空分变负荷操作.doc

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1、空分变负荷操作刘时升（徐州陕鼓工业气体有限公司，江苏徐州）摘要：简述了20000m3/h空分装置减负荷的方法及具体操作和参数的变化，叙述了减负荷对氩系统的影响。关键词；空分装置变负荷；氩系统;操作步骤前言徐州陕鼓一期20000m3/h空分装置是为徐钢集团新炼钢供气。由开封设计、制造，采用常温分子筛吸附、增压透平膨胀机膨胀空气进上塔、规整填料填料上塔和全精馏无氢制氩技术、氧氮产品外压缩的流程。冶金型的空分，因炼钢用氧的间断性、制氧装置的连续性的矛盾，造成用氧和供氧的不匹配，致使氧气的放散量很大。变负荷操作就应运而生，并在

2、各厂迅速推广，取得了十分明显的效果，据统计大多数钢铁企业氧气厂氧气的放散率由原来的10%—15%均降至5%以下。因此解决放散是摆在我们工作中的一项重要任务，这就要求我们具有快速、稳定的驾驭空分设备的能力，及时进行变负荷操作。变负荷操作有两种方式。一是气体产品与液体产品相互转换的变负荷，此种方式变负荷时，加工空气量是不变的。二是改变氧气量同时改变加工空气量的变负荷。一、气体产品与液体产品相互转换的变负荷。实施此操作必须在液氧储存系统的容量较大且有富余的前提下才能实施。将多余的气氧产品转换为液氧产品，装置的冷损失就要加大，

3、这种变负荷受膨胀机最大制冷量的限制。具体的操作步骤为：1、减少氧产量。2、缓慢增加膨胀量，逐渐使膨胀机满负荷运行，同时打开旁通阀V450，将所增加的膨胀量旁通。3、缓慢关小液氮回流阀V11，以保证下塔压力。4、调节液氮节流阀V2，以保证下塔液氮纯度、液空纯度。5、适当降低粗氩负荷及工艺氩取出量。6、增加液氧产品的取出量。主塔的变化过程：空分装置的变负荷调整，要严格的遵守物料平衡原则和能量平衡原则。在膨胀机的效率和膨胀空气量一定的情况下，制冷量（焓降）基本确定下来，设备所能产生的液体总量是一定的。根据物料平衡的原则，所能

4、产生的产品氧是不变的。通过对上塔回流的液氮量和上升的氧气量进行同步的增加和减少，完成液氧和液氮产品的转移。以氩馏分氧含量为基准，回流比是不变的，只是回流的液氮和上升气氧之间量的变化。当向氧工况转移时，减少产品氧取出量，增加上塔液氮回流量，进入上塔的液氮将上升的气氧冷凝成液氧，液氧回流至上塔底部，作为液氧产品引出：同时液氮被汽化成气态，以气态氮产品引出塔外，完成冷量的转移。向氮工况转移时上述步骤相反。一般称主要生产液氧的工况为液氧工况，主要生产液氮的工况为液氮工况。一、改变氧气量同时改变加工空气量的变负荷这种变负荷是一项

5、复杂的工况调整过程，稍有不慎或操作不当，极易造成产品纯度、主塔压力及主塔工况的波动。主塔的波动也会给氩系统带来波动，轻者减负荷，严重时还会发生氮塞，如果处理不及时的话，很可能会引起氧纯度的破坏。这将对用户的连续生产带来极大的影响。装置的变负荷主要以氧气量的变化来操作。包括加负荷操作和减负荷操作两个方面。无论是哪个方面都要本着稳中求变，变中求稳的原则。原因是操作过程中是变产量时破坏了平衡工况，但是要使之处于准平衡状态，这样稍微调节后很快能达到新的平衡。在调整的过程中，为保系统的相对稳定，负荷的加减是通过若干次来完成的，每

6、次的加减程度不能过大，究竟每次的加减量以多少为宜，要根据不同的情况灵活掌握，稳定为主。通过我们前段时间的多次变负荷操作，总结得出每次增减氧气量的±0.5%—±1%为宜，幅度变化太大，重新建立冷量平衡和精馏工况所需要的时间太久，就失去了变负荷的意义。另外还有时间间隔，每次变负荷设定的时间为5—10分钟为宜。在这个过程中时刻注意工况参数的变化，若有变坏的迹象，应及时的进行调整。具体的操作：1、减少氧产量的操作1.1、减少氧产量，同时同比例的减少氮产量，提高污氮出塔的压力（注意再生气流量的变化，及时调整V1230）。1.1、

7、以减少氧产量5倍的值减少空气量，采用关小空压机导叶来调整(这个过程中时刻注意空压机轴系的变化)。1.2、关小下塔液氮回流阀，保证下塔压力。1.3、调节液氮节流阀，调节液氮纯度，液空纯度。1.4、调整膨胀量，根据主冷液氧液位及液氧产量，来适当减少膨胀量，同时相应减少近上塔膨胀量。1.5、减少工艺氩取出量同时适当降低粗氩负荷。1、增加氧气产量的操作：2.1、以增加氧气量的5倍，增加加工空气量。2.2、开大液氮回流阀，保持下塔压力。2.3、调节液氮节流阀，调整液氮纯度和液空纯度。2.4、缓慢增加氧气产量，同时同比例增加氮气量

8、，降低污氮气出塔压力（注意再生气流量的变化，及时调整V1230）。2.5、根据主冷液位，适当增加膨胀量，等主塔、氩塔相对稳定时增加进上塔膨胀空气量。2.6、等主塔稳定时，缓慢增加粗氩负荷，增加工艺氩取出量。变负荷的范围：从理论分析，空分装置和空压机组设备具备变负荷能力，此空分装置变负荷生产能力在75-105％之间，空压机使用范围在