專利名稱：空分內(nèi)壓縮流程的增壓膨脹機故障單停方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于深度冷凍制氧的空分裝置操作和控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種空
分內(nèi)壓縮流程的增壓膨脹機故障單停方法，解決空分內(nèi)壓縮流程中的增壓膨脹機故障停機 后內(nèi)壓縮流程空分裝置繼續(xù)運行生產(chǎn)的技術(shù)方法。
背景技術(shù)：
深度冷凍制氧空分裝置工藝流程有外壓縮流程和發(fā)展到現(xiàn)在流行趨勢的內(nèi)壓縮 空分流程，空分內(nèi)壓縮流程比空分外壓縮流程運行生產(chǎn)更加安全可靠。內(nèi)壓縮流程比外壓 縮流程不同的是取消外壓縮流程送出產(chǎn)品的氧氣壓縮機，而用低溫液體泵將液體產(chǎn)品壓縮 到空分產(chǎn)品換熱器蒸發(fā)氣化后送至管網(wǎng)。為了回收空分裝置因提取出大量液體產(chǎn)品的冷 量，平衡空分產(chǎn)品換熱器板式中部溫度?？辗謨?nèi)壓縮流程在增壓膨脹機前又增加了增壓空 壓機，也叫循環(huán)壓縮機或叫增壓機。它將分子篩凈化后的空氣壓縮到1. 9MPa送到增壓膨脹 機，用來進一步提高增壓膨脹機的單位制冷能力，同時再繼續(xù)將部分空氣壓縮到6. 8MPa壓 力送到空分產(chǎn)品換熱器用來平衡壓縮到3MPa后的低溫液體在空分產(chǎn)品換熱器蒸發(fā)氣化時 所需的熱量。所以增添了這部分設(shè)備的空分內(nèi)壓縮流程比空分外壓縮流程復(fù)雜特殊很多。 空分內(nèi)壓縮流程的增壓機和空壓機同時用一臺電機驅(qū)動，使用同一個齒輪箱分別增速，同 時用一套空分集散控制系統(tǒng)的計算機控制，也就是一拖三式的組合式空壓機組。對空分內(nèi) 壓縮流程的操作控制也就更加復(fù)雜?？辗謨?nèi)壓縮流程的增壓膨脹機作為制氧空分裝置的核 心制冷設(shè)備，增壓膨脹機故障停車后由于工藝介質(zhì)的空氣由組合式空壓機組提供，所以突 然的停機就造成組合式空壓機組停車，也就造成整個制氧機空分裝置停機。而恢復(fù)空分裝 置的生產(chǎn)和處理發(fā)生的故障需要再啟動空壓機組和凈化裝置為增壓膨脹機加熱解凍之后 才能進一步的處理故障。空分裝置的空壓機組要多次啟動運行而且不出產(chǎn)品達4個小時以 上的時間造成耗電量增加，同時空分裝置的停機對生產(chǎn)造成了極大影響。因此如何使空分 內(nèi)壓縮流程的增壓膨脹機故障停機時避免造成增壓機或組合式空壓機組停機，而且空分裝 置繼續(xù)運行生產(chǎn)。就是空分內(nèi)壓縮流程的增壓膨脹機故障單停技術(shù)的先進所在。這項技術(shù) 對于目前采用內(nèi)壓縮流程空分裝置的制氧機和采用無備用膨脹機空分裝置的制氧機在生 產(chǎn)中解決因增壓膨脹機故障停機時避免造成增壓機停機、空壓機組停機和整個制氧機組停 產(chǎn)，有極大的經(jīng)濟效益和技術(shù)的先進性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種空分內(nèi)壓縮流程的增壓膨脹機故障單停方法，使空分 內(nèi)壓縮流程中單臺無備用的增壓膨脹機故障停機時，避免因為增壓膨脹機故障停機時的局 部故障造成組合式空壓機組停機，造成整個空分裝置停產(chǎn)。 本發(fā)明是利用空分裝置集散控制系統(tǒng)的計算機程序?qū)υ鰤号蛎洐C工藝介質(zhì)空氣 入口處的放空閥控制。起到了即能保持原來保護設(shè)備的作用又合理適應(yīng)空分內(nèi)壓縮流程中 增壓膨脹機故障單停的生產(chǎn)工藝流程需要。
本發(fā)明的具體技術(shù)手段在空分裝置集散控制系統(tǒng)的計算機控制程序里加入增壓 膨脹機故障停機后對增壓膨脹機工藝介質(zhì)空氣入口的自動放空閥全開的限制程序。加入的 程序控制增壓膨脹機的工藝介質(zhì)空氣入口自動放空閥自動開到30%位置，延時10秒關(guān)到 20%位置的程序，程序起到使組合式空壓機組的壓力在4. 2MPa到7MPa的正常工藝范圍內(nèi) 繼續(xù)平穩(wěn)運行不停機的作用。 所述的限制程序是指空分裝置集散控制系統(tǒng)的計算機原來的控制程序是膨脹機 停車信號出現(xiàn)后會觸發(fā)一個軟計算模塊A，該模塊的功能是發(fā)指令使閥門完全打開；限制 程序是對計算模塊A進行了修改，其功能變?yōu)榘l(fā)指令使現(xiàn)場閥門開30% ;并增加了一個延 時模塊，時間設(shè)定為IOS，還增加了另外一個軟計算?？霣，其功能是發(fā)指令讓閥門開20%。 當增壓膨脹機停車信號出現(xiàn)后會觸發(fā)計算?？霢使現(xiàn)場閥門開30%，同時會觸發(fā)計時器進 行計時，10秒鐘后，增壓膨脹機停車信號會觸發(fā)計算模塊B，使現(xiàn)場閥門開度變?yōu)?0%的程 序。 本發(fā)明所述的空分內(nèi)壓縮流程的增壓膨脹機故障單停法，實施在空分工藝控制過
程的關(guān)鍵位置是組合式空壓機組工藝介質(zhì)空氣去增壓膨脹機前的放空閥控制。通過在空分
裝置集散控制系統(tǒng)的計算機控制程序里改變增壓膨脹機故障停機時全開放空閥排放介質(zhì)
空氣的控制。保證增壓機或組合式空壓機組的壓力在4. 2MPa到7MPa的正常工藝值范圍內(nèi)
繼續(xù)平穩(wěn)運行。 本發(fā)明的優(yōu)點是 發(fā)明所述的空分內(nèi)壓縮流程的增壓膨脹機故障單停方法，實現(xiàn)了在復(fù)雜的空分內(nèi) 壓縮流程中，為單獨檢修、加熱和故障處理單臺無備機的增壓膨脹機爭取了所需的時間。這 項技術(shù)可以利用空分主冷液位保存的冷量維持空分裝置繼續(xù)運行生產(chǎn)。在3個小時的時間 里，可以完成空分內(nèi)壓縮流程中單臺無備用增壓膨脹機的加熱、故障處理和盡快恢復(fù)增壓 膨脹機正常運行，恢復(fù)空分裝置的正常生產(chǎn)。增壓膨脹機故障停機造成增壓機或組合式空 壓機組停機、空分裝置的停產(chǎn)、處理和恢復(fù)空分裝置的生產(chǎn)需要再啟動空壓機組4小時以 后才能送出產(chǎn)品。所以這項技術(shù)發(fā)明節(jié)省了恢復(fù)期間的空壓機組運行不出產(chǎn)品的能耗。而 且這項發(fā)明技術(shù)也可以在制氧機內(nèi)壓縮流程中的空分裝置故障停產(chǎn)后保證組合式空壓機 組不停機。減少空分裝置啟動恢復(fù)的時間避免多次重復(fù)啟動空壓機組的主電機所造成電能 消耗的大量浪費。減少因空分裝置停產(chǎn)造成相關(guān)產(chǎn)業(yè)連帶的經(jīng)濟損失意義更大。
具體實施例方式
首先制定實施方案，抓住工藝控制過程的關(guān)鍵，重點是空分裝置組合式空壓機組
工藝介質(zhì)空氣去增壓膨脹機前的放空閥在增壓膨脹機故障停機時控制好放空閥的開度。按 實施方案修改了原空分集散控制系統(tǒng)的計算機自動控制程序。將程序在增壓膨脹機停機
時控制信號完成增壓膨脹機前的放空閥自動開閥并且限位在30%的位置、延時10秒再關(guān) 到20%位置的過程程序。將以上的空分集散控制系統(tǒng)的計算機自動控制程序固化后，在增 壓膨脹機故障停機時，增壓膨脹機的工藝介質(zhì)空氣入口前的自動放空閥門被控制自動開到 30%的限制閥位，也就是組合式空壓機組介質(zhì)空氣量的部分放空。減少了組合式空壓機組 自身的回流調(diào)節(jié)。在工藝上平穩(wěn)的分流了 20000MVh多的介質(zhì)空氣流量，增壓機或組合式 空壓機組的壓力控制在4. 2MPa到7MPa的正常工藝值范圍內(nèi)繼續(xù)平穩(wěn)運行。平緩了壓力的波動，穩(wěn)定增壓機或組合式空壓機組自身的調(diào)節(jié)系統(tǒng)?？刂萍雌鸬奖Ｗo設(shè)備的作用又適應(yīng) 了空分裝置工藝流程控制的需要。在增壓膨脹機故障停機后空分操作人員手控減少還在運 行中的空分裝置各項產(chǎn)品30%的產(chǎn)量，同時保持好空分裝置主換熱器的中部溫度平衡。利 用空分裝置主冷凝器液氧液位全浸在110%位置保存的冷量，維持空分裝置繼續(xù)運行生產(chǎn)。 整個過程控制達到了增壓膨脹機故障單停的目的。在增壓膨脹機故障單停3個小時內(nèi)，進 行加熱處理故障后重新啟動增壓膨脹機，恢復(fù)增加空氣量增加空分產(chǎn)量到原正常值。實現(xiàn) 了增壓膨脹機故障停機后空分裝置生產(chǎn)繼續(xù)進行，送氣過程中同時加熱處理增壓膨脹機故 障的實例。 本發(fā)明通過空分裝置集散控制系統(tǒng)的計算機自動控制，結(jié)合深冷制氧空分裝置內(nèi) 壓縮流程的工藝技術(shù)特點，對增壓膨脹機故障停機后，影響組合式空壓機組停車的工藝點 進行控制。使空分裝置的增壓膨脹機故障停機避免造成空分裝置停機也避免造成組合式空 壓機的停機。 以上所述的僅為本發(fā)明一種較佳實施例，凡依照本發(fā)明申請專利所述的空分內(nèi)壓 縮流程的增壓膨脹機故障單停技術(shù)、特征和精神所作的等同變化與修飾，均應(yīng)涵蓋在本發(fā) 明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種空分內(nèi)壓縮流程的增壓膨脹機故障單停方法，其特征在于，在空分裝置集散控制系統(tǒng)的計算機控制程序里加入增壓膨脹機故障停機后對增壓膨脹機工藝介質(zhì)空氣入口的自動放空閥全開的限制程序；加入控制增壓膨脹機的工藝介質(zhì)空氣入口自動放空閥自動開到30％位置，延時10秒關(guān)到20％位置的程序，程序起到使組合式空壓機組的壓力在4.2MPa到7MPa的正常工藝范圍內(nèi)繼續(xù)平穩(wěn)運行不停機的作用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的限制程序是指空分裝置集散控制 系統(tǒng)的計算機原來的控制程序是膨脹機停車信號出現(xiàn)后會觸發(fā)一個軟計算模塊A，該模 塊的功能是發(fā)指令使閥門完全打開；限制程序是對計算模塊A進行了修改，其功能變?yōu)榘l(fā) 指令使現(xiàn)場閥門開30% ;并增加了一個延時模塊，時間設(shè)定為IOS，還增加了另外一個軟計 算?？霣，其功能是發(fā)指令讓閥門開20% ;當增壓膨脹機停車信號出現(xiàn)后會觸發(fā)計算模快 A使現(xiàn)場閥門開30%，同時會觸發(fā)計時器進行計時，10秒鐘后，增壓膨脹機停車信號會觸發(fā) 計算模塊B，使現(xiàn)場閥門開度變?yōu)?0%的程序。
全文摘要
一種空分內(nèi)壓縮流程中的增壓膨脹機故障單停方法，屬于空分操作和控制技術(shù)領(lǐng)域。一種空分內(nèi)壓縮流程的增壓膨脹機故障單停方法，其特征在于，在空分裝置集散控制系統(tǒng)的計算機控制程序里加入增壓膨脹機故障停機后對增壓膨脹機工藝介質(zhì)空氣入口的自動放空閥全開的限制程序。加入控制增壓膨脹機的工藝介質(zhì)空氣入口自動放空閥自動開到30％位置，延時10秒關(guān)到20％位置的程序，程序起到使組合式空壓機組的壓力在4.2MPa到7MPa的正常工藝范圍內(nèi)繼續(xù)平穩(wěn)運行不停機的作用。優(yōu)點在于，避免多次重復(fù)啟動組合式空壓機組造成的主電機能消耗的浪費。減少因空分裝置停產(chǎn)造成相關(guān)產(chǎn)業(yè)連帶的經(jīng)濟損失。
文檔編號G05B19/048GK101782753SQ20091024318
公開日2010年7月21日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者劉碩, 張宇, 王君, 馬永進, 馬銀川 申請人:河北省首鋼遷安鋼鐵有限責任公司;首鋼總公司