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空分设备主换热器堵塞的原因及处理点击：2201 日期：[ 2014-04-26 22:06:31 ] |
| 空分设备主换热器堵塞的原因及处理 郭 明 志 (河南中原特殊钢集团有限责任公司动力公司，河南省济源市454685) 摘要： 因KDON．350／900型空分设备分子筛纯化系统前预冷器发生故障，导致水分和二氧化碳进入主换热器，并堵塞主换热器的通道。详细介绍了解决该故障的具体操作方法和步骤，简述了预冷器发生故障时的操作方法，以保证空分设备的正常运行。 关键词：小型空分设备；主换热器；堵塞；分子筛纯化系统 中图分类号：TB657．5 文献标识码：B 1 故障现象 2004年9月，河南中原特殊钢集团有限责任公司新安装了一套由杭氧股份有限公司生产的KDON．350／900型空分设备。2005年10月， 由于分子筛纯化系统前的UF．3600／8型预冷器故障，不能正常运行，导致分子筛纯化系统对空气的吸附能力大幅度下降，水分和二氧化碳随之大量聚集到主换热器内。随着空分设备的运行，主换热器阻力逐渐增大，当阻力逐渐增大到21kPa时，仪表显示值不再增加。此时，空分设备进塔加工空气量减少，空气进下塔节流阀v1无论怎样开大，都无法让进气量增加；出氧量减少，且纯度无法调整。严重时，冷量通过氧气、氮气和污氮管道跑出，整个管道结满冰霜，塔内液氧液面迅速下降。整套空分设备处于瘫痪状态，无法正常运行。 2 处理措施 查阅了空分设备的流程图及相关的书籍，认为此故障是主换热器堵塞所致，需要对整个设备进行加温才能排除。但若进行全面加温，从加温到正常运行需要50多个小时，这将严重影响公司的正常生产。 为了保证公司用气需要，只有通过局部加温来排除故障。于是，对主换热器、膨胀机进行单独加温，然后启动空分设备。整个过程仅需要6h，从而保证了公司的正常生产，节省了时间，节约了能源。接下来又有几次运行中出现类似的情况，都是依照这个操作方法进行处理。 (1)按照精馏塔停车步骤，关闭氧气出口阀V103，打开氧气放空阀V104，同时停止氧压机运行；关闭氮气出口阀V105，打开氮气放空阀V106，停止氮气供应；关闭污氮去分子筛纯化系统再生气体阀V108，打开污氮放空阀V109，同时打开另一经过分子筛纯化系统纯化后的空气旁通阀V1209，利用空气进行分子筛纯化系统再生，并使其按正常程序再生，以保证分子筛纯化系统及时切换。 (2)按照膨胀机正常停车步骤，在保证空压机压力不变的情况下，关闭膨胀机进气阀v7 (或V8)和出气阀V9(或VIO)，停止膨胀机运行。关闭V7阀或V8阀来停止膨胀机运行，有利于空压机排气压力的控制，当膨胀机前压力低于膨胀机进口紧急切断阀控制压力时，膨胀机进口紧急切断阀自动关闭。 然后按照精馏塔停车步骤关闭V1阀、液氮回流阀V4和膨胀空气进上塔阀V12等。微开下塔液空进上塔节流阀V2和液氮进上塔节流阀v3，以防止上、下塔超压。若为了保存冷量，也可关闭V2阀、V3阀、vlo4阀、v106阀和v109阀。此时须密切注意上、下塔各压力情况，若发现上塔超压，应立即开大V106阀或V109阀；若下塔超压，应立即打开压力氮排出阀vll0。 (3)打开空气通道吹除阀V301，其他各阀可保持停车前的状态。 (4)准备就绪，缓慢打开空气进主换热器阀VIO1，吹扫主换热器的空气通道。 (5)为了在主换热器加温结束后膨胀机能顺利启动，在主换热器加温的同时，对膨胀机进行加温。此时，将空压机排气压力保持在膨胀机使用压力下(一般控制在0．65MPa以上)，打开膨胀机进口紧急切断阀V413及V463，全开增压机出口回流阀，打开膨胀机加温吹除阀V207和V208，微微打开膨胀机加温阀V205和V206，给两台膨胀机同时加温。 (6)当主换热器连续吹扫2～3h后，空气通道吹除阀V301出口已无积霜，此时主换热器阻力显示接近于0，可停止吹扫。 (7)确定吹扫结束后，关闭吹除阀V301。同时，由专人负责，利用空气进塔前的放空阀V102控制空压机出口压力在0．65MPa左右，以保证膨胀机进口紧急切断阀V413及V463处于开启状态，依次关闭膨胀机加温阀V205和V206、膨胀机加温吹除阀V207和V208。 为了防止在操作中出现超压，在关闭吹除阀V301及膨胀机加温阀V205和V206前，可以将空压机出口压力降低一些，此时膨胀机进口紧急切断阀V413及V463会自动关闭。在启动膨胀机时，再手动打开膨胀机进口紧急切断阀V413或V463。 (8)按精馏塔正常启动步骤做好准备，并依照膨胀机启动步骤依次启动膨胀机A、B，逐渐使精馏塔进入液化启动阶段。 3 操作体会 通过一年来的使用，笔者认为，这套空分设备省电节能，操作方便，氧产量大，最大氧产量可达500m3／h以上，且易于调整。但也会出现一些问题：如由于分子筛纯化系统的容量小，空气必须经过预冷器预冷后，其吸附性能才能保证，一旦预冷器发生故障，进分子筛纯化系统的空气温度较高，空气湿度较大，分子筛纯化系统的吸附性能大幅度下降，10天左右就会有大量的水分和二氧化碳聚集到主换热器内，影响空分设备的正常运行。通过试验发现，在预冷器故障期间，可将进塔空气量减少到1800ms／h左右，氧气产量保持在300m3／h左右，分子筛的吸附能力可以满足对水分和二氧化碳的吸附，主换热器的阻力不再增加。待预冷器恢复正常运行后，继续按正常生产步骤进行。 |
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