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空分设备的试车和启动 第一节 试车的程序 1、安装完善的程度; 2、各系统的准备工作(最关键的是吹扫); 3、单独试车: a.循环水泵;b.空压机;c.仪表气源;d.冷冻冷却水泵;e.切换程序; 4、整体试车:裸冷。 第二节 裸冷(整体试车) 1、裸冷的步骤: (1)空压机组的运行正常: 油路,水路,空车运行,升压,放空调节 (2)预冷系统正常运转; (3)纯化系统运转正常:程序切换阀的动作准确到位; (4)吹扫分馏塔系统:是至关重要的,要彻底,特别是第一次; (5)膨胀机的增加冷量:降低温度; 2、裸冷结束的依据 膨胀机机后不出现液体的情况尽量降低机后温度,当主要设备温度降低到低于环境80℃~120℃之间,达到平衡时,维持2-3h,即可结束。 第三节 预冷系统的启动和操作 1、预冷系统流程及配置(如下图) (1)几种常见的流程形式: a.带冷水机组的流程; b.无冷水机组的流程:一般适用于氮气量较大的情况下; c.采用冷汽机组的流程; (2)流程特点 2、操作思路 ①第一种流程: a.检查设备:空冷塔第一次使用时要打开人孔检查确定布水器是否均匀;检查空冷塔填料高度是否合适;填料是否会跑出来(气体带出填料,我公司就有这种现象) 水冷塔也一样检查; 水质也要检查; 水泵运行是否正常; 冷水机组:一但停车一般要过5分钟才能重新启动; b.检查各个流程 主要检查液位、流量,最关键最重要的是空冷塔气体温度。 c.控制结果 (1) 空冷塔的液面的稳定性是否能达到要求,是重点; (2) 水冷塔进水量的控制,与液面的关系,进水量与液面的变化是一个滞后的关系是要考虑的,与空冷塔不一样,空冷塔基本上可以做到即时性。 d.冷水机组与水泵的关系冷冻水为一般为冷却水的1/3;冷水机组进出水温一般为5℃,最大不大于10℃经冷水机组出水一般设一回流管道至水冷塔。 ②第二种流程:不带冷水机组的流程 a 出空冷塔空气温度值是不一样; b.保温效果; c.水温变化; d.分子筛吸附器容量不同; ③带冷冻机组的流程操作 a 防止气温过低; b.分离器的效果:要检查。 ④采用液氨做冷源的流程(可以取代冷水机组) 3、操作顺序 a.冲刷水路——未送空气 第一次用先对水路系统进行冲洗; 先冲刷水冷塔,待水冷塔排水干净后启动水泵向空冷塔送水,冲刷空冷塔,同时确认在线设备状态,同时将在水器人孔未开布水情况(在通气后不能如此操作); b.检查冲刷效果; c.检查仪控方面液位; d.送入空气——再次启动水泵,水系统,含冷水机组; e.投入自动; 4、关于带水的问题(指整个系统情况下,出空冷塔空气带游离水问题) ①压力波动引起流速变化: 往往压力降低时带水:因压力降低,空冷塔截面积未变,气流速度增加,易带水。 a.空压机气路影响(或发生变化); b.后续阀门的操作:纯化系统阀门,向分馏塔系统送气的总阀; c.空冷塔的水量变化:主要指水量的增大,有过在空冷塔上部进水处增加塔高度,增加液面计和溢流管直接回塔下部; 第四节 纯化系统的启动操作 1、纯化系统流程形式(如下图) 2、流程特点(相对于切换流程而言) a.提高装置的安全性能; b.延长寿命,减少腐蚀性; c.维护方便,原切换式在塔内,故障多,不利于检修; d.易于自动化控制; 3、纯化系统的任务——安全性的要求; 4、吸附性能——吸附剂 对吸附剂的性能要求:高压低温——易于吸附; 低压高温——易于脱附; 要防止硫化物和油污进入纯化器,因其对分子筛性能有严重的影响,否则会造成分子筛吸附性能下降,称为中毒。 5、 操作思路 ①准备工作:确认设备、阀的正确性、完好性、输入输出信号的准确性问题; ②给定并确定特殊阀的开度; 第一次旁通充压; 空气进入纯化器后,因吸附热的影响,温升4~6℃。 6、 操作顺序 a.吹扫吸附器各管道; b.可以在填充分子筛后直接使用; c.吹扫放空流路; d.判断流量(再生气的流量); e.充压时间(多个厂家设定的不一样); f.泄压时间; g.投入电加热器:确定再生气体温升,裸冷时和正常运行事的再生气量是不一样的; h.再生气量与压力的关系:(再生用空气,因其会一定的水份,温升有一定的影响,再生空气压力为0.02~0.03Mpa,要注意考虑在生气源用空气与WN对经电加热器的气体温升的影响); i.加温后期的温度确定,进分子筛的再生气温度 160℃,分子筛加温后期出口温度:一般120~140℃; j.切换实际的调整 周期性不变,加热、冷吹时间可以进行适当,必须的调整,无特殊情况不要调整; k.手动阀门的使用问题; l.不同的再生气路; m.向分馏塔送气的时间确定: 裸冷时:一般4小时后就可以进行; 开车时:3个半周期后; 也就是一个吸附器加温两次后使用它,这样另一个也能保持两次加温时间。 第五节 膨胀机的启动操作 1、 常见风机制动透平膨胀机; ①简图: ②特点:操作简单,膨胀量大,出口温度可以很低,使用于中小型空分(不带氩的最好)。 ③原理:风机端压力变化:0MPa~0.13MPa ; ④操作提示及启动过程: a.准备工作:(密封气)先送密封气,后送润滑油循环; (油路第一次使用前要将润滑油进出膨胀机出口对接,打油循环洗干净) 密封气压力要大于油压; b.阀门开关位置确定; c.进口调节阀的开度(带电磁阀控制)做切断实验(可以无负荷试验,也可以适当增加负荷试验),若带可调喷嘴,则调节阀40%~70%,后开喷嘴; d.缓慢打开喷嘴10%~50%,分段进行,对设备进行观察,转素尽量不要低速运转,初次升速最好大于1万转/分,小于1万转/分下不要停顿,一般不要低于1万/分; e.了解机组转动情况; f.两台膨胀机组分别启动: 第一台膨胀机的转速要大于70%的转速,最好才开第二台膨胀机; g.启动注意事项 压力变化、气量变化、阀门开度、温度变化(膨胀机前后温度,看膨胀机的效率)等; 2、 增压透平膨胀机 ①流程简图: ②特点: a.增压机的增压比在1.3~1.5倍; b .利用高温高焓降理论,提高制冷量; 进膨胀机的温度在-100℃左右,出膨胀机的温度在-145℃~-165℃; c.配置热虹吸蒸式蒸发器; d.能量的变化; e.适用于大中型空分; f.适用于制氩设备; g.适用于自动化操作; ③操作提示及启动过程 a.按说明书要求; b.确定阀门开度; c.启动的顺序:是否加温,缓慢打开进口调节阀及喷嘴,根据温降确定转速大小(要确定转速测量是否正常); d.分别启动另一台; e.调整喷嘴及增压2阀的开度; 第六节 空分装置的开车 一般开车对应空压机,启动一般指膨胀机 1、开车过程的几个步骤 ①空压机的运行正常; 油路,水路,压力控制,放空控制问题; ②预冷系统运行正常; 液位,流量,机组(冷水); ③纯化系统运行正常; 切换阀,程序; ④分馏塔系统吹扫; 吹干净设备,调节阀的检查; ⑤启动膨胀机,增加制冷量; 降低设备温度; ⑥快速积液; 液空,液氧,提高主冷液面; ⑦调整纯度和产量; 2、吹扫分馏塔系统 吹扫:不存留杂质,设备 ; 升温: ①全面吹扫的时机: a.安装结束后,裸冷之前; b.裸冷之后,正式试车之前; c.大修之后,正式开车之前; ②单体设备吹扫: 膨胀机停车后或开车前:要及时吹扫; 液体泵停车后或开车前:要及时吹扫; 液体贮槽及其管路:使用前一定要进行吹扫,用干燥氮气吹扫; ③吹扫气源: 用干燥的空气或氮气:仪表气源可以借用,一般说用氮气或污氮好于用干燥空气; ④正式开车吹扫: a.达到具备开车的条件; b.吹扫路线; c.吹扫效果; 3、启动开车的注意事项: a.主换热器的冷端达到液化温度(-173℃); b.充分发挥膨胀机的制冷能力:提高转速,高温情况下多运转一段时间,调整气量(膨胀量)在转速允许的情况下,开大喷嘴,关小增压旁通; c.随着温度降低,进塔空气量的增加,应减少空压机的放空量; d.保证空冷塔出口温度,调整冷冻水量; e.调整再生气量,调整加温和冷吹时间,检查CO2分析仪的正确性; f.调整整流空气与返流气体的比例及流量; 此方面的调节手段方式较多,要综合考虑,统筹兼顾,如: ①调节正流的三个分别进三个主换热器的阀门; ②调节返流气体的三个进主换热器的阀门; ③调节中抽到膨胀机的温度调节; ④调节膨胀机的后旁通阀; 4、启动开车期间的调整: ①物料平衡现状: ②冷量不平衡的调整; a.制冷量: b.消耗冷量; 第十二章 空分装置的正常操作 第一节 正常操作的任务 1、了解并完善启动后期的工作: 完善工况,最佳运行,发现问题,减少放散,更多产品; 2、不同装置的指标不同: 双高设备,带氩的空分设备,单高设备,外液化装置,全液体设备,内压缩流程; 第二节 冷量的控制 1、 调整制冷量 a.可调喷嘴的调节效果与效率的关系; b.旁通阀对增压效果的影响; c.单台膨胀机转速与负荷的关系; d.高温高焓降的效果; e.避免机后带液问题; f.膨胀空气的分配; g.膨胀机本身的运行状态; 如何避免机后带液: 带液:因机后带液,压力下降过大,塔内气体倒流,膨胀振动大,叶轮损坏; 2、减少冷量损失 复热不足:以热端温差为依据,一般小于3度; 跑冷损失: 液体冷量损失: 第三节 精流工况的调整 1、压力控制 操作以压力为基准,压力偏差了,温度偏差了; 设计压力顺序: 大气压力——分子筛出口的再生气压力——管道的阻力——主换热器的阻力——过冷器阻力——铝管道阻力——上塔出口压力——上塔低部压力——主冷液氧柱压力——平均液氧温度——主冷氮气温度——下塔压力——下塔阻力——进下塔压力——主换热器空气阻力——分子筛吸附器空气阻力——管道阀门阻力——空冷塔阻力——空压机出口压力; 2、 下塔工况的调整 a.阻力大小——判断和调整,回流量,气液比; b.物料平衡; c.纯度的调整结果; 阻力,组分变化,塔板工况如何; 3、 影响氧纯度的几种因素 a.氧提取量的大小; b.污氮的纯度:操作时尽可能的调整液氧纯度,带来的氧提取率的提高; c.液空纯度与氧纯度的关系; d.膨胀空气的大小对上塔工况的影响 纯度不变化气体进塔流量 流量; 温度:(过热度)过热度小于7℃,过热度不能太大 e. 主冷液面高低的影响 主冷液面的稳定是精馏工况稳定的主要标志,说明上塔气液比变化了; 说明冷量的变化; 无论上升还是下降,上升的蒸汽量均是减少的。 f.空气量变化的影响 下塔压力发生变化:压力提高了冷凝温度增加,换热量也增大了,液氧汽化量增加;g.塔板效率的影响 结构形式:填料塔,垂直度; h.液泛的影响 液漏,液悬,交叉出现,工况不稳定,减量处理再逐渐增量。 4、 纯氮纯度的调整 a.下塔液氮回流量,调回流阀的开度; b.取出量的大小; c.氮产量增加(上塔顶部取出量) 增加进上塔的液氮量,影响最大; 污氮量的影响 5、 主冷液位的调整 a.全浸操作: b.半浸操作: c.冷量大小的关系: 第四节 制氩部分的启动与调整 1、 投入制氩的条件 ①先制氧正常后再投氩塔; ②氧、氩同时调整; ③必须提前对氩系统流路进行吹扫; 2、 全精馏制氩的程序 ①吹扫的流程及目的: a.排出湿空气;b.逐步降温;c.投入其它的吹扫(液空、液氮、液氧); ②往粗氩冷凝器送入液空: 送入的量要小,操作要特别谨慎; 因为,会影响了进上塔的液空两(减少),上塔阻力下降;液空后,粗氩塔压力降低,氩馏分自动被吸金,制氩开始; ③在温度逐渐减低的过程中,以及粗氩塔上部出现液体(液空液面)时,一定要逐步关小有关吹扫线。(主要考虑粗氩塔温度也在逐渐下降,会从外部吸入空气) ④在出现液体后,采用多次排放,再积液体; 制造、装配、安装过程中的铝屑、焊渣等排放要干净,不能急于求成或吝啬这部分液体。 ⑤在粗氩塔I 低部出现的液体,而且液面高度达到50%以后,预冷液体泵,然后启动,最后调节泵的流量。(实际就是调节工况) ⑥待精馏塔基本正常(时间较长,时间由自己定),纯度达到要求后,逐步升量向精氩塔内送气,同时可以想精氩塔送气氮,液氮。 3、 氩工况的调整及注意事项 ①粗氩塔阻力的大小与液空液面的关系 a.设计阻力:实际阻力要大于设计阻力,不应该认为高就有问题; b.液空液面:要适当控制; c.上塔工况; d.下塔液空液面; ②氩馏分的稳定性:氩馏分的稳定性是粗氩塔正常工作的基础,8%~12%,若氩馏分含氧太高,粗氩含氧量就上升,阻力会升高; 氩提取率下降,氩产量降低,若含氧太低,则氮含量就上升,导致粗氩塔工况恶化,出现氮塞现象,气增加,另外,过多的氮带入粗氩塔,会增加粗氩塔负荷,影响纯度。 ③氩馏分含氧的控制:通过调节主塔的正常工况来达到; ④保持连续排放不凝气,防止氮塞; ⑤各工况接近正常时,调整最佳工况; ⑥正常运行时,应防止粗氩塔,出现负压,堵塞管道; ⑦检查各个仪表指示正
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