張皓天（內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司，內蒙古 赤峰 025350）

制氧系統(tǒng)是化工、鋼鐵企業(yè)公輔系統(tǒng)中重要的組成部分，其運行能力影響企業(yè)生產。從當前我國化工、鋼鐵企業(yè)生產情況來看，工業(yè)氣體生產成本主要由電費組成，其成本約為生產總成本的18%，做好制氧系統(tǒng)的節(jié)能降耗處理，在降低工業(yè)氣體生產成本中具有重要意義[1]。同時，制氧生產的氧氣、氮氣等是下游用戶重要的能源介質，提高氧氣、氮氣等利用效率，是節(jié)能降耗的主要方式。本文將以此為背景，對制氧系統(tǒng)的節(jié)能降耗途徑進行討論。

1 節(jié)能設備與節(jié)能降耗途徑

1.1 節(jié)能設備選擇

節(jié)能制氧設備在整個系統(tǒng)節(jié)能降耗中的作用十分明顯，在節(jié)能技術條件基本相同的情況下，選擇高質量的節(jié)能制氧設備的意義重大。

在選擇節(jié)能設備的過程中，需要從制氧裝置規(guī)劃開始，綜合考慮設備價格、能耗、性能等因素，爭取獲得高質量的節(jié)能設備。我國某市鋼鐵生產企業(yè)，在籌建1#20000m3/h制氧時，選擇了當時國際上最先進的外壓縮分子篩吸附規(guī)整填料無氫制氬工業(yè)流程，并為減少作業(yè)過程中的氧氣放散率，裝配一套液化系統(tǒng)；為強化回收空分排放液體能力，裝配三臺液體儲槽。從整個空分裝置的消耗情況來看，空壓機耗能較大，因此，該企業(yè)在選擇空壓機時，邀請了包括德國西門子等4家壓縮機生產企業(yè)投標，經(jīng)詳細的分析后，最終選擇德國西門子設備。后經(jīng)時間證明，在選擇該設備后，僅僅運行了兩年時間，就已經(jīng)回收了整個設備的投資，效果明顯。

1.2 節(jié)能降耗主要措施

化工、鋼鐵企業(yè)制氧系統(tǒng)不僅是能源消耗設備，也是能源生產設備，因此為達到節(jié)能降耗效果，需要有效控制氣體放散率。其基本措施為：

1.2.1 采集制氧系統(tǒng)排放液體

從制氧系統(tǒng)的制作工藝來看，在制氧過程中需要定期開放1.0%的液氧來保證空分設備安全。在傳統(tǒng)生產中，化工、鋼鐵企業(yè)主要采用蒸汽噴射裝置將液氧直接噴灑到設備外部，在噴灑過程中，受操作人員經(jīng)驗、設備質量等因素的影響，不能有效的控制噴灑量，容易造成浪費；同時就液氧本身而言，其屬于一種具有較高回收價值的原料，具有較高的回收價值。在采集液氧的過程中，可以設置液體儲槽，將制氧系統(tǒng)產生的液體直接排放到儲槽中，對其進行簡單的加工處理之后就可以投入市場。

1.2.2 回收制氧系統(tǒng)的氧氣、氮氣

由于下游用戶所需的氧氣用量和氮氣用量會隨著下游用戶裝置負荷變化而產生一定的波動，制氧系統(tǒng)生產的部分氧氣和氮氣會被放空，如果能有效回收這部分氣體，也能做到節(jié)能降耗的目的。為有效的回收生產過程中出現(xiàn)的氧氣、氮氣，可以在制氧系統(tǒng)中配置液化裝置，對生成的氣體進行液化處理，在液化處理成功之后，少部分液體會被以備用液體儲存起來，而另一部分氣體就會排出用于銷售。這樣，不僅能降低了生產車間的氧氣、氮氣放散率，也能為生產提供能源，更會提高企業(yè)效益，具有良好的經(jīng)濟價值。

2 制氧系統(tǒng)功能優(yōu)化展望

從當前化工、鋼鐵生產企業(yè)對制氧系統(tǒng)需求情況來看，對制氧系統(tǒng)的資源進行整合、優(yōu)化是未來系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。其主要處理措施包括：

2.1 開展日常調整優(yōu)化處理

可利用現(xiàn)代信息化基礎，建立管網(wǎng)壓力優(yōu)化模型，從多種角度分析外部生產需求對設備內部壓力的要求，并根據(jù)要求做好液體揮發(fā)系數(shù)調整、用戶（設備）生產范圍調整等方法，也可建立標準的生產模型，以精準分析當前系統(tǒng)運行條件，顯示不同子系統(tǒng)中的壓力變化。

在系統(tǒng)優(yōu)化過程中，調整負荷是一種常見的節(jié)能優(yōu)化方法。其中，空分裝置具有85%左右的調節(jié)能力，由于空分變負荷功能執(zhí)行時間較長，導致其難以正確回應管網(wǎng)峰谷現(xiàn)象。但在這種情況下，工作人員可結合羅涇分時電價的要求，及時調整系統(tǒng)負荷。

2.2 計劃定修調整優(yōu)化模型

可以在原有設備模型的基礎上，對制氧機的運行電耗進行分析，在確定不同生產條件下的電耗效率變化情況下，計算出不同制氧設備的最佳產量參數(shù)，在綜合分析制氧系統(tǒng)的運行成本、啟動成本、停役成本的基礎上，進一步調整生產內容[4]。

3 結語

本文簡單分析了制氧系統(tǒng)節(jié)能降耗的途徑，并結合其生產要求，對制氧系統(tǒng)的未來發(fā)展進行展望。對相關工作人員而言，在推動制氧系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能降耗的過程中，需要結合本企業(yè)的發(fā)展要求，根據(jù)制氧系統(tǒng)的實際運行情況，制定具有針對性的節(jié)能降耗措施，最大程度上維護企業(yè)效益；同時，也要在基于系統(tǒng)運行算法、專家經(jīng)驗、調度算法的基礎上，制定輔助氧氣調整方案，推動制氧系統(tǒng)節(jié)能生產。

[1]王蘭玉.基于理論的鋼鐵企業(yè)制氧系統(tǒng)優(yōu)化[J].電子測試（測試工具與解決方案），2014（09）：60-64.

[2]胡賓.鋼鐵企業(yè)如何實現(xiàn)制氧系統(tǒng)節(jié)能降耗[J].科技創(chuàng)業(yè)家（學術論壇），2013（08）：227-228.

[3]劉貴峰，李關定.制氧信息化系統(tǒng)與節(jié)能減排探討[J].上海節(jié)能（節(jié)能論壇），2012（04）：20-23.

[4]張麗嫻，吳翠方.淺談鋼鐵企業(yè)制氧系統(tǒng)的具體節(jié)能減排措施[M].北京:北京教育出版社，2013(3).