全低压

全低压流程空分设备的操作 1空分设备启动液化阶段的操作

1.1 冷却阶段的操作

装置冷却大体上可分为三个步骤：1降低透平膨胀机进气温度；2降低透平膨胀机排气温度；3全面冷却分馏塔

1.1.1降低透平膨胀机进气温度的操作

由于透平膨胀机在常温时产冷效果比较差，必须把进气温度先降到透平膨胀机最适宜工作和最能发挥效率的温度上，因此，膨胀机最初所产的有限冷量，无法冷却更多的部位，而只能“自产自用”。开底抽和膨胀空气旁通阀、关中抽阀，把冷量全部旁通至主换热器，用膨胀后冷量来冷却膨胀前的空气。此时的操作要点是：充分发挥两台透平膨胀机的最大产冷效率，尽快将进气温度降到设计的要求值。

1.1.2降低透平膨胀机排气温度的操作

当膨胀机进气温度下降至-112℃时，已基本满足膨胀机进气温度的工作要求。为了确保膨胀机有一个比较稳定的进气温度，应该把膨胀机的进气从主换热器的下部抽口缓慢地切换到中部抽口，也就是关底阀，开中阀。让膨胀机在设计的最佳进气温点上，继续高效产冷，以降低排气温度。

1.1.3全面冷却分馏塔的操作

当膨胀机排气温度降至-155℃时，微开LCV1阀和HV2阀，对下塔进行冷却，同时对上塔进行冷却。此时的操作要点是：用膨

胀空气旁通阀的开度保证膨胀机进气温度在-112℃左右，同时用膨胀机进气阀开度控制排气温度在-155~-160℃之间；调整LCV1和HV2阀开度，使进下塔温度顺利下降并保持在-170~-173℃之间。

1.2液体积累阶段的操作

液体积累阶段是冷却阶段的继续。操作要点和操作依据也基本相同。值得注意的是，分馏塔内液体的出现要求调整的幅度和次数都要相对减少，尽量让分馏塔保持稳定运行，为加快液体积累创造良好的条件。

1.3收阀调纯阶段的操作

当液氧液面高度上升到1800mm以上，氮气出过冷器温度、污氮出过冷器温度和膨胀空气出冷却器温度均达到设计值时，开始收阀调纯的操作。由于全低压设备使用的是节能型冷凝蒸发器，设计温差比较小，在收阀调纯过程中，液氧液面波动幅度比较大。因此，要特别注意控制关阀的速度和幅度，应尽量保持液氧液面的稳定或将其控制在一定的波动范围之内。

1.3.1 在关小LCV1阀和HV2阀的同时，分馏塔内精馏工况不断得到改善。此时，应根据膨胀机进、出口温度下降和液氧液面上升的情况，及时减少膨胀冷量，将其中一台膨胀机的进气调节阀慢慢关小直至全关，让另一台膨胀机满负荷运转。

1.3.2 在空压机排气量正常的情况下，如果氧气纯度和氧气产量达不到设计要求，说明HV2阀开度不合适，应该继续将其调

整到合适的位置。

1.3.3 当液氧液面、氧气纯度和氧气产量基本稳定后，为了进一步提高氧气产量，应逐步关小膨胀空气旁通阀，以增加膨胀空气进入上塔的流量。而同时慢慢关小污氮阀，让膨胀空气在上塔有足够的时间进行交替接触和连续精馏，以增加氧气产量。

1.3.4 当V7阀关小到一定位置时，必然会使膨胀机的排气压力升高。但此时，主要的操作依据是液氧液面，只要液氧液面能保持住，V7阀可以继续关小甚至全关。但V8阀不能全关，而且当开度减小到两转时，应等液氧液面高度升至400mm以上，再根据污氮中氧含量的情况将其调整到合适的开度。 2 正常运行中的操作

2.1 透平膨胀机进气量和转速的调整

该设备膨胀后空气直接进入上塔，流量太大，对氧气纯度有直接影响。此时可以把制动风机进气阀关小，让膨胀机转速提高，适当减少膨胀机的进气量，相应地开大V1阀，使氧气纯度提高。

2.2 液氧液面的控制

根据操作经验，该设备液氧液面高度在400~500mm时，氧气纯度最好，氧气产量最高。因此，要用膨胀机进气阀和V1阀开度，把液氧液面高度控制在400~500mm之间。

2.3 氧气纯度和氧气产量的调整

分馏塔调整正常后，氧气纯度和氧气产量都很稳定，一般情况下不必再调整。但该设备使用的是微型空气压缩机，这种压缩

机对气候变化非常敏感，特别是温差变化比较大的天气，空压机排气量变化，有预见性地调整氧气流量。

3.2 恢复制氧操作方法的探讨

根据我们的操作情况来看，恢复制氧时有两种操作方法可以选择：其一是“舍液面求纯度”操作法；其二是“保液面”操作法。

所谓“舍液面求纯度”操作法，实际上是以牺牲分馏塔内低温冷量为代价来获取塔内各点的工作温度；然后再根据分馏塔内冷量消耗情况，用膨胀冷量做补充。由于低温液体蒸发的过程总是由低沸点组分到高沸点组分，因此能迅速提高液氧纯度，达到提前送氧的目的。

这种操作方法简单，恢复制氧时间也比较快，大约20~30min左右。但此法消耗分馏塔内的冷量太大，而且适用范围也很小。停机时间稍长一点，就可能把分馏塔内低温冷量耗尽，而当新的冷量又接不上时，反而更难操作。

相比之下第二种操作方法比较保险。全低压流程的特点，使我们可以先不动用分馏塔内低温冷量，而单独启动膨胀机，对主换热器、保温材料及部分管道进行预冷，并储存一定的冷量；然后再将膨胀冷量送进分馏塔内。在这个基础上，只需消耗塔内部分低温冷量，作进一步的全面冷却就行了。

这种操作方法的好处是：保持分馏塔内低温冷量，虽然恢复制氧的时间长一些（约需50~60min左右），但工况很稳定、很安

全，而且适用范围很广，停机几小时甚至一天以上都可用这种操作方法。

3.3 恢复制氧具体操作方法和步骤

3.3.1 “舍液面求纯度”操作法

按操作说明书的“紧急停机后之恢复操作”方法进行（略）。 33@ “保液面”操作法

3.3.2.1 全开V4、V7阀和膨胀机进气阀，适当开大氮放空阀和污氮排出阀。V5阀开2~3转，V2和V3阀正常开度，全关V1、V6、V8阀。

3.3.2.2 送气入分馏塔后，待进塔空气压力升至0.5MPa时，微开V1阀，让少量空气在塔内流动，然后启动膨胀机。如果停机时间较长，要开两台膨胀机。

此时的操作要点是：在膨胀机进、排气压力和转速允许范围内，尽量开大膨胀机进气阀，以增加膨胀冷量；用空压机放空阀保持进塔空气压力在0.65MPa；当膨胀机进口温度降至-120℃时，慢慢关紧V5阀。

3.3.2.3 当膨胀机排气温度下降至-170℃时，依次进行如下

1用膨胀机进气阀开度控制排气温度在-170~-180℃之调整：○

2慢慢开启V6阀，适当关小V7阀，对上塔进行预冷，并间；○

3开启用V7阀开度控制膨胀机进气温度，使其不低于-140℃；○

4适当开V8阀，冷却液空过冷器，使污氮出过冷器温度下降；○

5微开氧放空阀，大V1阀，让节流前温度下降并冷却下塔；○控

制其流量在50m3/h左右，让膨胀空气冷却器投入工作。

3.3.2.4 当节流前温度下降至-165℃时，逐步关小空压机放空阀，并相应地开大V1阀，直至把加工空气全部送入分馏塔内，保持进塔压力0.65Mpa。

3.3.2.5 当氮气出过冷器温度、污氮出过冷器温度和膨胀空气出冷却器温度下降至正常值时，说明分馏塔内各部位的冷却已基本完成。此时，可以关小氮放空阀和污氮排出阀，保持上塔压力。

3.3.2.6 当液氧液面开始回升时，如果开了两台膨胀机，应逐步关小其中一台进气阀开度，直至全关。另一台膨胀机的进气量也要根据液氧液面上升情况，适当减小；并相应开大V1阀，降压。

送氧以后按上述1.3.3、1.3.4和2.1、2.2、2.3、2.4节方法操作。

根据我们实际操作的情况来看，停机前液氧液面高度在450mm左右，停机约5h后，按第一种方法操作，20~30min就能送氧，液氧液面下降至200mm左右回升。停机约10h后，按第二种方法操作，50~60min送氧，液氧液面下降至100mm左右开始回升；停机约20h后，90~120min左右开始回升。两种操作方法都不需要开大V2阀和V3阀