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钢铁企业如何实现制氧系统节能降耗摘要：钢铁行业是当前较为重要产业，随着我国经济的不断发展与供给侧改革的深入，我国钢铁工业为了满足绿色发展的长远目标，也加大了电炉炼钢工业技术的发展应用，而在电炉炼钢过程中，出现了加大氧气的需求，但是同样制氧系统在运行过程中的耗能也是一个亟待解决的问题。
目前钢铁企业采用的大多是VPSA制氧技术，在整个制氧系统中采用的是变压吸附制氧装置，但其必须要消耗大量的电能与水才能运行巨大的装置，也会增加企业的成本支出，并缩减了企业的利润空间。
基于此，本文就钢铁企业如何实现制氧系统的节能降耗进行了分析，以期能够为当前的企业降低生产成本，扩大利润空间等提供一定的参考依据。
关键词：V PSA制氧系统；节能降耗；钢铁企业引言据不完全统计，当前钢铁企业在生产过程中所应用的制氧系统消耗电能约占该企业总生产电耗量的22%，因此必须要实现制氧系统的节能降耗，以便可以减少钢铁企业的生产成本，同时也能够进一步扩大企业的利润空间，具有较高的经济效益。
在制氧系统的运行过程中，其主要就是通过消耗电能生产出氧气、氮气等重要的能源介质供下一道环节使用，因此实现节能降耗也可以说是提高氧气、氨气等资源的利用效率，使其可以提高钢铁企业的生产效率与质量，进一步提高其经济效益，这对促进现代钢铁企业的健康、稳定以及可持续发展也有着十分重要的现实意义。
一、VPSA制氧技术概述VPSA制氧是利用变压吸附法，以空气为原料制取氧气的一种新型气体分离技术，其主要是对气体混合物进行提纯，它以多孔性固体物质（吸附剂）内表面对气体分子的物理吸附为基础，在两种压力状态之间可逆的物理吸附、脱附。
主要原理是因为吸附剂对于混合气中不同的组分吸附能力不同，而且吸附质在吸附剂上的吸附量随着吸附压力上升而增加，随着吸附压力下降而减少，因此在高压下，增加吸附质分压以便将其尽量多地吸附于吸附剂上，从而达到高的产品纯度，在低压下，减少吸附质分压，实现吸附剂的再生，从而实现从空气中制取氧气[1]。
浅谈制氧站节能优化设计【摘要】现阶段企业在生产的过程中需要消耗大量的氧气，而氧气的供给源于制氧站，本文结合工程实例对现阶段企业制氧站的设计进行优化，力求达到提高制氧功效，降低资源消耗的目的。
【关键词】制氧站节能；优化设计近些年，空分制氧设备在化工、冶金等企业得到越来越广泛的应用。
空分制氧设备的良好运行是化工、冶金企业保证生产的必要条件。
一套制氧设备要想充分发挥其功效，除了有性能可靠的设备、合理正确的安装、细心及时的维护，设计单位对于该制氧工程的工厂设计也是极其重要的。
并且随着科技的进步、设备的不断更新，制氧站规模趋于大型化，多样化。
因此，大中型钢铁企业一般都配备有一定规模的制氧站，制氧站在制取氧气的同时可以生产氮气和氩气等工业气体。
在制氧生产中主要消耗的是电能，约占总能耗的80%；从总厂范围来说，制氧分厂是钢铁企业用电大户，约占20%以上。
制氧站从选址、规模的确定到设备和管道的配置都需要进行优化设计，才能使工艺更先进，安全可靠性更高，能耗更低。
一、制氧站的规模确定1.制氧站的规模需要根据炼钢、炼铁等用户的使用量及使用制度，绘制出用气平衡表，根据平均用气量来确定制氧站的规模。
2×100万吨转炉冶炼、2×1280m3高炉富氧以及其它用户等共需氧气41000m3/h，纯度为99.6%；氮气40400m3/h，纯度为99.999%；氩气385m3/h，纯度为99.999%，为满足供应要求，需要建立二套20000m3/h空分装置。
2、制氧分离工艺的选择目前，空气分离制取氧、氮等产品的方式有三种：变压吸附、膜分离和深冷法。
前两种是常温下空气分离，第三种是低温下空气分离。
变压吸附与深冷法比较各有特点：首先，变压吸附流程简单，设备数量少，主要设备仅为鼓风机、吸附塔、贮气罐、真空泵和一些阀门去；深冷空分装置流程较为复杂，主要设备包括空压机、预冷器、纯化器、换热器、膨胀机、空分塔、氧压机、氮压机等诸多设备。
八钢制氧系统运行的节能措施樊新庆【摘要】依据钢铁行业用气体(氧、氮)特点,持续满足气体用户供应,通过降低制氧机系统电能消耗,从而降低各产品压缩机电能的消耗.文章介绍了通过现场实践建立的节能控制模型,分析了制氧系统的经济运行效果.【期刊名称】《新疆钢铁》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】3页(P51-53)【关键词】供需平衡;氧压机;氮压机;经济运行【作者】樊新庆【作者单位】宝钢集团八钢公司能源中心【正文语种】中文【中图分类】TK01+8制氧系统在钢铁行业内主要为钢铁冶炼提供氧气、氮气、氩气。
在降低制氧系统电能消耗的措施中，一般通过调整空分工况降低空压机电耗。
笔者根据八钢制氧系统运行的实际状况，通过对压缩机理论分析[1]，认为压缩机能耗主要和压缩机排气量及排压有关，提出从这两方面入手，探索简单易行操作方便的措施，降低氧气、氮气供应方面的电能消耗。
八钢制氧系统在线氧压机共有七台，氮压机七台按排压分为三种，分别为1.0MPa、2.0MPa、2.5MPa。
压缩机明细见表1。
2.1 氧气供应采取的节能措施一般炼钢转炉冶炼使用压力为1.5MPa氧气，使用0.75MPa的低压氮气进行冶炼保护，将1.5MPa的中压氮气压力作为溅渣护炉气体，精炼系统钢水搅拌使用氩气。
2.1.1 氧气用户使用特点使用时间短、用量大，一般炼钢转炉吹氧时间为13～16min，冶炼周期为40min，用量30000m3/h；白天由于检修氧气用量小，中夜班用量大；白天出现阶段性性富裕，而中夜班出现缺口。
炼铁高炉富氧冶炼，为连续均衡使用，氧气用量较稳定，若炉况出现异常，则停止用氧，是高炉稳定的氧气用户。
2.1.2 平衡氧气压缩输送与用户用量采取的措施（1）空分间低压管网联网，通过氧气低压联通管网投用与用量匹配的压缩机组合，减少压缩后氧气放空造成的能耗浪费。
（2）根据用户用量情况及时调整压缩机负荷，当用户用量增大，氧气系统压力下降时，各台运行的压缩机满负荷工作；当用户用量减小，系统压力上升时，通过关小透平氧气压缩机进口导叶的方式，降低压缩机流量，达到节能的目的。
【收藏】机组低负荷运行下的节能措施大全~（各专业）锅炉负荷的高低在一定程度上表征了炉膛燃烧是否稳定，高负荷时炉膛燃烧稳定，低负荷时燃烧就不稳定。
而机组低负荷运行将成为新常态，运行经济性将大幅度下降。
为适应当前生产经营形式，更好完成各项年度任务，在保证机组安全的前提下，最大限度降低各项损耗，特制定机组在低负荷下的节能措施，具体如下：一、管理措施1、首先要对低负荷节能工作要有足够的重视，明确要求全体员工都重视起来，值长要对本班组进行全员贯彻并设立专职人员进行督导本班组的工作的实施。
专职人员各值梳理机组干、湿态状态下，机组参数的变化，寻求操作的最优；2、发电部切实加强运行值间小指标竞赛工作，不搞形式，不走过场，及时公开各值各月的竞赛结果情况，有针对性进行调整，真正使节约意识深入到运行岗位的每个人中；3、加强检修人员检修维护水平，提高设备检修质量，设备责任到人，不断提高设备运行可靠性，最大限度减少非计划停运；4、加强日常绩效考核，加强机组各类检修维护合同考核，加强对标管理，不断提高各级人员的节能意识。
二、运行调整措施1、真空泵运行方式：1)负荷低于250MW时，采用单背压运行方式（保留A真空泵运行）。
2)负荷高于280MW时，采用双背压运行方式（AC真空泵运行，B真空泵备用）3)真空泵二级冷却器调整：1A真空泵节流至30%，1B真空泵全关，1C真空泵全开。
2、汽泵组运行方式：1)负荷高于400MW时，并入1A汽泵运行，且将所有小机汽源均应倒为四抽带，冷再备用。
2)机组减负荷至320MW，且继续减负荷至锅炉转湿态运行时，退出1A汽泵运行，出口电动门开启，降转速至2820转备用（1B汽泵出口电动门卡涩）。
3)退出1A汽泵操作前，将1B小机汽源由四抽倒至辅汽带。
3、汽泵再循环：1）单台汽泵运行时再循环调整汽泵入口流量不高于1250t/h。
2）汽泵并列运行时，给水流量大于1200t/h，汽泵再循环调门关闭并投自动，减负荷时优先控制减小1A汽泵负荷开启再循环调门（1A汽泵再循环前电动门卡涩）。
制氧机系统节能优化创新探索摘要：通过实施制氧机系统节能创新，强化制氧机控制、降低空分系统能耗、实现2台制氧联机启动、降低生产成本，减少了维修工作量，而且成功地延长了设备运行时间，为公司创造了巨大的经济效益。
关键词：制氧机系统；节能创新；“一键式”控制；循环利用一、概述某钢铁厂制氧车间共有3台35000制氧机，分别为1台法国进口的35000制氧机和2台国产35000制氧机，3台制氧机是公司生产用氧主要产出设备，其生产能力占公司用氧总量70%以上，因此制氧机系统的高效低耗稳定运行是保证公司生产正常进行的重要环节之一。
但由于制氧机原控制系统、空分启动装置、机组流程等方面存在缺陷，已经成为设备稳定高效运行和实现节能降耗、降低生产成本的主要制约因素。
空分的控制系统采用单输入/输出设计，无法处理像精馏系统、换热网络等具有多变量、有约束和强耦合这样复杂过程的控制问题，控制品质难以达到在各种扰动条件下确保空分产品质量和高效率的要求。
二、制氧机系统节能优化创新探索思路针对制氧机系统存在的问题，确立克服生产过程干扰因素的影响，提高空分系统操作的平稳性为攻关目标。
研发适用于国产空分装置的多变量预测控制和智能控制相结合的先进控制系统，提高对生产过程的高效、精确控制，同时降低系统能耗。
三、制氧机系统节能创新方案的制定与实施空分装置工艺流程的特点是多股物料的复杂平衡连续生产过程，各单元关联密切，既要保证质量达标，又要实现产品的最大提取量；并且空分是高耗能设备，节能是重中之重，要尽可能减少或杜绝放散，适时调整各设备负荷。
实践表明，基于DCS系统的常规PID控制及基于经验的人工操作很难处理这些扰动问题，需要控制系统进行统筹优化，才能达到装置综合效益最优。
1）原控制系统存在以下几方面问题：◆分子筛切换时空气流量波动大，难以有效控制，采用空压机预留放空量来平衡，造成能源浪费；◆氧气用户的用量不稳定，造成氧气管网压力波动大，氧压机系统控制较差，易造成低压氧气放散，造成能源浪费；◆各种中间纯度存在一定波动，影响产品纯度稳定；2）技术方案的制定和实施通过对空分工艺流程的研究，加之对以往相似流程实际操作的经验总结，确立了以下3个关键控制点进行攻关：空压机系统控制：目前空气进分馏塔流量回路采用PID控制，在分子筛切换过程均压阶段，由于PID调节的局限性，空气进分馏塔流量具有较大波动，给后续单元的操作带来了很大的影响。
电气设备的节能方案减少能源消耗和降低成本的策略随着工业化的进程和科技的发展，电气设备在各个行业中扮演着重要角色。
然而，电气设备的大量使用也带来了能源消耗和成本上升等问题。
因此，在当前社会背景下，制定并实施电气设备的节能方案成为各行各业亟需关注的重要议题。
一、设备运行状态的优化为了降低能源的消耗和成本的增加，对电气设备的运行状态进行优化是一种行之有效的策略。
可以通过以下措施实现：1. 检查和维护：定期对电气设备进行检查和维护，确保设备的正常运行和高效工作。
检查可以包括设备部件的紧固程度、温度和压力的监测等，及时发现并排除故障或异常情况。
2. 定时保养：根据设备的使用年限和工作环境，制定合理的定期保养计划。
定时更换易损件、清洁设备内部，保证设备的稳定性和可靠性。
3. 升级换代：跟踪技术的进步和设备的更新，及时升级老旧设备或更换不符合节能标准的设备。
新一代电气设备通常具有更高的效能和更低的能耗，能有效减少能源消耗和成本开支。
二、能源管理的优化能源管理的优化是电气设备节能的关键之一，具体策略如下：1. 能源监测与分析：安装能耗监测设备，对电气设备进行实时监测，收集能耗数据并进行分析。
通过数据分析，找出能源消耗的高峰期和低谷期，有针对性地进行能源调度和管理。
2. 能源消耗优先级：对不同设备、不同生产环节的能源消耗进行优化和合理分配。
将更多的资源和能源用于高能效设备和高价值生产环节，提高资源利用率。
3. 能效标准要求：制定并执行严格的能效标准，要求电气设备制造商在产品设计和生产过程中遵循节能原则。
在采购过程中优先选择符合能效标准的设备，提高设备整体能效。
三、技术改进与创新技术改进与创新是实施节能方案的重要途径，常用策略包括：1. 自动化控制：通过引入自动化控制系统，提高设备的智能化和自动化程度。
自动化控制可以根据实时数据进行能耗调控，使设备在合理范围内工作，最大程度地减少无效能耗。
2. 新能源应用：积极探索和利用新能源技术，在电气设备中应用可再生能源或清洁能源减少对传统能源的依赖。
全低压大型制氧机快速制氧操作法本文分析了快速制氧操作法的程序改造，介绍了N2回收型快速制氧启动处理方法及要点，分析了快速制氧的基本特征和在制氧机启动与运转中的意义。
标签：全低压；大型制氧机；快速制氧；启动操作全低压重大制氧机迅速制氧启动法简称为快速制氧，采用重大制氧机，可以有效减少制氧机的开启操作周期。
从正式出现快速制氧以后，又通过长时间的研究与长期的实践应用表明，该方式是继“综合冷却”和“分段冷却”操作法之后产生的一种新型制氧机启动操控法，其可以极大减少启动周期。
1、快速制氧操作法的程序改进此处以日立6000m3/h制氧机为研究对象。
压力氮制冷结构的改造：添加压力氮入膨胀机的V5开关与进切换结构的V4开关；液体回塔结构的改造：添加液氮V10开关与液氧V1开关、V2开关。
详情如图1所示（注：文章图示上虚线和带“V”字头的开关都是改造部分，细实线是原流程）。
2、快速制氧处理分析N2流路如图1、图2所示；液体回塔流程如图1所示：2.1操作前的准备工作除要根据原始方法来大加热外，还需要增设采取如下方法的加热：第一，全開V6开关，略开A5、A6、A7和A8，N5开关开1/4，开强制开关AC1、AC2、AC4和AC5，以及NC1、NC2，令TNC1、TNC2靠水冷塔侧运行。
全开排放开关B1、B3、B4以及B5与B6。
闭合小塔中各排放开关和氧、氮取出开关，其目的在于聚集空气加热，吹除以上管道直到没有水分，达到露点低于零下45℃即止。
第二，控制上塔压力于0.15MPa之内。
全开A115、A116开关，开V1开关、V2开关，由液氧泵角度入气[1]。
当液空吸附器的压力是0.5MPa时，迅速启动吸附器进口排放开关，等压力减少后关闭即可。
该操作最少反复5遍以上，以处理可能聚集在硅胶和粉尘。
2.2N2回收型迅速制氧的处理当低温氧主管气温达到零下25℃时，全开A115阀、O104阀，然后略开O103阀，根据液氮操作标准把液氮罐中的压力管理在1MPa之内；并把液氮通过V10阀与V2阀送进液空吸附器，再由A116进顶塔，通过V3阀送进液氧吸附设备、主冷管间，借助V2阀管理液空吸附设备的压力于0.4MPa之内[2]。
浅析空分设备的节能措施摘要：分析了空分设备生产各环节能耗的构成与可采取、应用的节能措施。
同时借助化工原理、化工热力学等相关理论知识，分析了空分设备生产各环节能耗的构成与可采取、应用的节能措施。
关键词：空分设备；节能；措施前言随着制氧技术的不断发展，尤其是大型空分设备在上世纪九十年代后都采用了全低压分子筛净化流程，上塔（氩塔）采用了规整填料，空压机、膨胀机等旋转设备采用的大都是等温或等熵效率高的进口设备，与之前采用的的切换板式、筛板塔流程及采用的国产压缩机、膨胀机的相比，现代大型空分设备的制氧单耗已经大幅降低。
因而如何降低大型空分设备的单耗就在日常生产中显得举足轻重。
为了确保空分设备能够高效运行，减少故障的发生，本文通过空分设备的现状,随着制氧技术的不断发展，尤其是大型空分设备在上世纪九十年代后都采用了全低压分子筛净化流程，上塔（氩塔）采用了规整填料，空压机、膨胀机等旋转设备采用的大都是等温或等熵效率高的进口设备，与之前采用的的切换板式、筛板塔流程及采用的国产压缩机、膨胀机的相比，现代大型空分设备的制氧单耗已经大幅降低。
因而如何降低大型空分设备的单耗就在日常生产中显得举足轻重。
一、空分设备能耗的组成（1）电机拖动的压缩机组（高压供电、大功率）空压机增压机氮压机（内压缩）空压机氧压机氮压机（外压缩）（2）辅助设备用电（低压供电小功率）水泵低温液体泵等工艺泵电加热器各压缩机的油泵、油箱加热器及控制系统二、我国空分设备产业的发展趋势我国经济的高速发展，特别是近几年冶金、石化、石油、化肥等行业的持续稳定发展，国内对空分设备的需求不断加大，大型空分设备产业带来难得的发展机遇。
未来几年，我国大型空分设备的需求量将持续看涨，国内形成数10亿元的市场需求。
目前，中国石化、化工、钢铁、电力等行业正在运行的5000Nm3／h以上空分设备约有6000余套，小型设备更是不计其数，受钢铁、电力、石化、化工等行业投资力度加大拉动，中国气体分离设备行业出现了前所未有的产销两旺好局面。
