老150m3/h空分设备改为透平膨胀机后,比配活塞式膨胀机时单位氧电耗明显下降,但在空分操作压力上仍感较高,电耗偏大。不少操作师傅问,能否在原150m3/h分馏塔内不作较大改动的情况下,再降低单位氧电耗?
首先要保证分馏塔外部条件良好,如空压机及纯化器的阀门、空压机的各级冷却器要不漏气。塔内也无漏气现象(包括内漏),使原料空气损失最少。另外要求空压机冷却水温不能过高。根据操作实践,常常发现当降压操作时,高压压力降到1.8-2.0MPa(表)时再也降不下了,节-1阀的开度已达10多圈,此时只能用调节透平膨胀机的进口阀来保持冷量平衡,膨胀机的进口压力在1.5-1.7MPa(表),转速在8-9万转/分。这时膨胀机不是处在最佳工况下运转,它的等熵效率低于设计效率(由于采用节流调节焓降没有充分利用),甚至膨胀机进口阀全开,液氧液面还是上升,只能排液来维持运转。
那么,究竟是什么原因卡住了空气操作压力的继续下降?经过上述工况详细计算分析,发现节-1阀的流通口径太小,不能满足继续降压的要求。因为原高压空气节流阀(节-1)先用25B6,阀门通径d=6mm。对配套5L-16/50型空压机来说,吸气温度为20℃时的吸气量为960m3/h,并考虑相对湿度为75%、切换吹除损失取5%空压机排气量,折为标准状态下的空气流量约为830m3/h。当分馏塔在正常的冷损下,根据初步计算,膨胀空气量约为280m3/h,其余550m3/h要通过节-1阀(若考虑有10%含湿量),则节-1阀的口径要φ7.5mm,故阀的节流孔要取φ8mm才合适,或选用25B8低温节流阀。这样可把空气操作压力降到1.6MPa(表)以下。因为透平膨胀机的设计工况是进口压力为1.9MPa(表),进口温度为-100℃,其膨胀量为500m3/h,如果空气的操作压力要下降,只要使膨胀空气量增加,进膨胀机温度下降,保持高转速,装置的冷量也会平衡的,空压机的节能就可实现。 中国空分设备公司(退休) 陈锡顺
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