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認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：雷**（實(shí)名認(rèn)證）

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IP屬地：湖北 上傳時(shí)間：2022-01-30 格式：DOC 頁(yè)數(shù)：7 大?。?2KB 積分：18 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、制氧生產(chǎn)工藝中污氮?dú)獾幕厥蘸屠猛鯇W(xué)德 李佩和 朱圣華 孔凡魁 秦慶蓮萊鋼集團(tuán)天元?dú)怏w公司摘要:針對(duì)氮?dú)夤?yīng)不足的問(wèn)題,提出并實(shí)施了對(duì)制氧機(jī)生產(chǎn)中污氮?dú)饫?用的改造,以提高氮?dú)夤?yīng)量,降低氧氣放散率,滿足用戶需求,同時(shí)將各制 氧機(jī)配套氮壓機(jī)進(jìn)口管道聯(lián)網(wǎng),使氮壓機(jī)運(yùn)行方式調(diào)節(jié)上有了很大的靈活性。 污氮取出一定量后,對(duì)水冷塔冷量的影響,將新安裝冷凍機(jī)進(jìn)行冷量補(bǔ)償。這 一改造,實(shí)現(xiàn)了很好的經(jīng)濟(jì)效益,是污氮?dú)庠阡撹F企業(yè)生產(chǎn)中利用的一種嘗試。 關(guān)鍵詞:污氮?dú)?回收 冷量 冷凍機(jī) 管道改造1 前言1.1企業(yè)概況天元?dú)怏w公司 是萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司鋼鐵冶煉生產(chǎn)所需的氧氣、 氮?dú)狻?氬氣的生產(chǎn)供應(yīng)單位, 氧氮

2、等氣體在供應(yīng)上能否滿足其冶煉生 產(chǎn)需求將直接影響鋼鐵產(chǎn)量。 公司現(xiàn)使用的 8套制氧機(jī)組, 總裝機(jī)能 力 127000m 3/h(氧氮產(chǎn)量 , 分別是 6000 m 3/h一臺(tái), 12000m 3/h兩臺(tái), 9000 m3/h一臺(tái), 22000m 3/h四臺(tái)(內(nèi)部工藝編號(hào)分別為 3#、 4#、 6#、 5#、 7#、 8#、 9#、 10# ,能夠滿足萊鋼 1300萬(wàn)噸鋼生產(chǎn)的氧氣供應(yīng)能 力。 基于鋼鐵冶煉的一般規(guī)律, 我們的制氧機(jī)都是氧、 氮產(chǎn)量相同的 機(jī)組。1.2 不平衡的氧氮需求隨著萊鋼生產(chǎn)設(shè)備的擴(kuò)容改造和新區(qū)的逐步投產(chǎn),氧氮?dú)獾暮挠昧看蟠笤?加,耗用比例也發(fā)生了新的變化,產(chǎn)品氮?dú)獾暮挠昧?/p>

3、遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了產(chǎn)品氧氣的耗 用量。2006年初,公司運(yùn)行了 4臺(tái)制氧機(jī)組(7#、 8#、 9#、 10# ,并盡 量提高氮?dú)猱a(chǎn)量,每天氧氣產(chǎn)量在 210萬(wàn) m 3左右,氮?dú)猱a(chǎn)量在 230萬(wàn) m 3左右, 外部需求量氧氣 170萬(wàn) m 3左右, 氮?dú)?210 240萬(wàn) m 3左右,其中低壓氮?dú)?表壓低于 1MPa 約 140萬(wàn) m 3?；酒胶獾难鯕?、氮 氣生產(chǎn), 不平衡的需求, 造成若要保證氮?dú)夤?yīng), 則氧氣生產(chǎn)大量過(guò) 剩的局面。 2006年 1-2月份氧氣放散率平均達(dá) 30%,有時(shí)甚至高達(dá) 35%, 使公司每天損失高達(dá) 30多萬(wàn)元。 如此組織生產(chǎn), 也只能基本滿 足外部對(duì)氮?dú)獾男枨? 一旦外部用

4、氮量稍有增加, 氮?dú)夤芫W(wǎng)壓力下降, 還是會(huì)影響萊鋼的冶煉生產(chǎn)。這種氮?dú)?、氧氣在耗用量上極不平衡的現(xiàn)象 , 在制氧機(jī)氧氮?dú)猱a(chǎn) 量單位時(shí)間內(nèi)基本相同、 液氧產(chǎn)品儲(chǔ)存能力一定的條件下, 若確保冶 煉生產(chǎn)所需的大量氮?dú)? 就造成大量氧氣不得不放散這一令人心疼的 浪費(fèi)現(xiàn)象。2 改造方案的提出及內(nèi)容2.1 方案的提出針對(duì)上述存在的嚴(yán)重問(wèn)題, 我公司本著 “時(shí)時(shí)為用戶著想, 事事 為冶煉服務(wù)”和千方百計(jì)從內(nèi)部挖潛的工作理念,為滿足冶煉生產(chǎn), 降低氧氣放散率, 提高經(jīng)濟(jì)效益, 只有增加氮?dú)馍a(chǎn)和外供量。 但我 們的空分裝置原設(shè)計(jì)是氣體氧、 氮產(chǎn)量相等的。 于是, 我們便將目光 集中到 “制氧工藝產(chǎn)生的污氮?dú)饣?/p>

5、收利用” 的改造上, 這一改造的實(shí) 施迫在眉睫。制氧生產(chǎn)工藝過(guò)程中的污氮?dú)馐怯脕?lái)作為分子篩再生氣源和水 冷塔冷源,其中水冷塔冷源可以用外部冷源替代, 以減少污氮?dú)獾?使用量。如將四臺(tái) 22000m 3/h大機(jī)組 7#、 8#、 9#、 10#的部分污氮?dú)鈮?縮后送入氮?dú)夤芫W(wǎng), 每臺(tái)能增加氮?dú)夤?yīng)量 15000 18000m 3/h。 從氮 氣用戶分析, 冶煉生產(chǎn)所需要的大量低壓氮?dú)馐敲芊狻?除塵反吹、 干 熄焦、儀表用氣等,對(duì)氮?dú)饧兌纫蟛桓??？辗峙欧诺奈鄣獨(dú)?純度在 99%N2左右,如與純度為 99.9%的產(chǎn)品氮?dú)饣旌?其純度將達(dá)到 99.5%以上,完全能夠滿足冶煉生產(chǎn)對(duì)氮?dú)獾囊蟆?.2

6、方案內(nèi)容該項(xiàng)目改造方案是將四臺(tái) 22000m 3/h大機(jī)組(7#、 8#、 9#、 10# 空分生產(chǎn)工藝過(guò)程中用來(lái)作為水冷塔冷源的污氮?dú)? 通過(guò)另敷設(shè)管道 將其部分分流引出, 經(jīng)低壓氮壓機(jī)壓縮到一定壓力后, 送入低壓氮?dú)?管網(wǎng)。 引出部分污氮?dú)夂? 冷水塔的冷水效果將受到影響, 將各機(jī)組 中分別加裝一臺(tái)冷凍機(jī)組(安裝在廠房輔跨內(nèi)來(lái)補(bǔ)償其冷量損失, 實(shí)現(xiàn)水冷塔在污氮量減少的情況下冷量保持在設(shè)計(jì)值。 同時(shí), 將各制 氧機(jī)組的氮?dú)庀到y(tǒng)聯(lián)網(wǎng), 實(shí)現(xiàn)氮?dú)庠诟髦蒲鯔C(jī)系統(tǒng)之間根據(jù)需要相互 調(diào)配, 保證低壓氮?dú)夤?yīng)。 公司目前的低壓氮壓機(jī)壓縮能力, 能夠滿 足萊鋼冶煉生產(chǎn)的要求,不需要另外增加氮壓機(jī)。3 可行

7、性分析3.1 7#10#制氧機(jī)相關(guān)參數(shù):空冷塔所需冷凍水水流量: 65 m3/h進(jìn)水冷塔污 氮 氣 氣 量 :45000m 3/h水 冷 塔 進(jìn) 水 溫 度 :32水 冷 塔 出 水 溫 度 :12水 冷 塔 冷 水 效 果 :203.2 取出部分污氮?dú)夂髮?duì)水 冷 塔 冷 水 效 果 的 影 響 :水冷塔減少污氮?dú)饬?按最大量計(jì)算 :18000m 3/h減 少 的 冷 水 效 果 :20×(18000÷45000 =8.03.3 冷 凍 機(jī) 組 的 選 定冷 凍 機(jī) 制 冷 量 是 選 擇 冷 凍 機(jī) 組 重 要 參 數(shù) 。 我 們 要 選 擇 的 冷 凍 機(jī) 制 冷 量

8、應(yīng) 大 于 取出部分污氮?dú)夂髮?duì)水 冷 塔 的 冷 量 損 失 。 其計(jì) 算 如 下 :水的比熱:1.0kcal/(kg. 冷 量 損 失 =冷凍水水流量×減 少 的 冷 水 效 果 ×水的比熱 =65000×8.0×1.0=520000kcal上式計(jì)算結(jié)果 52萬(wàn)千卡,即為所需補(bǔ)充的制冷量。冷凍機(jī)實(shí)際 運(yùn)行時(shí),一般在額定能力的 75%左右,因此,選用制冷量為 70萬(wàn)千 卡的制冷機(jī)組。3.4 供應(yīng)能力論證分析現(xiàn)有氮壓機(jī)壓縮能力 外 部 氮 氣 需 求 不 足 110000 Nm 3/h, 現(xiàn) 有 壓 縮 機(jī) 能 力 大 于 外 部 需 求 , 因 此 不

9、用 新 上 氮?dú)鈮嚎s機(jī),僅需對(duì)局部管 網(wǎng) 進(jìn) 行 改 造 并 網(wǎng) 即可。4 經(jīng)濟(jì)效益分析4.1 改造投入冷凍機(jī) (70萬(wàn)千卡 單價(jià):30萬(wàn)元臺(tái)數(shù):4臺(tái)共計(jì):120萬(wàn)元附圖:新加裝冷凍機(jī)及污氮?dú)馊〕龉に嚵鞒虉D 共計(jì)投資:220萬(wàn)元4.2 增加的電費(fèi)100×0.55×24×365=48(萬(wàn)元按運(yùn)行 2臺(tái)冷凍機(jī)計(jì)算,其年耗電費(fèi)用:48×2=96(萬(wàn)元DN1000空分裝置來(lái)污氮?dú)? × 1860×0.85×0.55×24×365=1523（萬(wàn)元） 年運(yùn)行費(fèi)用合計(jì) 96+1523=1619 萬(wàn)元 4.3 增加外供低

10、壓氮?dú)饽晔杖耄ǖ蛪旱獨(dú)鈨r(jià)格為 0.12 元/m3） 2×15000×0.12×24×365=3153.6（萬(wàn)元） 4.4 經(jīng)濟(jì)效益 如一次性投資按 5 年折舊， 每年分?jǐn)偼顿Y 44 萬(wàn)元， 年凈收益為： 3153.6-1619-44=1490.60（萬(wàn)元） 根據(jù)上述分析計(jì)算，我們認(rèn)為該方案是可行的，經(jīng)濟(jì)效益是可觀 的。 5 實(shí)施 冷凍機(jī)的選定、安裝與調(diào)試是這次改造項(xiàng)目中重要的環(huán)節(jié)。 我們本著經(jīng)濟(jì)可靠，高效節(jié)能，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，操作方便， 交貨周期短等原則，經(jīng)過(guò)規(guī)范的程序招標(biāo)評(píng)定，我們選用了制冷量 70 萬(wàn)千卡 ZSL 型螺桿式雙壓縮冷凍機(jī)組四套。 我們

11、將選定的四臺(tái)制冷量為 70 萬(wàn) kcal ZSL 型螺桿式雙壓縮冷凍 機(jī)組分別安裝在上述 7#10#制氧機(jī)廠房輔跨內(nèi)。外部管道按照設(shè)計(jì) 進(jìn)行配置安裝， 臺(tái)制氧機(jī)出空分裝置低壓氮?dú)夤艿篮蛷奈鄣鞴軐?dǎo) 8 引出的分支管道用 600 母管聯(lián)接成一個(gè)管網(wǎng)， 實(shí)現(xiàn)了低壓氮?dú)夂投?量取出的污氮?dú)庠诟髋_(tái)空分配置的氮壓機(jī)之間靈活配送。 電氣和儀表控制系統(tǒng)進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)及安裝， 裝設(shè)了自動(dòng)控制調(diào) 節(jié)閥門、手動(dòng)閥門、流量孔板和機(jī)旁控制屏等，把監(jiān)控程序集中編寫 到原制氧機(jī)的 DCS 系統(tǒng)的程序中， 節(jié)省了改造費(fèi)用和運(yùn)行成本， 而且 便于操作人員的監(jiān)控調(diào)節(jié)操作， 不用增加操作人員的人數(shù)， 就能較好 保證確保制氧機(jī)運(yùn)行工況的穩(wěn)定，不會(huì)因?yàn)槲鄣獨(dú)馊〕龆艿接绊懀?保持制氧機(jī)的主運(yùn)行工況的穩(wěn)定和高效。 6 效果 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試運(yùn)行， 污氮取出量達(dá)到設(shè)計(jì)要求， 四臺(tái)冷凍機(jī) 組制冷量都達(dá)到了預(yù)期的效果； 同時(shí)， 實(shí)現(xiàn)了在各空分系統(tǒng)之間根據(jù) 需要相互調(diào)配氮