侯成濤，楊兆亮

（濟南鮑德氣體有限公司，山東濟南 250101）

1 前言

40000m3/h制氧機是由林德公司設(shè)計制造的內(nèi)壓縮機流程制氧機，2006年8月份投產(chǎn)，現(xiàn)為濟南鮑德氣體公司主力生產(chǎn)機組,其運行的可靠、穩(wěn)定直接關(guān)系著煉鐵、煉鋼、軋鋼的安全及連續(xù)性生產(chǎn)。投產(chǎn)以來，受生產(chǎn)環(huán)境、供水溫度等因素影響，空壓機、增壓機、膨脹機在夏季時出現(xiàn)油溫高報警，嚴(yán)重威脅了制氧機組的安全穩(wěn)定經(jīng)濟供應(yīng)。我公司結(jié)合生產(chǎn)實際，逐步開展了空壓機、增壓機、膨脹機油路系統(tǒng)改進；膨脹機增壓端、液氧泵冷箱增設(shè)密封氣的改進，有效地延長了制氧機的運行周期，確保了制氧機組長期安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。40000m3/h制氧機組工藝流程圖，詳見圖1。

圖140000m3/h制氧機組工藝流程圖

2 技術(shù)改進及效果

2.1 潤滑油系統(tǒng)的改進及效果

40000m3/h制氧機的空壓機、增壓機、膨脹機均為單油冷卻系統(tǒng)。夏季，濟南的最高氣溫達到43℃左右且空氣濕度大，冷卻循環(huán)水溫度最高時到達32℃?？諌簷C、增壓機、膨脹機（以下簡稱機組）的潤滑油溫度受環(huán)境溫度、循環(huán)水溫等因素的影響，屢次出現(xiàn)油溫高報警，有時甚至達到聯(lián)鎖停車值（提前已將油溫聯(lián)鎖解除），嚴(yán)重威脅了機組的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。機組報警及聯(lián)鎖值，詳見表1。

表1 機組報警及聯(lián)鎖值

針對上述問題，我們根據(jù)空壓機、增壓機、膨脹機的潤滑油路系統(tǒng)特點，并結(jié)合以往對其他設(shè)備的技術(shù)改造經(jīng)驗，決定將機組單油冷卻系統(tǒng)改造為雙油冷卻系統(tǒng)。改造后有以下幾方面優(yōu)點：

（1）增大潤滑油路系統(tǒng)換熱面積，確保機組安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。

（2）實現(xiàn)潤滑油路系統(tǒng)“單、雙冷卻器”在線切換，以便在正常運行的條件下，實現(xiàn)油冷卻器的在線清洗及更換工作。改造后的單、雙潤滑油系統(tǒng)局部比對流程圖，詳見圖2。

潤滑油路系統(tǒng)改造后，通過長期運行監(jiān)測該油路系統(tǒng)冷卻效果顯著提高并可實現(xiàn)不停機清洗冷卻器，有效消除了設(shè)備隱患確保了機組的長期安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。

圖2 油路系統(tǒng)改造前后對比圖

與此同時，為了避免循環(huán)水中的雜質(zhì)造成冷卻器管束堵塞，導(dǎo)致冷卻器使用周期大大縮短，我公司利用系統(tǒng)檢修機會在冷卻器進水管道加裝管道Y型水過濾器，并對Y型水過濾器端蓋鉆孔后加裝排污閥。改造后，可以實現(xiàn)Y型水過濾器在線清洗，有效地延長了冷卻器的清洗周期。

2.2 膨脹機增壓端的改進及效果

膨脹機是低溫法空分裝置及氣體分離的心臟部機之一，低溫精餾裝置冷量損失的及時補充、產(chǎn)品產(chǎn)量的有效調(diào)節(jié)等都使得為其提供充足冷量的膨脹機尤為重要。保障膨脹機更高的整機效率、更好的穩(wěn)定及調(diào)節(jié)性能、更安全及可靠的保護系統(tǒng)、更長的運行周期及使用壽命對整個制氧機的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行非常重要。

結(jié)合以往我廠膨脹機運行維護經(jīng)驗，由于跑冷的原因膨脹機增壓端會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，對膨脹機的安全穩(wěn)定運行構(gòu)成隱患。在膨脹機安裝調(diào)試初期，我公司對膨脹機增壓端進行改進。在膨脹機增壓端與冷箱連接處增設(shè)帶孔環(huán)形橡膠軟管并通壓縮氮氣（0.5M Pa）。環(huán)形橡膠軟管密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。

圖3 環(huán)形橡膠軟管密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖

自機組運行以來，該膨脹機增壓機端未出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，有效地保證了制氧機的安全穩(wěn)定經(jīng)濟的運行?，F(xiàn)本公司已逐步對各制氧機組、液化裝置膨脹機進行了加裝環(huán)形橡膠軟管密封裝置的改造。

2.3 液氧泵保冷箱的改進及效果

2012年5月，40000m3/h制氧機停機檢修，在對P 3568 A液氧泵檢修扒保冷箱珠光砂過程中，發(fā)現(xiàn)保冷箱內(nèi)珠光砂結(jié)冰，已失去保溫作用。經(jīng)分析有可能是由于液氧泵運行后，冷箱內(nèi)的設(shè)備及管道處于低溫狀態(tài)，保冷材料的溫度也隨之降低。由于內(nèi)部的氣體體積縮小，保冷箱內(nèi)將會形成負壓。如果保冷箱密封不嚴(yán)，則外界的濕空氣很容易侵入，使保冷材料變潮，保冷效果變差，空分設(shè)備的跑冷損失增加。我廠空分設(shè)備的保冷材料均采用珠光砂，其熱傳導(dǎo)率約為0.040W/(m·℃)左右；而冰的熱傳導(dǎo)率是2.2 W/(m·℃)，可見要增大50多倍。在清除完冷箱內(nèi)的珠光砂后，對保冷箱箱體進行了檢查，發(fā)現(xiàn)保冷箱上部箱體多處已出現(xiàn)裂紋。我們組織專業(yè)的施工隊伍對保冷箱裂紋進行焊接。為了保證液氧泵的長期穩(wěn)定經(jīng)濟運行，防止?jié)窨諝饧翱諝庵械乃衷诠艿篮捅＠湎浔诶淠耄瑳Q定向保冷箱內(nèi)充干燥的壓縮氮氣，保持保冷箱內(nèi)為微正壓，約為200～500Pa。保冷箱密封氣裝置示意圖見圖4。

圖4 保冷箱密封氣裝置示意圖

在2013年8月份，制氧機系統(tǒng)檢修時為了驗證加裝密封氣裝置的效果，打開了保冷箱的頂端人孔，并未發(fā)現(xiàn)保冷箱內(nèi)珠光砂有結(jié)冰和潮濕現(xiàn)象。

3 總結(jié)

通過40000m3/h制氧機組實施的一些小改進，沒有再出現(xiàn)因油溫高聯(lián)鎖故障而影響機組正常運行，有力地保證了生產(chǎn)的安全穩(wěn)定長周期經(jīng)濟供應(yīng)。截至目前，該套大型空分設(shè)備一直運行穩(wěn)定，沒有進行過機組大修，各方面經(jīng)濟指標(biāo)也位于全國同類機組的前列。

[1]湯學(xué)忠，顧福民.新編制氧工問答[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2007.

[2]胡聲輝.150m3/h制氧機的幾點改進[J].深冷技術(shù)，2002，(3)：37-39.

[3]程大雪.淺談空分裝置的長期穩(wěn)定運行[J].一重技術(shù)，2006，(2)：56-57.