50000m3h空分设备国产化应用及技术研究分析.docVIP

50000m3/h空分设备国产化应用及技术研究 马忠新 曹刚 辽宁省本溪北营钢铁集团股份有限公司制氧厂 117000 摘要：50000m3/h空分设备是我国自行设计和制造的第一台五万等级的空分设备，填补了国内空分设备制造行业的一项空白，但是投产后氧气产量只能达到44000m3/h、氮气产量达到56000m3/h，不能达到预期设计指标。本文对50000m3/h空分设备实现设备国产化以及使50000m3/h空分设备投产后氧气产量由44000m3/h达到50000m3/h、氮气产量由56000m3/h达到60000m3/h，从而使50000m3/h空分设备达到了设计要求而取得的理论技术研究成果进行了详细论述，为我国研究、设计五万等级以上的大型空分设备起到了重大作用。 关键词：50000m3/h 空分设备 国产化 技术研究 1.概述 50000m3/h空分设备是经辽宁省批准进行的“1830化肥工程”项目的一个分项目，一期工程为北台钢铁集团钢铁项目提供能源气体，二期工程为1830化工项目服务。 50000m3/h空分设备是我国自行设计和制造的第一台五万等级的空分设备，填补了国内空分设备制造行业的一项空白。50000m3/h空分设备原是70年代由林德公司为南非化工厂设计制造的40000m3/h空分设备，该化工厂设备被北台钢铁集团收购，用于建设“1830”化工项目。本溪北台钢铁集团根据化工项目和钢铁项目所需氧气情况，在充分利用设备资源和节省建设资金基础上，同时还了解到国内未能制造五万等级空分设备的情况下，主动找到杭氧集团，请杭氧集团将40000m3/h制氧机帮助设计和配套制造50000m3/h空分设备。 2004年6月，50000m3/h空分设备半负荷投产，设备运行良好。在2005年二期工程完毕后，对50000m3/h空分设备全负荷调试过程中，机后压力达到杭氧提供的0.56MPa设计参数，按照杭氧提供的其它参数进行工况调节，工况波动较大，氧气产量只能达到44000m3/h，没有达到预期设计效果。为此，北营钢铁（集团）股份有限公司制氧厂组织技术人员进行技术攻关，通过查找技术资料，在空压机机后压力实际可达到的数值的基础上对50000m3/h空分设备进行技术研究，并通过实际设备操作来验证，使50000m3/h空分设备氧气产量由原来44000m3/h达到50000m3/h，氮气产量由原来56000m3/h达到60000m3/h，从而使50000m3/h空分设备达产达到了设计要求。 2.国内外技术背景 众所周知，钢铁企业生产离不开氧、氮、氩三种气体，因此空分设备对钢铁企业来说具有重要的影响作用。位居钢铁行业老大的宝钢拥有三台30000m3/h、一台60000m3/h、一台72000m3/h的空分设备，全部为进口设备，其中60000m3/h为德国林德公司制造，72000m3/h为美国APCI公司制造，武钢有一台60000m3/h为德国林德公司制造，鞍钢的35000m3/h空分设备也是美国APCI公司制造，马钢的35000m3/h空分设备为法液空公司制造。所有国内大型钢铁公司的空分设备就连10000m3/h空分设备也都大部分为进口设备。因此 50000m3/h空分设备的成功开发和调试生产正常对我国空分设备的发展具有重大意义。 3. 50000m3/h空分设备主体设备 （1）冷箱：上、下塔，粗氩塔、精氩塔均为填料塔，由杭氧制造。另配低温离心式液氧循环泵（2台）、粗氩循环泵（2台），制造单位为法国低温星。 （2）空气透平压缩机：Tkd211/5.1，配有振动、位移、温度、油压安全联锁装置。流量144000m3/h，电机功率16500kw。 （3）氧气透平压缩机：2TYS100+2TYS76型，配有振动、位移、温度、油压等安全联锁装置。流量25000m3/h，电机功率为4800kw，由杭氧集团制造。 （4）氮气透平压缩机：2MCL605+2MCL405(H451)型，配有振动、位移、温度、油压等安全联锁装置。流量30000m3/h，电机功率5500kw，由沈鼓集团制造。 （5）分子筛纯化器：立式径向双层床，外层为活性氧化铝，内层为分子筛；吸附周期为3小时，为南非利旧设备，法液空制造。 （6）增压透平膨胀机：喷嘴可调型，配有振动、转速、温度等安全联锁装置。转速15000r/min，杭氧集团制造。 (7)仪控系统：DCS集散控制系统，由日本山武公司提供。 4.工业流程的完善及利旧设备的国产化 空分设备是否能长期安全稳定运转取决的因素很多，其中有三大关键因素：设备本体质量及安装质量、调试质量、投产后的设备操作及维护质量。只有这三方面的紧密结合，才能保证装置的顺产。 4.1 1#空压机油路系统的改进 50000m3/h空分设备的1#空压机为南非利旧设备，