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冷軋廠450Nm3hPSA制氫系統運行分析改進措施

2024-07-22 閱讀 7578

對冷軋廠PSA制氫系統運行進行總結,介紹生產過程中存在的問題并分析原因和提出改進措施。

冷軋廠PSA制氫站是以焦爐煤氣為原料氣,以變壓方式對焦爐煤氣中除氫氣外的其它組分進行物理分離,從而得到高純度(≥99.999%)的氫氣,用于罩式退火爐作保護氣體,同時該系統還配套有一個120m3的儲氣罐。

生產運行狀況

冷軋廠PSA制氫站投產以來,從開始供應24座罩式退火爐用氣到現在供應57座,隨著退火爐的使用和增加,PSA制氫站的生產運行也隨之發生了一些變化,暴露出了一些影響生產的問題:

1)、機時產量偏低,PSA制氫站的設計產能為450Nm3/h,但在實際生產運行中,多數情況下的機時產量不足400Nm3/h;

2)、氫氣純度不穩定,會出現氫氣純度波動,嚴重時長時間無法制出合格氫氣,甚至存在安全隱患;

3)、PSA制氫站運行過程中會出現脫氧塔溫度高的現象,嚴重時就會導致被迫停機,并且此現象有愈演愈烈的趨勢。

4)、當遇到退火爐用氫氣高峰,氫氣球罐壓力低時會出現氫氣供應不上的情況,影響罩式退火爐的正常生產;

原因分析

針對PSA制氫站的實際生產運行狀況,不斷的進行總結和分析,導致存在上述問題的原因有以下幾個方面:

3.1供應給PSA制氫站的焦爐煤氣成分時常會有異常,雜質成分太多,其中特別嚴重的是H2S、焦油和氧含量,PSA制氫站生產所需要的含量要求是:H2S含量≤50mg/m3,焦油含量≤50mg/m3,氧含量≤0.6%,而現場實際測量的值是H2S含量為1000mg/m3以上,焦油含量遠遠超標,氧含量也經常會大于0.6%,氧含量高會導致脫氧塔溫度高,嚴重時會導致停機。

3.2PSA隨著使用時間的延長吸附劑吸附效果逐步下降,同時由于原料氣組分會有異常波動,會導致吸附劑吸附雜質的量增大,除造成吸附效果差外,還縮短吸附劑的使用壽命。

3.3由于焦爐煤氣雜質成分多,會造成煤氣壓縮機內部積灰并附著焦油,影響煤氣壓縮機的使用性能和排氣量,也會造成煤氣壓縮機嚴重磨損,嚴重影響到系統的正常運行。

3.4PSA制氫站原設計供應48座退火爐,現在實際供應57座退火爐,相比較而言,氫氣儲罐相對較小,儲氣量不夠,無法匹配罩式退火爐用氫氣量的變化。

3.5焦爐煤氣管網異常時未能及時得到信息,從而導致PSA制氫站被動接受而不能預先采取應對措施,如含氧量、含氮量高等,都會降低氫氣的純度并需要至少4個小時以上的時間才能恢復,而且在恢復的過程中,需要大量的排放解析氣,使成本升高,也不安全。

3.6焦爐煤氣管網壓力波動較大,特別是管網壓力低時,會降低出氫量,甚至停機。

改進措施

針對以上原因,采取不同的措施保證PSA系統的正常運行。

4.1原料氣組分異常波動,沒有達到提供設計的要求,此項涉及到整個焦爐煤氣管網,整改難度很大,本文不做討論,但是要強調的是原料氣的組分是影響變壓吸附系統的一個非常關鍵的因素,本文接下來所討論的措施都是在此不利因素下進行的改進。

4.2針對吸附劑吸附效果逐步下降情況,在生產中減少原料氣的吸入量,從而保證吸附劑的吸附效果,使雜質能得到有效分離,但這樣做會降低機組的機時產量,增加成本。

4.3調整PSA系統的運行時間參數,減小單塔的吸附時間,減少單塔雜質的吸附量,保證吸附劑的吸附效果和使用壽命,但是這樣做也會降低機組機時產量。

4.4縮短煤氣壓縮機的檢修周期,及時清理煤氣壓縮機內部雜質,更換磨損件等。

4.5更換吸附劑。之前更換了脫硫塔、預處理塔吸附劑,明顯改善了原料氣質量,也使得氫氣純度等各項指標能得到很好的保證。

4.6針對焦爐煤氣壓力低且波動的情況,增加變頻風機,保證焦爐煤氣壓力穩定在10000Pa左右,實際效果非常理想。

4.7將650m3氮氣球罐改造為氫氣球罐,使儲罐容量達到770m3,即滿足罩式退火爐的氫氣需求,同時也減少了開停機次數,能保證機組設備連續運行,提高了制氫效率和產量,使用效果非常好。

4.8解吸氣放散,當氫氣純度不合格時,可以適當放散解吸氣,有利于提高氫氣純度,但是會造成能耗浪費并存在不安全隱患。

4.9加強與調度的溝通,提前做好應對焦爐煤氣管網異常的準備。

原料氣組分波動大雜質多的情況短時無法改變,吸附劑使用效果也大不如前,目前還不可能將PSA制氫站所有吸附劑進行更換,盡管如此,PSA制氫站的生產運行情況良好,PSA制氫系統生產穩定,機組運行正常,能夠滿足罩式退火爐的氫氣需求。

篇2:XX物業轄區配電室設備運行分析制度

物業轄區配電室設備運行分析制度

一、運行分析工作:該工作主要是對配電室設備運行工作狀態進行分析,摸索規律,找出薄弱環節,有針對性地制定防止事故發生的措施。

二、運行分析的內容:

每月一次綜合運行分析,分析配電室的安全、經濟運行和運行管理,找出影響安全、經濟運行的因素,可能存在的問題。針對薄弱環節,提出實現安全、經濟運行的措施。分析的主要內容包括:

1.分析設備運行異常現象,如放電、發熱、異聲、溫度、油位、儀表指示異常、熔絲熔斷、開關誤動、繼電保護和自動裝置誤動、設備振動等,特別要注意現象不明顯的異常問題;

2.分析設備絕緣降低,絕緣油變化的原因或絕緣油色譜分析等;

3.分析運行方式和保護方式存在的問題;

4.分析安全生產、兩票合格率和規程制度執行情況;

5.分析檢修、試驗及各種技術記錄的有關情況;

6.分析反事故措施計劃執行、設備維修和季節性事故預防情況;

7.分析配電室用電存在的問題和經濟運行情況。

三、針對某些問題進行專門深入的不定期的專題分析、研討。

篇3:冷軋廠450Nm3hPSA制氫系統運行分析改進措施

對冷軋廠PSA制氫系統運行進行總結,介紹生產過程中存在的問題并分析原因和提出改進措施。

冷軋廠PSA制氫站是以焦爐煤氣為原料氣,以變壓方式對焦爐煤氣中除氫氣外的其它組分進行物理分離,從而得到高純度(≥99.999%)的氫氣,用于罩式退火爐作保護氣體,同時該系統還配套有一個120m3的儲氣罐。

生產運行狀況

冷軋廠PSA制氫站投產以來,從開始供應24座罩式退火爐用氣到現在供應57座,隨著退火爐的使用和增加,PSA制氫站的生產運行也隨之發生了一些變化,暴露出了一些影響生產的問題:

1)、機時產量偏低,PSA制氫站的設計產能為450Nm3/h,但在實際生產運行中,多數情況下的機時產量不足400Nm3/h;

2)、氫氣純度不穩定,會出現氫氣純度波動,嚴重時長時間無法制出合格氫氣,甚至存在安全隱患;

3)、PSA制氫站運行過程中會出現脫氧塔溫度高的現象,嚴重時就會導致被迫停機,并且此現象有愈演愈烈的趨勢。

4)、當遇到退火爐用氫氣高峰,氫氣球罐壓力低時會出現氫氣供應不上的情況,影響罩式退火爐的正常生產;

原因分析

針對PSA制氫站的實際生產運行狀況,不斷的進行總結和分析,導致存在上述問題的原因有以下幾個方面:

3.1供應給PSA制氫站的焦爐煤氣成分時常會有異常,雜質成分太多,其中特別嚴重的是H2S、焦油和氧含量,PSA制氫站生產所需要的含量要求是:H2S含量≤50mg/m3,焦油含量≤50mg/m3,氧含量≤0.6%,而現場實際測量的值是H2S含量為1000mg/m3以上,焦油含量遠遠超標,氧含量也經常會大于0.6%,氧含量高會導致脫氧塔溫度高,嚴重時會導致停機。

3.2PSA隨著使用時間的延長吸附劑吸附效果逐步下降,同時由于原料氣組分會有異常波動,會導致吸附劑吸附雜質的量增大,除造成吸附效果差外,還縮短吸附劑的使用壽命。

3.3由于焦爐煤氣雜質成分多,會造成煤氣壓縮機內部積灰并附著焦油,影響煤氣壓縮機的使用性能和排氣量,也會造成煤氣壓縮機嚴重磨損,嚴重影響到系統的正常運行。

3.4PSA制氫站原設計供應48座退火爐,現在實際供應57座退火爐,相比較而言,氫氣儲罐相對較小,儲氣量不夠,無法匹配罩式退火爐用氫氣量的變化。

3.5焦爐煤氣管網異常時未能及時得到信息,從而導致PSA制氫站被動接受而不能預先采取應對措施,如含氧量、含氮量高等,都會降低氫氣的純度并需要至少4個小時以上的時間才能恢復,而且在恢復的過程中,需要大量的排放解析氣,使成本升高,也不安全。

3.6焦爐煤氣管網壓力波動較大,特別是管網壓力低時,會降低出氫量,甚至停機。

改進措施

針對以上原因,采取不同的措施保證PSA系統的正常運行。

4.1原料氣組分異常波動,沒有達到提供設計的要求,此項涉及到整個焦爐煤氣管網,整改難度很大,本文不做討論,但是要強調的是原料氣的組分是影響變壓吸附系統的一個非常關鍵的因素,本文接下來所討論的措施都是在此不利因素下進行的改進。

4.2針對吸附劑吸附效果逐步下降情況,在生產中減少原料氣的吸入量,從而保證吸附劑的吸附效果,使雜質能得到有效分離,但這樣做會降低機組的機時產量,增加成本。

4.3調整PSA系統的運行時間參數,減小單塔的吸附時間,減少單塔雜質的吸附量,保證吸附劑的吸附效果和使用壽命,但是這樣做也會降低機組機時產量。

4.4縮短煤氣壓縮機的檢修周期,及時清理煤氣壓縮機內部雜質,更換磨損件等。

4.5更換吸附劑。之前更換了脫硫塔、預處理塔吸附劑,明顯改善了原料氣質量,也使得氫氣純度等各項指標能得到很好的保證。

4.6針對焦爐煤氣壓力低且波動的情況,增加變頻風機,保證焦爐煤氣壓力穩定在10000Pa左右,實際效果非常理想。

4.7將650m3氮氣球罐改造為氫氣球罐,使儲罐容量達到770m3,即滿足罩式退火爐的氫氣需求,同時也減少了開停機次數,能保證機組設備連續運行,提高了制氫效率和產量,使用效果非常好。

4.8解吸氣放散,當氫氣純度不合格時,可以適當放散解吸氣,有利于提高氫氣純度,但是會造成能耗浪費并存在不安全隱患。

4.9加強與調度的溝通,提前做好應對焦爐煤氣管網異常的準備。

原料氣組分波動大雜質多的情況短時無法改變,吸附劑使用效果也大不如前,目前還不可能將PSA制氫站所有吸附劑進行更換,盡管如此,PSA制氫站的生產運行情況良好,PSA制氫系統生產穩定,機組運行正常,能夠滿足罩式退火爐的氫氣需求。