学习课件：空分用氧气压缩机（二）

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3、积液阶段及调纯阶段操作要点及注意事项：
1）、减少氧、氮、污氮放空，提高上塔压力，提高液化温度；
2）、两台膨胀机运行，适当开大膨胀空气旁通阀，减少膨胀空气进塔量；
3）根据加工空气量逐渐关小液氮节流阀，并稍开液氮回流阀，使下塔尽快建立精馏工况，同时也可以减小主冷温差；
4）、当主冷出现液体后，应排放吹除干净后再重新积累；也可以采用向主冷反充液氧的方法来缩短积液和调纯时间，必须经过化验合格后，才能使用，缓慢操作，注意上塔压力，勿超压；
5）、当主冷液面达60％时，可提前进入调纯期，稍开膨胀空气旁通阀；当液面达80％时，工况基本正常，减小膨胀量且主冷液面仍有上涨趋势时（一台膨胀机运行即可）；
1 系统吹除
操作要点：主要是首先确保空气质量，分子筛运行一周期至空气露点合格（不超过－60摄氏度），吹除过程中确保不留死角，盲管。
注意事项：进塔空气气流的合理分配，确保吹除彻底，可测量各吹除口空气露点
2 系统循环冷冻
操作要点：打开所有排放阀，开启两台膨胀机提供最大的制冷量。在所有排放阀和导压管，液面计，阻力计挂霜后关闭。
注意事项：适当降低上塔压力，降低膨胀机出口压力，提高膨胀机制冷量；
        控制降温速度，防止降温速度过快，造成设备热应力过大；
        通过各物流的取出量，控制板式热端温差不超过3摄氏度。
3 积液阶段
操作要点：两台膨胀机全量运行，提供最大冷量，适当提高上塔压力，可增加上塔液化量，加快积液速度。
注意事项：产品氧氮和污氮取出量可适当减小，减少冷量损失。
4 系统调纯
操作要点：待主冷液面达到正常操作液面的70％时，可进入系统调纯阶段
注意事项：此时可缓慢分次打开下塔液氮回流阀，尽快使主冷做功。

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