粗氩塔氮塞的原因及处理方法

粗氩塔氮塞的原因及处理方法.

在正常工况下，粗氩塔的氩馏分氧含量设定值为91.1%，若氩馏分氧含量低于90.5%，粗氩塔就会出现轻微氮塞，氩馏分氧含量低于90%，粗氩塔就会出现严重氮塞。发生氮塞的原因主要有以下几个方面：

(1)产品氧产量波动大；

(2)分子筛纯化系统切换；

(3)变工况调整。

2.1产品氧波动大

2.1.1引起粗氩塔氮塞的机理

在内压缩流程中，氧气取出量大，先是导致主换热器中部温度和冷端正流空气温度降低，使进人下塔的空气的含显量大，下塔液空纯度稍降低。由于中部温度由高压空气量通过PID调节自动加减量来完成调节，中部温度低时高压空气量会加大，导致氩馏分氧含量降低。原因主要有：(1)高压空气量增加，通过节流阀FV1556进入上塔的液体量增加，上塔回流比增大，氩馏分氧含量降低；(2)高压空气量增加，进入下塔的液体量增加，下塔回流比增大，液空纯度降低，也会导致氩馏分氧含量降低；(3)下塔液位为自动调节，下塔液体量增加，调节阀LVl601会开大，下塔进入上塔的液体量增加，上塔回流比增大，氩馏分氧含量降低。

在这套空分设备中，3.OMPa氧气经调节阀FVl510A直接送给用户。为了保证工况稳定，设置了1个氧气放空阀FVl510B，这两个阀门无采用流量自动调节。FVl5IOA流量设定值为35000m3/h，FV1510B流量设定值为34300n13/h，当管网压力高、氧气送出量低于34300m3/h时，FV1510B自动打开；氧气送出量高于34300m3/h时，FVl510B会自动关闭。

氧气量波动大的原因主要有两个：(1)由于氧气直接送给用户，不是送入球罐，因而调节能力差，在钢厂4座转炉同时吹氧时，氧气用量可达42000～44000m3/h，管网压力较低，

调节阀FVl5lOA前后压差可达0.73～0.8MPa；(2)由于氧气调节阀FVl510A选型偏大，在正常工况下FVl510A开度只有25%～40%，压差大量，FVl510A开度只有25%～30%，偏离最佳调节范围，无法实现稳定调节，导致氧气流量波动比较大。此时FVISl0B也随流量波动自动调节。FV1510A和FV1510B这两个阀门互相干扰，流量无法实现稳定调节，氧气送出量较大，导致氩馏分氧含量降低，氩馏分氮含量增加，引起粗氩塔氮塞。

2.1.2处理措施

经过摸索，总结出手动控制操作方法。当Fvl510A.阀门前后压差大，无法实现自动控制时，首先将FVl510B采取
手动控制，阀门全关，然后将FVl510A采取手动控制，逐渐关闭阀门.，每次关闭0.5%左右，直至稳定为止。当用户用氧稳定后，再将控制方式转换为自动控制。

2.2分子筛纯化系统切换

2.2.1引起粗氩塔氮塞的机理

分子筛纯化系统切换时，进入主塔的空气量会发生波动，从而影响

氩馏分氧含量。在分子筛吸附器升压过程中，进人主塔的空分量会减少3500m3/h，由于空压机导叶采用流量自动调节，空压机导叶会开大，使进入主塔的空气量达到正常。在两组分子筛吸附器升压结束时，进人主塔的空气量高于正常值较多，空压机导叶关得比较快，由于流量测量滞后，导叶关得开度小于正常值，使进入主塔的空气量减少，从而造成氩馏分氧含量降低，氩馏分氮含量增加，引起粗氩塔氮塞。

2.2.2处理措施

由于氩馏分氧含量变化主要是由分子筛吸附器升压使进入主塔的空气量减少和高压机导叶调节引起的，一方面调整空压机导叶流量调节的PID参数，使空压机导叶开关速度变小，从而使进入主塔的空气量波动较小，减少对主塔工况的影响。另外一方面，增加一个空压机导叶自动调节控制AUTO1290，在分子筛切换时，空压机导叶自动开大一个角度(4°)，保证进入空分的空气量维持稳定。

2.3变工况调整

2.3.1引起粗氩塔氮塞的机理

本套空分设备设置标准、最大液氧、最大气氧三种工况，可以满足用户的不同需要。在实际生产中,经常进行三种工况的转换，这样产品量的变化需要空气量和膨胀量等参数的相应配合调整,才能保证工况的稳定。当不能恰当配合调整时，会引起氩馏分的波动导致氮塞，另外，如果在变工况调整中恰好赶上分子筛切换，更容易引起氮塞。

2.3.2处理措施

为了减少变工况调整中分子筛切换对氮塞的影响，在操作中选择在分子筛处于加热状态时进行变工况调整，由于分子筛加热和冷吹约需要l小时50分钟，这样我们在变工况操作的过程中，不会出现分子筛切换，减少了切换引起的氮塞。另外，根据实际操作来看，变工况操作中，虽然膨胀量设计是串级控制，应能够根据产品的变化
自动调整膨胀量，但是在实际操作中，膨胀量调节滞后，从而引起主塔回流比发生变化，氩馏分氧含量降低，引起氮塞。因此我们在变工况操作中，规定对膨胀量严格监控，根据工况的变化对膨胀量进行适当人工控制，当一切稳定后，仍然进行膨胀量串级控制。通过以上两个措施，减少了变工况调整引起的氮塞故障。

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