液氧供氣系統(tǒng)的應(yīng)用

1、液氧供氣系統(tǒng)的應(yīng)用一、引言隨著近年來公司生產(chǎn)規(guī)模的迅速擴大，煉鋼用氧量持續(xù)增加， 對氧氣供應(yīng)的可靠性、 經(jīng)濟性要求越來越高。 制氧車間現(xiàn)有兩套小型制3氧系統(tǒng)，最大產(chǎn)氧量僅為800 m/h ，難以滿足煉鋼高峰時的用氧需求，氧氣壓力流量不足的情況時常發(fā)生，而煉鋼間歇期間， 大量氧氣又只能排空處理，既不適應(yīng)當(dāng)前的生產(chǎn)模式，又造成用氧成本很高，不符合節(jié)能降耗、降本增效的要求，因此，需要改進現(xiàn)有的制氧系統(tǒng)。液氧供氣是將儲存的液態(tài)氧經(jīng)過增壓汽化后變?yōu)檠鯕馐褂?，?biāo)準(zhǔn)33氧氣。作為一種新的氧氣供應(yīng)工藝，狀態(tài)下，1 m 液氧可汽化為 800 m與制氧車間現(xiàn)有制氧系統(tǒng)相比，具有以下明顯優(yōu)點：1、系統(tǒng)可隨時啟動和停

2、止，適合公司目前的生產(chǎn)模式。2、系統(tǒng)供氧量可根據(jù)需求實時調(diào)整，流量充足，壓力穩(wěn)定。3、系統(tǒng)流程簡單，損耗小，操作維護方便，制氧成本低。4、氧氣純度可達99%以上，有利于降低氧氣用量。因此公司決定在制氧車間新建一套液氧供氣系統(tǒng)作為主供氧系統(tǒng)，將現(xiàn)有制氧系統(tǒng)作為備用系統(tǒng)。二、液氧供氣系統(tǒng)的選型、流程和組成該系統(tǒng)主要供應(yīng)煉鋼公司煉鋼用氧和鍛壓公司氣割用氧，后者用氧量較少，可以忽略不計。 煉鋼公司主要用氧設(shè)備為兩臺電弧爐和兩精選綜合文檔3臺精煉爐，間斷用氧，經(jīng)統(tǒng)計，煉鋼高峰時，最大用氧量 2000 m/h ，最大用氧量持續(xù)時間1.5h ，要求爐前氧氣動態(tài)壓力1.0Mpa。系統(tǒng)的選型應(yīng)確定液氧容量和每小

3、時最大供氧量這兩個關(guān)鍵參數(shù)，在綜合考慮合理性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和安全性的前提下，確定系33統(tǒng)液氧容量為 50 m，最大供氧量為3000 m/h ，并由此對整個系統(tǒng)的流程和組成進行了設(shè)計， 然后在充分利用原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進行了系統(tǒng)優(yōu)化。液氧供氣系統(tǒng)的基本流程如圖1 所示，該系統(tǒng)主要由液氧儲槽、液氧泵、汽化器、儲氣罐、調(diào)壓裝置、安全裝置等組成，每部分的功能及特點如下：精選綜合文檔1、液氧儲槽液氧儲槽存儲 -183的液氧， 是整個系統(tǒng)的氣源， 結(jié)構(gòu)上采用立式雙層真空粉末絕熱形式，占地面積小，絕熱性能好，儲槽設(shè)計壓力330.8Mpa，有效容積 50 m，正常工作壓力 0.2 0.6Mpa，工作液位 10

4、m-403m，儲槽底部按照車載灌裝標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計充液口，由外部槽車充裝液氧。2、液氧泵液氧泵將儲槽內(nèi)液氧增壓后輸送至汽化器，是系統(tǒng)中唯一的動力裝置，為確保系統(tǒng)的可靠運行，滿足隨時啟停的需要，配置兩臺相同的液氧泵，一用一備。液氧泵采用臥式活塞低溫泵，以適應(yīng)小流量、高壓力的工況，工作流量2000-4000L/h ，出口壓力 3.0Mpa，電機采用西門子變頻控制， 可根據(jù)用氧需求實時設(shè)定泵的工作頻率，通過調(diào)整泵出口的壓力和流量來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供氧量。3、汽化器精選綜合文檔汽化器采用空浴式汽化器， 又稱空溫式汽化器， 為星形翅片管結(jié)構(gòu)，采用空氣自然對流加熱方式將液氧將汽化為常溫氧氣。 系統(tǒng)中配置兩臺 KQ-35

5、00汽化器，正常情況下使用一臺汽化器，當(dāng)氣溫較低，單臺汽化能力不足時，可將兩臺汽化器輪流切換使用或者同時使用，保證充足的供氧量。4、儲氣罐儲氣罐存儲汽化后的氧氣， 作為系統(tǒng)的存儲和緩沖裝置， 能夠補充瞬時供氧量并平衡系統(tǒng)的壓力， 避免波動和沖擊。 該系統(tǒng)與備用制氧系統(tǒng)共用一套儲氣罐和供氧主管道， 充分利用了原有設(shè)備， 儲氣罐最大儲氣壓力 2.0Mpa，最大儲氣量為 250 m3。為增大供氣流量，將汽化器至儲氣罐之間的供氧主管道管徑由 DN65改為 DN100，保證系統(tǒng)充足的供氧能力。5、調(diào)壓裝置系統(tǒng)中設(shè)置兩套調(diào)壓裝置， 第一套是液氧儲槽調(diào)壓裝置，一小部分液氧由儲槽底部小汽化器汽化后，經(jīng)儲槽頂部

6、進入儲槽內(nèi)氣相部，液氧泵回流管路也將一部分氣液混合體回流至儲槽內(nèi)，從而調(diào)整儲槽的工作壓力，改善出液環(huán)境。第二套是供氧調(diào)壓裝置，利用原儲氣罐出氣口處的調(diào)壓閥， 根據(jù)用氧需求調(diào)節(jié)供氧主管道內(nèi)的壓力，滿足爐前氧氣動態(tài)壓力 1.0Mpa 的要求。6、安全裝置液氧供氣系統(tǒng)設(shè)置了多個安全裝置。 儲槽上設(shè)有壓力、 液位指示表，液氧泵出口管路設(shè)有壓力指示表， 方便操作人員隨時監(jiān)控系統(tǒng)狀精選綜合文檔態(tài)。汽化器至儲氣罐中間管路上設(shè)有溫度、壓力傳感器，能反饋系統(tǒng)的壓力、溫度信號并參與系統(tǒng)控制，當(dāng)氧氣溫度過低或壓力過高時，系統(tǒng)將自動停止， 防止低溫和超壓引發(fā)事故。 在系統(tǒng)各管路上均設(shè)有安全閥、放空閥、止回閥等，有效保

7、證了系統(tǒng)安全可靠的運行。三、液氧供氣系統(tǒng)的使用維護液氧供氣系統(tǒng)作為作為低溫壓力系統(tǒng)， 有著嚴(yán)格的操作和維護程序，誤操作和維護不當(dāng)將會引發(fā)嚴(yán)重的事故， 因此要特別注意該系統(tǒng)的安全使用和維護。系統(tǒng)的操作和維護人員應(yīng)經(jīng)過專門的培訓(xùn)后方可上崗， 必須熟練掌握系統(tǒng)的組成和特性， 熟悉系統(tǒng)各部分的操作及 安全操作規(guī)程，嚴(yán)格按照系統(tǒng)使用維護說明書 及各部件說明書的要求進行操作和維護。液氧儲槽、汽化器、儲氣罐是壓力容器，必須取得當(dāng)?shù)丶夹g(shù)質(zhì)量監(jiān)督局的特種設(shè)備使用證后方可使用， 系統(tǒng)中的壓力表、 安全閥必須定期送檢，管道上的截止閥、指示儀表應(yīng)定期檢查是否靈敏可靠。液氧儲槽的絕熱性能取決于儲槽內(nèi)外筒夾層的真空度，

8、真空度一旦破壞，液氧將迅速升溫膨脹，所以當(dāng)真空度未破壞，或者不需要填充珠光砂重抽真空時， 嚴(yán)禁拆卸儲槽真空閥， 在使用中可通過觀察液氧揮發(fā)量大小來估計液氧儲槽的真空性能。系統(tǒng)在使用中應(yīng)建立定時巡檢制度，實時監(jiān)控記錄系統(tǒng)的壓力、液位、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，了解系統(tǒng)的變化趨勢，發(fā)現(xiàn)異常問題應(yīng)及時通知專業(yè)技術(shù)人員處理。精選綜合文檔四、結(jié)論該液氧供氣系統(tǒng)自 7 月份建成并投入試運行以來，經(jīng)過連續(xù)使用，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，各項參數(shù)符合設(shè)計要求，達到了預(yù)期的效果。目前該系統(tǒng)作為主要的氧氣供應(yīng)系統(tǒng)， 替代了原制氧系統(tǒng)， 確保了生產(chǎn)用氧安全、穩(wěn)定、可靠的供應(yīng)，同時降低了氧氣成本，節(jié)能降耗、降本增效成果顯著。由于該系統(tǒng)是我公司首次將大規(guī)模液氧