張寶峰

（唐山唐鋼氣體有限公司，河北唐山 063016）

引言

某企業(yè)擁有4 套空氣分離裝置和一套液化裝置，空分為四川空分設(shè)備制造廠制造，采用第六代全低壓外壓縮分子篩空分流程。

配套高壓氮壓機(jī)生產(chǎn)能力為150 000 m3/h，壓力為1.6～2.5 MPa。低壓氮?dú)饬繛?88 000 m3/h 左右，壓力0.6～0.7 MPa。供應(yīng)三座冷軋廠氮?dú)?，低壓氮?dú)鈴牡蛪汗芫W(wǎng)上供應(yīng)，不足氮?dú)饣蚴鹿薁顟B(tài)下從高壓管網(wǎng)補(bǔ)充。

保安氮?dú)夤芫W(wǎng)配置方案有兩種思路，一種是高壓氮?dú)夤?yīng)到冷軋用戶(hù)并在各用戶(hù)處分別設(shè)計(jì)保安氮?dú)馇蚬?；二是高壓氮?dú)夤?yīng)到用戶(hù)，但保安氮?dú)馇蚬藜性跉怏w廠。

1 方案1

方案1 為設(shè)計(jì)院正常設(shè)計(jì)冷軋廠氮?dú)夤?yīng)方案，產(chǎn)品氮?dú)饨?jīng)過(guò)壓縮供應(yīng)冷軋廠氮?dú)?，壓力用量滿(mǎn)足正常使用要求0.6 MPa，同時(shí)供應(yīng)一路高壓氮?dú)?.0 MPa 進(jìn)入冷軋廠內(nèi)對(duì)冷軋廠內(nèi)保安氮?dú)馇蚬捱M(jìn)行供應(yīng)。低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題，保安氮?dú)馇蚬捱M(jìn)行緊急供應(yīng)。方案1系統(tǒng)圖見(jiàn)圖1。

圖1 方案1冷軋氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)圖

2 方案2

方案2 為優(yōu)化供應(yīng)方案，產(chǎn)品氮?dú)饨?jīng)過(guò)壓縮供應(yīng)冷軋廠低壓氮?dú)?，壓力用量滿(mǎn)足正常使用要求0.6 MPa，同時(shí)增加供應(yīng)一路高壓氮?dú)?.5 MPa（來(lái)源氣體公司院內(nèi)2 個(gè)2 000 m3氮?dú)馇蚬蓿M(jìn)入冷軋廠內(nèi)作為事故狀態(tài)下保安氮?dú)?。方?系統(tǒng)圖見(jiàn)圖2。

圖2 方案2冷軋氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)圖

當(dāng)?shù)蛪旱獨(dú)夤?yīng)出現(xiàn)問(wèn)題，保安高壓氮?dú)?.5 MPa 保安氮?dú)馇蚬抻蓺怏w公司院內(nèi)氮球進(jìn)行供應(yīng)。保安氮?dú)馇蚬抻衫滠垙S院內(nèi)轉(zhuǎn)移到氣體公司院內(nèi)用2 個(gè)2 000 m3、2.5 MPa 高壓氮球取代6 個(gè)400 m3、2.0 MPa氮球。

3 可行性分析

由于用戶(hù)增加、用氣不在一個(gè)地點(diǎn)，提出兩種方案。方案一：沿用設(shè)計(jì)院正常設(shè)計(jì)每一冷軋廠用氣處設(shè)計(jì)2 個(gè)400 m3保安氮球作為故障下介質(zhì)供應(yīng)。方案二：集中管理，保安氮?dú)馇蚬藜泄?yīng)，氣體公司統(tǒng)一提供2 個(gè)2 000 m3，作為3 個(gè)冷軋廠保安氮?dú)馐褂?，滿(mǎn)足事故狀態(tài)氮?dú)夤?yīng)。

方案一氮?dú)馇蚬掭^為分散，且6 個(gè)400 m3氮?dú)馇蚬拚嫉孛娣e較大。方案二并入2 個(gè)2 000 m3氮?dú)馇蚬蓿瑢?duì)比方案一中6 個(gè)400 m3氮?dú)馇蚬?，?biāo)準(zhǔn)水容積增加1 600 m3。并且氮?dú)馇蚬迚毫τ煞桨敢恢?.0 MPa提高到2.5 MPa。

4 優(yōu)缺點(diǎn)分析

對(duì)氮?dú)庀到y(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化供應(yīng)，結(jié)合該企業(yè)氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)復(fù)雜性。經(jīng)過(guò)仔細(xì)比對(duì)，分析關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的控制情況。

（1）增加2.5 MPa高壓氮?dú)庀到y(tǒng)

設(shè)計(jì)2.5 MPa 氮?dú)飧邏合到y(tǒng)，預(yù)留冷軋廠氮?dú)夤?yīng)閥門(mén)。管網(wǎng)形成后三個(gè)冷軋廠高壓事故氮?dú)膺M(jìn)行合口，可以進(jìn)行正常供應(yīng)。增加管網(wǎng)控制復(fù)雜性，提供2.5 MPa高壓氮?dú)狻?/p>

（2）2.5 MPa高壓系統(tǒng)增加2個(gè)2 000 m3氮球

2.5 MPa 系統(tǒng)增加2 個(gè)2 000 m3氮球，正常生產(chǎn)作為高壓氮?dú)饩彌_，提供一部分高壓氮?dú)庋a(bǔ)充1.8 MPa氮?dú)庀到y(tǒng)短時(shí)間供應(yīng)不足情況。2.5 MPa高壓氮?dú)庀到y(tǒng)正常運(yùn)行壓力控制在2.0 MPa 到2.5 MPa，低壓1.8 MPa時(shí)2.5 MPa氮?dú)馇蚬蘼?lián)鎖調(diào)整控制不再向其他系統(tǒng)提供氮?dú)?，保證氮?dú)馇蚬奕粘Ｉa(chǎn)最低存儲(chǔ)氣量，保障冷軋廠事故氮?dú)馐褂?。并? 個(gè)2 000 m3氮球主要考慮氮?dú)馇蚬迿z驗(yàn)期間的保安氮?dú)夤?yīng)。

（3）后備系統(tǒng)氮?dú)馄?yīng)

方案1 和2 都有氮?dú)夂髠淦?yīng)，保證在事故狀態(tài)下通過(guò)液體氮汽化供應(yīng)冷軋氮?dú)?，汽化氮?dú)夤?yīng)冷軋廠和煉鐵廠等用戶(hù)。

綜合分析選擇方案2，有利于減少保安氮?dú)馇蚬薜臄?shù)量便于管理和維護(hù)，同時(shí)減少保安氮?dú)馇蚬拚嫉孛娣e。將多處用戶(hù)需求其中考慮，優(yōu)化管網(wǎng)供應(yīng)方式，降低投資。

5 結(jié)論

對(duì)冷軋保安氮?dú)庠O(shè)計(jì)思路進(jìn)行分析，通過(guò)集中供應(yīng)冷軋保安氮?dú)?，減少小氮?dú)馇蚬薜臄?shù)量和球罐占地面積。結(jié)合管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，在保證用戶(hù)用氣安全的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，提出優(yōu)化保安氮?dú)夤?yīng)的方案，并討論驗(yàn)證，供同行參考。