經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我國(guó)GDP已達(dá)到世界第二的水平。伴隨著GDP的增長(zhǎng),我國(guó)的能耗日益增長(zhǎng),除了增加生產(chǎn)成本外,還帶來(lái)了大量的工業(yè)廢物,造成了環(huán)境污染。因此,各行各業(yè)都必須改進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)備,節(jié)能減排,保護(hù)環(huán)境??辗衷O(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,如石化、玻璃、橡膠、建筑、炭纖維等行業(yè)都有涉足,是能源消耗的大戶。整個(gè)空氣分離的過(guò)程中所消耗的能源,絕大多數(shù)是空氣壓縮機(jī)消耗的。若能夠降低空氣壓縮機(jī)的排壓,即可降低能源消耗,保護(hù)環(huán)境。
開(kāi)封迪爾空分實(shí)業(yè)有限公司供河南閩源特鋼有限公司KDON(Ar)-11000/20000/300型空分成套設(shè)備,采用了節(jié)能型設(shè)計(jì),空氣壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)排壓由傳統(tǒng)的0.52MPaG降為0.412MPaG特點(diǎn),解決了企業(yè)的特定需求。
依托該項(xiàng)目,申請(qǐng)專利兩項(xiàng)且已獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專利授權(quán),這兩項(xiàng)專利技術(shù)分別是:用于低壓空分裝置的具有液體揚(yáng)程提升功能的雙級(jí)精餾塔、一種超低壓空分裝置。
該套空分設(shè)備于2017年12月一次開(kāi)車成功,投入生產(chǎn),為用戶提供合格的產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)一年半時(shí)間運(yùn)行,目前設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,產(chǎn)品產(chǎn)量、純度均高于或優(yōu)于合同值??諝鈮嚎s機(jī)的排壓由傳統(tǒng)的0.52MPaG降為0.412MPaG。
2019年4月25日,開(kāi)封迪爾空分實(shí)業(yè)有限公司委托開(kāi)封市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了檢驗(yàn),證實(shí)了該套空分設(shè)備能耗明顯低于相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),屬于節(jié)能型空分,處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
根據(jù)本用戶規(guī)定的現(xiàn)場(chǎng)條件,空分裝置同時(shí)生產(chǎn)幾種產(chǎn)品,達(dá)到下述數(shù)量和質(zhì)量: ?
產(chǎn)品匯表如下
設(shè)計(jì)工況:
產(chǎn)品名稱 |
產(chǎn)量?Nm3/h |
純????度 |
出界區(qū)壓力 MPa(A) |
出界區(qū)溫度℃ |
? ? ? 備注 |
氧?氣 |
11000 |
≥99.6%O2 |
0.12 |
15 |
? |
液 氧 |
200 |
≥99.6%O2 |
0.12 |
飽和 |
? ? 可進(jìn)貯槽 |
氮?氣 |
20000 |
≤10PPm?O2 |
1.1 |
42 |
? |
液 氬 |
300 |
≤2ppmO2 ≤3ppmN2 |
0.115 |
飽和 |
? ? 可進(jìn)貯槽 |
注?:1測(cè)量單位Nm3/h是在0℃,0.1013Mpa(A)情況下測(cè)得的稱為標(biāo)態(tài)流量。
? ? ? ? 2 液氧與液氬不同時(shí)提取
2 操作彈性
本制氧裝置可在不外加任何設(shè)備的情況下(在設(shè)計(jì)條件下)能以設(shè)計(jì)氧產(chǎn)量的75%~105%變負(fù)荷工況范圍內(nèi)運(yùn)行, 并滿足產(chǎn)品較大及較小量的要求。
3 操作特性
⑴運(yùn)行周期及裝置壽命
裝置連續(xù)操作周期為2年,簡(jiǎn)單的維護(hù)除外。
裝置設(shè)計(jì)壽命≥20年。
按照乙方的指導(dǎo)操作,乙方提供的主體設(shè)備5年內(nèi)能夠滿足本合同要求。
⑵運(yùn)行時(shí)間
在正常運(yùn)行情況下,裝置到需要完全解凍時(shí)的操作周期為2年。
⑶開(kāi)車時(shí)間
在全部解凍后,達(dá)到設(shè)計(jì)的產(chǎn)品產(chǎn)量的開(kāi)車時(shí)間:約為36小時(shí)。
臨時(shí)停車后產(chǎn)生氣氧的開(kāi)車時(shí)間:
8小時(shí)停車后 ??????????????????????4到6小時(shí)產(chǎn)氧
24小時(shí)停車后 ?????????????????????8到10小時(shí)產(chǎn)氧
⑷從冷箱(塔和冷凝器)排出液體所需時(shí)間: 約為8小時(shí)
⑸冷箱解凍所需時(shí)間(不含制氬系統(tǒng)): ????約為36小時(shí)
1、空氣壓縮系統(tǒng):
空壓機(jī)排壓由傳統(tǒng)的0.52MPaG降為0.42MPaG
2、預(yù)冷系統(tǒng):
空冷塔阻力由10KPa降為6KPa
采用**低阻填料,既保證了塔的換熱性能,又減少了阻力
液體分布裝置采用新型、**、先進(jìn)的分布器,保證塔的換熱性能前提下,減少冷凍水量;氣體通量很高,大大降低了內(nèi)件阻力。
冷水機(jī)組采用小流量大溫差型;冷凍水泵流量減少一半以上;
3、純化系統(tǒng):
吸附器阻力由8KPa降為4KPa
選用III型分子篩吸附劑,單位吸附容量提高50%。再生功率下降的同時(shí),阻力也降低
4、分餾塔系統(tǒng)
??下塔、上塔及氬塔采用規(guī)整填料;
??填料為新型PLUS;精餾效率提升20%
??板式換熱器采用新結(jié)構(gòu),主換熱器阻力由15KPa降為10KPa
??采用多層主冷,可使傳熱溫差由1.6K降為小于0.9K
5、控制系統(tǒng)
流量計(jì)量采用巴式流量計(jì),阻力由3-4KPa降為0.5-1KPa
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有11000規(guī)格的空分,表中所列為采用內(nèi)插法算出的空分?jǐn)?shù)據(jù):
序號(hào) |
名稱 |
設(shè)計(jì)指標(biāo) |
JB/T8693-2015 |
實(shí)際運(yùn)行 |
別家運(yùn)行 |
1 |
空壓機(jī)排壓MPa |
0.42 |
-------- |
0.42 |
0.52 |
2 |
空壓機(jī)流量Nm3/h |
58000 |
-------- |
57225 |
61000 |
3 |
當(dāng)量單位制氧能耗0.42KW.h/m3 |
0.42 |
0.438 |
0.419 |
0.461 |
4 |
相比國(guó)標(biāo)能耗% |
? |
? |
95.9 |
105 |
注:未對(duì)測(cè)試出來(lái)的空壓機(jī)的能耗高于設(shè)計(jì)條件下的值3.29%進(jìn)行校正。
從對(duì)比數(shù)據(jù)可以看出,開(kāi)封迪爾空分實(shí)業(yè)有限公司供河南閩源特鋼有限公司KDON(Ar)-11000/20000/300型空分成套設(shè)備能耗明顯低于相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),屬于節(jié)能型空分,處于國(guó)內(nèi)**水平。