氧压机节能改良操作实践
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前言
我公司2*25000Nm3/h空分设备配套的2台2TYS100+2TYS76等温型氧气透平压缩机组是杭州杭氧透平机械有限公司制造双缸、8级压缩、水平剖分式氧气透平压缩机。设计流量25000Nm3/h，设计进气压力是15KPa，排气压力是3.0MPa，转速是2989/11475/11475r/min，配用电机功率是5200KW，电压10KV。1、问题的提出自2010年9月用户1#1800m3高炉投产以来，一直没有满负荷生产，氧气需求量远低于空分设备生产能力，特别是转炉吹炼批次间隔时间具有很强的不确定性，有时间隔几个小时，有时甚至间隔几十个小时。而我公司氧气离心式压缩机采用恒压模式运行，排气压力设定2.5MPa，恒压运行时，排气量约19000Nm3/h，电机电流约260A，平均功率4183Kw/h。炼钢间隔期间氧压机储存输送系统配备的两个1000m3氧气球罐储气，当球罐压力达到氧压机排气设定压力后，由于采用恒压运行模式，导致设备经常性的高压放散，不但浪费能源而且产生了严重的噪声污染。
2、具体操作方法为降本增效，节能降噪，我公司氧气透平压缩机采用节能操作方式：
1）根据转炉冶炼节奏，炼钢时提前手动加载，间歇时手动卸载操作；操作卸载过程中，根据氧气离心压缩机组入口压力PICS3302的指示，首先手动缓慢连续开大高压回流阀V3303，直至全开，再手动缓慢关小入口导叶GV3301至启动位；加载过程中，先手动缓慢开大入口导叶GV3301至规定值，再手动缓慢连续关小高压回流阀V3303至规定值。
2）合理降低氧压机排气压力设定。根据现阶段用氧情况及转炉炼钢用氧的特性，结合我公司储存输送系统两个1000m3氧气球罐的储配能力，合理降低氧压机排气压力PICAS3310设定值，由2.5MPa降低为2.2MPa。
3、操作注意事项操作氧压机的重中之重是保证设备的绝对安全稳定运行。手动操作氧压机加、卸载，就是通过操作进口导叶GV3301和高压回流阀V3303的开关来实现的。开大GV3301，进入压缩机的氧气流量增加，设备负荷增加，功率增加；关小GV3301，进入压缩机的氧气流量减少，设备负荷减少，功率减小。开大V3303，高压氧气回流到入口的流量增加，压缩机出口压力下降，功率减小；关小V3303，高压氧气回流到入口的流量减少，压缩机出口压力升高，功率增加。应该注意的是，以上操作会直接引起氧压机入口压力PICS3302的变化，而氧压机的3个轴封差压控制PDIC3302、PDICAS3303和PDICAS3304，2个停车联锁PICAS3316和PICS3302自动调节均是直接或间接以压缩机进口管道压力PICS3302作为调整基准。因此，PICS3302的变化，将引起相关差压和压力按照一定关系发生变化。而一旦PICS3302变化幅度过大，各相关差压和压力的调节跟踪不上，将危胁设备的安全稳定运行，严重时可能触发相关联锁，造成停车等恶性事故发生。
3.2操作中可能引起氧气透平压缩机进口压力PICS3302波动的因素：
1)进口导叶GV3301开关过快开大则进入机组的氧气流量增加，机组进口压力PICS3302下降，关小则进入机组的氧气流量减少，PICS3302升高；
2)高压回流阀V3303开关过快开大则机组排气侧高压氧气流入到机组入口的氧气流量增加，PICS3302上升，关小则机组排气侧高压氧气流入到机组入口的氧气流量减少，PICS3302下降；
3)空分氧产量调整幅度过大因为我公司空分操作过程中，只能通过手动输入数值来调整氧气产量，而氧产量的数值调整均为5位数字，因此增加了输入误差的风险。如手动输入失误使氧气产量调节阀大幅动作，造成氧气透平压缩机进口压力波动等（已发生过此类情况）；
4)上塔操作压力变化过快如启停氧、氮压缩设备及分子筛污氮放散阀调节不灵等。综上所述，一切关于氧压机的操作，都要在充分保证进口压力PICS3302不出现大幅波动的前提下进行。防止因PICS3302波动过大，导致各阀门跟踪调节不及时而触发停机联锁。
4、取得效益采用节能操作方式后，炼钢间隔期间，机组手动卸载运行，首先彻底解决了原恒压模式下的高压放散产生的噪声污染问题，其次卸载运行时电机电流约200A，平均功率3218Kw/h，达到了节能的目的。根据三相电机的功率计算公式：P＝1.732×UI×cosφ式中：P——三相电机功率(Kw/h)U——电机电压（KV）I——电机电流（A）Cosφ——功率因数（0.929）可知，设备运行时每降低一个电流，小时可节约电能约16kw/h，而目前氧气透平压缩机加、卸载状态电流相差约60A，按每天使氧压机在炼钢间隔低负荷运转1小时计算，全年可实现节能：由左下表可见，氧压机的节能潜力是巨大的，特别是针对制氧能力大于炼钢需求的状态下，进行此项节能操作，效果是明显的，当然需要提高岗位操作员的操作技能和责任心，及时与生产调度取得有效的沟通，根据炼钢节奏掌握好氧压机加、卸载时机以及操作平稳性，无疑将为公司节约大量的能源消耗，取得可观的经济效益。
