摘要:分离空气的特定设备在经历长期的工作运行后,都需要进行维修保养,来保持设备的工作效率和生产质量。为了能够保证产量的正常输出和氧气纯度指标符合相关生产规定,我们应该定期对分馏塔进行加温解冻处理措施,以此来处理长期生产积累下来的残留物。本文就停运后的制氧空分机加温新措施进行介绍说明,通过分析对比各种加温方法中的各项流程及其他方面,为制氧空分机加温提供新思路。
关键词:空分;加温;节能
引言:专业空气分离设备是用来分离空气中的气体物质,筛选出生产生活需要的气体。空气分离设备长期的运作。可能会导致空气分离设备中的分馏塔内出现一些积物,例如在低温条件下,空气分馏塔里经常会留下空气分离产生的残渣气體,干冰、冰、器械磨耗产生的粉末等。这些残气残渣留在空气分离设备内,会影响空气分离的质量和效率。因此,按照设备维修保养规定,一般两年左右,就要对空气分馏设备进行加温解冻处理,以此来清理分离塔及管道内的残渣残气。对于空气分离这种周期性的行业,一般在设备工作8-9个月后,都会停运3-4个月,这个时间段对设备进行加温去渣处理,然后再次投入使用。空气分机加温方法有常规加温法、低压氮气加温法、自然加温法等。我们接下来就对此进行讨论介绍。
1 制氧空分机
制氧空分机就是利用机器设备收集空气,把空气中的各组份气体进行分离,从而达到获取氧气的目的。它是一种工业设备,经常应用于工业生产。
2 停运后的制氧空分机加温方法
2.1常规加温法
常温加热法的工序依次是收集空气进行压缩,冷却压缩后的空气,进行压缩空气的洁净操作,最后把净化后的空气置入空分塔中加温。通过加热空分塔里的空气,使压缩的空气逐渐干燥,通过热反应传播的原理,将空分塔中空气中的热量逐渐传播给空分塔,加温使空分塔到常温状态。加温的整个过程中,对收集到的空气进行压缩,净化空气的用电,用水量很大,这些都是必不可少的耗能。常规加温法的特点就是加温整个过程,耗时短,一般加温时间在3天之内,加温和清理空分塔内的残渣残气可同时进行。在常规加温法下,加温的时候要注意加温缓慢而有序的进行,避免因加温力度过大,导致空分塔的内部受热不均匀,出现损坏设备和管道的问题。整个常规加温的过程中,除了收集空气,压缩空气单独进行,其他的测量、计算分析等,监测管线的加温均需和吹除残渣残气同时进行[1]。
具体操作流程:(1)在空分机组停止工作之前,为了减少浪费,关掉粗、细氩系统,将机组内的低温液体放入储槽保藏。(2)因为空分机组停止工作时,空压机可以正常使用,空气冷处理系统、净化系统都可以使用,所以利用上述系统使低温液体气化。(3)关掉机组内的所有开关,排出机组内的全部液体。(4)保证空气冷处理系统、分子筛选净化系统和空气平透压的正常,让空气压处于0.45-0.50MPa,空分机组的的空气量随着温度的升高逐渐由60%下降到30%。(5)依照加温操作方法开启空分机阀门。(6)加温气出口的的温度上升至0度时,开启加温管路上的检测管线,如果加温进出气口温度一致时,则证明加温操作流程完成。
2.2低压氮气加温法
低压氮气加温法是在常规加温法基础上的改进。它就是将其他空分机组加温分离得到的常温氮气代替掉由纯化机、空压机压缩出来的压力是0.48MPa的空气;把原先的加热过程分开,分两步进行,首先利用其他空分机组分离得到的氮气加热使空分机组的内部管道和空分塔温度处于常温状态,然后再用提纯得到的压缩空气对空分机组内部的容器、空分塔、管道的沉积物等进行吹除操作[1]。
具体操作流程:(1)保证个空分机组系统的氮气管道处于联网状态,使氮气可以自由分配,方便氮压机的开关操作。(2)在空气机组停止工作之前,为了降低消耗,关掉粗、细氩系统,将机组内的低温液体放入储槽保藏。(3)空分机停运后,应该立即关掉所有开关,及时气化低温液体,通过阀门排出机组。然后停止机组内的空气冷处理系统、净化系统等。(4)往需要加热的空分机输送氮气,利用氮气将其它空分机的120KPa的常温热量通过管道网络引入系统中,通过管道对上塔进行加热。(5)利用液氮对下塔加热。(6)打开粗氩阀门对空分塔中部进行加热操作。(7)注意阀门开关,避免产生工作事故。
2.3自然加温法
自然加温的方法是让空分机组的内部整体处于正压力,保持在正压力状态下,有助于容器完成介质的热量交换,第一步,利用外界的热量通过热反应热能量的传递透过冷箱表面、容器壁部、以及珠光砂,使热量传进空分机组内;第二步,利用进入空分机组内的热量进行自然加温操作。在启动空分机组时,利用压力空气来清除空分塔内、管道、仪表管线上的杂质[1]。
具体操作流程:(1)空分机停止工作后,及时排出空分机各容器中的低温液体,关掉全部阀门。(2)在保证上塔内部压力的情况下,通过换热置换阀门将其他空分机内的低压氮气引进上塔。(3)处在上塔中的氮气,通过液空进入冷粗氩凝器阀,液氮进入细氩凝器阀,对冷凝器起到保压作用。(4)空分塔上塔中的氮气通过阀门进入下塔,对下塔进行保压操作。(5)空分机内下塔中的氮气进入精氩塔蒸发器,通过调节阀门开关,使氮气对精氩塔蒸汽阀保压。(6)各换热器通道,液氮液空冷处理通道与系统相连接,都可以与系统一起进行保压操作。
3 三种加温方法对比
这三种加温方法各有优缺点,常规加温方法耗时短,加温时极易损坏空分机设备,耗能偏高;低压氮气加温法操作工序简单,耗能低不易损坏加温设备,缺点就是加温时间长。自然加温法的缺点也是加温时间长,一般在夏天,温度高的情况下需要加热两个月左右,冬天温度低则需要加热4个月左右,其优点是不消耗电能、操作工序简单、气体的利用率高,对设备损坏程度小。总的来说,要想节约时间可选择常规加温法,如果时间充裕可以选择低压氮气加温法和自然加温法。
结束语:停运后的空分机的加温是一项维修保养工程,我们在做空分机加温处理时,要综合各方面的因素,要涉及空分机加温的时间,加温资金消耗,加温的操作程序的安全系数,能量消耗等。对于影响制氧空分机正常运行的要依照要求维修处理。做好停运后空分机加温的最佳保养维修工作。
参考文献:
[1]佚名. 制氧空分机组停运后加温方法的比较[J]. 新疆钢铁, 2018(4):47-49.