,年节约运行费用69万元;将旧的ZY33/30氧压机改为氮压机,节约80万元;4M8氧压机不拆,改为压氮用,节约50万元.
(6)节人增效,年可节约工资支出88万余元.
综上所述,10000m3/h空分设备通过液体销售每年可为公司创利900万元,每年节约运行费用537万元,工程投资节省300万元.
7存在的主要缺陷(1)液体贮槽放置太低,槽车充装速度慢.
(2)进口空压机电控系统配置欠妥,当电网波动时,空压机会自动停机,影响生产.
现已通过增加UPS电源得以初步解决.
·72·叶经纬:福建三钢10000m3/h空分设备特点、工程建设及安装运转安装运转深冷技术2001年第6期CryogenicTechnology№62001