氧壓機節能改良操作實踐
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前言
我公司2*25000Nm3/h空分設備配套的2臺2TYS100+2TYS76等溫型氧氣透平壓縮機組是杭州杭氧透平機械有限公司制造雙缸、8級壓縮、水平剖分式氧氣透平壓縮機。設計流量25000Nm3/h，設計進氣壓力是15KPa，排氣壓力是3.0MPa，轉速是2989/11475/11475r/min，配用電機功率是5200KW，電壓10KV。1、問題的提出自2010年9月用戶1#1800m3高爐投產以來，一直沒有滿負荷生產，氧氣需求量遠低于空分設備生產能力，特別是轉爐吹煉批次間隔時間具有很強的不確定性，有時間隔幾個小時，有時甚至間隔幾十個小時。而我公司氧氣離心式壓縮機采用恒壓模式運行，排氣壓力設定2.5MPa，恒壓運行時，排氣量約19000Nm3/h，電機電流約260A，平均功率4183Kw/h。煉鋼間隔期間氧壓機儲存輸送系統配備的兩個1000m3氧氣球罐儲氣，當球罐壓力達到氧壓機排氣設定壓力后，由于采用恒壓運行模式，導致設備經常性的高壓放散，不但浪費能源而且產生了嚴重的噪聲污染。
2、具體操作方法為降本增效，節能降噪，我公司氧氣透平壓縮機采用節能操作方式：
1）根據轉爐冶煉節奏，煉鋼時提前手動加載，間歇時手動卸載操作；操作卸載過程中，根據氧氣離心壓縮機組入口壓力PICS3302的指示，首先手動緩慢連續開大高壓回流閥V3303，直至全開，再手動緩慢關小入口導葉GV3301至啟動位；加載過程中，先手動緩慢開大入口導葉GV3301至規定值，再手動緩慢連續關小高壓回流閥V3303至規定值。
2）合理降低氧壓機排氣壓力設定。根據現階段用氧情況及轉爐煉鋼用氧的特性，結合我公司儲存輸送系統兩個1000m3氧氣球罐的儲配能力，合理降低氧壓機排氣壓力PICAS3310設定值，由2.5MPa降低為2.2MPa。
3、操作注意事項操作氧壓機的重中之重是保證設備的絕對安全穩定運行。手動操作氧壓機加、卸載，就是通過操作進口導葉GV3301和高壓回流閥V3303的開關來實現的。開大GV3301，進入壓縮機的氧氣流量增加，設備負荷增加，功率增加；關小GV3301，進入壓縮機的氧氣流量減少，設備負荷減少，功率減小。開大V3303，高壓氧氣回流到入口的流量增加，壓縮機出口壓力下降，功率減??；關小V3303，高壓氧氣回流到入口的流量減少，壓縮機出口壓力升高，功率增加。應該注意的是，以上操作會直接引起氧壓機入口壓力PICS3302的變化，而氧壓機的3個軸封差壓控制PDIC3302、PDICAS3303和PDICAS3304，2個停車聯鎖PICAS3316和PICS3302自動調節均是直接或間接以壓縮機進口管道壓力PICS3302作為調整基準。因此，PICS3302的變化，將引起相關差壓和壓力按照一定關系發生變化。而一旦PICS3302變化幅度過大，各相關差壓和壓力的調節跟蹤不上，將危脅設備的安全穩定運行，嚴重時可能觸發相關聯鎖，造成停車等惡性事故發生。
3.2操作中可能引起氧氣透平壓縮機進口壓力PICS3302波動的因素：
1)進口導葉GV3301開關過快開大則進入機組的氧氣流量增加，機組進口壓力PICS3302下降，關小則進入機組的氧氣流量減少，PICS3302升高；
2)高壓回流閥V3303開關過快開大則機組排氣側高壓氧氣流入到機組入口的氧氣流量增加，PICS3302上升，關小則機組排氣側高壓氧氣流入到機組入口的氧氣流量減少，PICS3302下降；
3)空分氧產量調整幅度過大因為我公司空分操作過程中，只能通過手動輸入數值來調整氧氣產量，而氧產量的數值調整均為5位數字，因此增加了輸入誤差的風險。如手動輸入失誤使氧氣產量調節閥大幅動作，造成氧氣透平壓縮機進口壓力波動等（已發生過此類情況）；
4)上塔操作壓力變化過快如啟停氧、氮壓縮設備及分子篩污氮放散閥調節不靈等。綜上所述，一切關于氧壓機的操作，都要在充分保證進口壓力PICS3302不出現大幅波動的前提下進行。防止因PICS3302波動過大，導致各閥門跟蹤調節不及時而觸發停機聯鎖。
4、取得效益采用節能操作方式后，煉鋼間隔期間，機組手動卸載運行，首先徹底解決了原恒壓模式下的高壓放散產生的噪聲污染問題，其次卸載運行時電機電流約200A，平均功率3218Kw/h，達到了節能的目的。根據三相電機的功率計算公式：P＝1.732×UI×cosφ式中：P——三相電機功率(Kw/h)U——電機電壓（KV）I——電機電流（A）Cosφ——功率因數（0.929）可知，設備運行時每降低一個電流，小時可節約電能約16kw/h，而目前氧氣透平壓縮機加、卸載狀態電流相差約60A，按每天使氧壓機在煉鋼間隔低負荷運轉1小時計算，全年可實現節能：由左下表可見，氧壓機的節能潛力是巨大的，特別是針對制氧能力大于煉鋼需求的狀態下，進行此項節能操作，效果是明顯的，當然需要提高崗位操作員的操作技能和責任心，及時與生產調度取得有效的溝通，根據煉鋼節奏掌握好氧壓機加、卸載時機以及操作平穩性，無疑將為公司節約大量的能源消耗，取得可觀的經濟效益。
