降低空分设备制氧成本的方案

　　为节约能耗、降低成本，制氧区开始对制氧成本进行控制，制订了降低成本的方案：（1）测算成本，制定开机模式；（2）改善设备，降低运行费用；（3）提高员工的成本意识和技能水平；（4）优化操作，降低成本。

　　2组织实施

　　2 1测算成本，制定开机模式设置一名成本管理员，专门负责对制氧成本进行测算和跟踪，并负责与用氧部门联系。由用氧部门在每月下旬提出用氧需求或生产计划，成本管理员则根据用户提出的用氧需求进行成本测算。如2009年1月，炼铁用氧需求量为9600 m 3 / d；炼钢产量为1800 t/ d，根据炼钢耗氧量68 m 3 / t计算，可以测算出炼钢用氧需求量为122400 m 3 / d，则每天用户共需氧气132000 m 3，即用户每小时需氧量为5500 m 3.将运行4500 m 3 / h空分设备加外供液氧的总成本与只运行6500 m 3 / h空分设备的成本进行比较，得出只运行6500 m 3 / h空分设备成本低的结论。生产方根据成本管理员的测算结果，制定了只运行6500 m 3 / h空分设备、停运4500 m 3 / h空分设备的生产模式。

　　开机模式确定后，成本管理员及制氧工艺员需每天关注空分设备生产状况。制作了生产管制表和成本天天读表，主要用于填写每天空分设备运行的水耗、各机组电耗、产品提取率、各种产品的产量、每吨钢的耗氧量、用户用氧量、单位氧气成本及设备运行情况等信息，以及时发现异常情况，并快速查明原因，及时进行相应处理。

　　2 2改善设备，降低运行费用

　　2 2 1空压机级间冷却器和空气预冷系统的改进措施气体温度决定了气体分子运动速度、气体内能、气体密度，也决定了设备对气体压缩所做的功，所以温度对空分设备运行工况有极大的影响。

　　空压机对气体进行压缩时，级间冷却器的换热效果直接影响被压缩气体的温度，因此，级间冷却器在很大程度上决定了空压机的运行功耗，并影响空压机电耗。通过对2套空分设备空压机各级冷却器进、出口水温的检查，发现各级冷却器进、出口冷却水的温差较小，说明冷却器的换热效果较差，初步认为是冷却器结垢所致。利用空分设备停车的机会打开冷却器，发现冷却器结垢严重，遂对其进行化学清洗。

　　通过对冷却器进行化学清洗，6500 m 3 / h空分设备的空压机运行电流从238A降低到224A，节省电量约4200 kW h/ d，节约成本约2500元/天。另外，根据冷却器结垢的严重程度，认为所使用的冷却水硬度偏高。对冷却水的水质进行了处理，使钙离子、镁离子浓度降低50%以上。为确保级间冷却器的换热效果，制定了冷却器的清洗周期，安排停机时间进行定期清洗。空气预冷系统节能幅度相对较小，只能通过增加通入水冷塔的污氮气量，降低空气预冷系统水温，减少预冷风机开机时间和运行台数，达到节能的目的。

　　2 2 2分子筛纯化系统的改进措施分子筛纯化系统的电加热器耗电量也是制氧总成本中一个重要组成部分，冷吹峰值决定了分子筛的使用寿命和吸附效果。冷吹峰值过高，增加设备运行电耗，影响分子筛使用寿命；冷吹峰值过低，则影响分子筛和活性氧化铝的吸附效果，影响空分设备安全运行。

　　2套空分设备分子筛吸附器中的分子筛床层遭到过冲击，且进过少量水，为保证吸附效果，将冷吹峰值一直控制在145左右。为降低电加热器电耗，利用空分设备停车的机会将分子筛床层重新铺平。通过调节电加热器的加热温度，对分子筛吸附器的运行情况进行跟踪。

　　跟踪一段时间后发现，4500 m 3 / h空分设备分子筛吸附效果不佳，且冷吹峰值的变化（100 145）对分子筛的吸附效果没有影响，每次分子14筛吸附器将要切换时，分子筛吸附器出口空气中二氧化碳含量都会增加。由于4500 m 3 / h空分设备的分子筛浸过水，所以认为有部分分子筛已经失效。

　　通过观察分子筛吸附器温度曲线，发现冷吹80分钟后分子筛吸附器出口温度已经基本降至设计值。而分子筛吸附器设定的冷吹时间为120分钟，于是将冷吹时间缩短为100分钟，以缩短分子筛吸附器的运行周期。之后，分子筛吸附器运行恢复正常。然后又对6500 m 3 / h空分设备分子筛吸附器的冷吹温度进行调整。通过一段时间的跟踪，发现当分子筛吸附器冷吹峰值降低至80后，分子筛吸附效果才有所减弱。

　　为保证设备安全运行，将2套空分设备分子筛吸附器的冷吹峰值都降至100，分子筛吸附器运行正常。为防止空气温度和湿度的变化影响分子筛吸附效果，运行班长根据当班的空气温度和湿度记录情况，及时调整分子筛吸附器的加温气量，增强分子筛的再生效果。通过这些措施，每年可节约成本20多万元。

　　2 2 3氧气压缩系统的改进措施2套空分设备共配套了6台氧压机。

　　分析氧压机的各类数据后，发现6500 m 3 / h空分设备配套氧压机的实际运行功率为600 kW，压缩能力为3600 m 3 / h；4500 m 3 / h空分设备配套氧压机的实际运行功率为475 kW，实际压缩能力为3250 m 3 / h.为了降低能耗，将2套空分设备的低压氧气管网进行连通。低压管网连通后，按照优先使用4500 m 3 / h空分设备配套氧压机的原则，使所运行氧压机的压缩量与氧气产量*匹配，从而使运行*经济。因为容积式压缩机的电流与气体压缩量的变化基本无关，所以，通过充分利用氧压机的压缩余量来节约能耗，每年可节约成本约130万元。

　　由于用户生产形势变化，使得氧气用量减少，造成氧气放散。原本氧气的放散都是经氧压机出口放空，为了降低能耗，规定在氧气压力高的情况下必须停运氧压机，氧气由低压端进行放散；并且利用峰、谷、平电价的差距，在电价峰值时进行减负荷生产（停运氧压机），谷值时增加负荷，提高氧气压力，为下次峰值时停运氧压机做准备，以此来降低制氧成本。

　　2 3提高员工的成本意识和技能水平公司的经营状况直接关系到员工的收入状况，而员工的工作积极性、主观能动性和成本意识影响企业的生存能力。因此，通过形势教育，使员工意识到公司所面临的危机。为了能让公司渡过难关，员工当前的任务是在完成本岗位工作任务的前提下为公司降本增效。通过宣传教育，增强了员工的成本意识、节能意识，员工对如何降低制氧成本提出的合理化建议比以前多了，对空分设备采取增减负荷的措施也变得主动了。

　　制氧操作工技能水平的差别导致各班组的空分设备氧气提取率、液体产量和工况的稳定程度有很大区别。因此，根据制氧操作工技能水平的高低，分3个层次对员工进行培训，很大程度上提高了员工的技能水平，使空分设备氧气提取率、液体产量和工况的稳定程度都有一定的提高。通过这一措施间接地降低了制氧成本。

　　2 4优化操作，降低成本目前，国产空分设备的负荷调节范围一般在85% 110%，而南通宝钢6500 m 3 / h空分设备的负荷调节范围突破了这一区间，达到了83% 110%.由于4500 m 3 / h空分设备运行时间较长，空分设备负荷调节难度较大，减负荷至95%时工况就出现波动。

　　2009年7月，用氧量降到9000 m 3 / h左右，通过成本测算，需同时运行2套空分设备并减负荷生产，6500 m 3 / h空分设备减负荷至5400 m 3 / h；为减少氧气放散量，4500 m 3 / h空分设备必须减负荷至3600 m 3 / h.为此，通过停运4500 m 3 / h空分设备制氩系统达到减负荷生产的目的。但由于负荷降幅越大，氧气提取率也越低，减负荷生产会造成氧气提取率较低，而4500 m 3 / h空分设备不产氩，因此氧气提取率降幅较小。于是将4500 m 3 / h空分设备负荷降至配套空压机导叶允许*小开度下的产量，所产氧气量为3000 m 3 / h.将6500 m 3 / h空分设备氧气量降至6000 m 3 / h左右，恢复正常工况时的氧气提取率，再根据用户用氧情况进行小范围的调整，使氧气放散率基本为零。

　　4500 m 3 / h空分设备液氩产量为3 t/ d，氩停产使制氧成本增加3000元/天。通过提高膨胀机的工作效率（如增加膨胀量、提高增压端出口压力、提高膨胀端进口温度等，并严格控制换热器的热端温差，减少冷损），增加液体产量，使4500 m 3 / h空分设备液体产量由3 5 t/ d增加至12 t/ d.此项措施产生的效益大大超过了不产液氩造成的损失。也通过同样的方法使6500 m 3 / h空分设备的液氧产量由5 t/ d增大至9 t/ d，使制氧成本进一步降低。

　　3结束语

       空分设备的运行历来以稳定生产为主旨，只有在工况稳定的前提下才能创造*大的生产价值。但在当前的经济形势下，降低成本才是企业生存之道。空分设备的运行成本非常高，通过对各配套设备运行成本的控制，能挖掘出很大的节能潜力。