l 影响制氧单位电耗因素的分析
l 做好设备的选型、选制造厂
l 重视工厂设计
l 充分发挥运行操作和设备检修完好的作用
l 保证设备完好
l 加强技术培训，健全规章制度
l 扩大用户，提高作业率
影响制氧单位电耗因素的分析
l 影响制氧单位电耗因素的公式
l W=RT0ｒVK㏑(P2/P1)/427×860§T§MVO2kw.h/O3(1)
l 式中:R—气体常数,空气的气体常数为0.278KJ/KG.K
l T0---空压机吸入口大气温度K
l P1---空压机吸入口压力MPa
l P2---空压机最终排气压力Mpa
l ㏑(P2/P1)---空压机末级排气压力与空压机吸入口压力之比的自然对数
l ｒ---标准状态下的空气密度,ｒ=1.293kg/m3
l VK----空压机末级排气量-m3/h
l VO2-----单位空气制氧量m3/m3
l §T---等温效率%
l §M---机械效率%
影响VO2的相关因素分析
l 影响VO2因素的公式 l VO2=yko2-yno2/yo-yno2(2) l 式中：yko2-----空气中的氧含量% l yno2---氮气平均含氧量% l yo----氧产品中的氧舍量% l 由公式(1)可见,R、ｒ为常数，氧气单位电耗随T0、、VK、、㏑(P2/P1)的升高成正比例升高，随着§TT、§M、和VO2的提高而降低。为了降低氧气单位电耗，我们应抓住以下诸环节： 做好设备的选型、选制造厂
l 鉴于压缩机的等温效率和机械效率主要是由设备制造厂所决定的，㏑(P2/P1)在很大程度上也与设备制造或成套厂有关，(P2/P1)比值，主要决定于空分塔的冷损和膨胀机效率，空分塔的精馏组织，这些方面均主要决于设备型号和设备制造厂。现在新建制氧设备时的一个很大误区是：重视设备价格，忽视制氧单位电耗。假如一台170--180m3/h的制氧机，两家制造厂的氧气单位电耗相差0.05kw.h/O3，其价格差10万元，绝大部分老板都会毫不犹豫地选用设备价格便宜的设备，他们很少考虑氧气单位电耗。现我们以电价0.7元/kw.h，年运行350天计算，每年电费相差=0.05×180×350×24×0.7=52920元，由计算可见，用不了两年，其设备差价即可赚回来，因此，在新建制氧机时应十分重视氧气单位电耗等技术经济指标，不应仅从价格考虑。另外，只要氮气等产品有潜在用户，就应回收这些产品，从而分摊氧气单位电耗，同时获得经济收益。 l 在设备选型前,应充分做好市场调查,应避免制氧机生产后供过于求而被迫长期间断制氧. 重视工厂设计
l 在设备选型确定后，工厂设计也影响式(1)中的§T、(P2/P1)比值，比如冷却水设计不合理，冷却水水质差等，会使§T降低而使W升高；又比如空气管道过长，转角过多、过大等，这些也都会使阻力增大而导致(P2/P1)比值增大，从而使W升高，可见，工厂设计和施工也应给预重视。 充分发挥运行操作的作用 l 根据公式(1)，降低T0的温度，降低(P2/P1)比值，减少空压机吸气口至空分塔入口空气量的泄漏及提高§T、§M、VO2数值，都能使W下降。下面对上述各因素分别进行讨论。 l ⑴降低T0数值的途径为：采用氮水预泠降低吸入空气温度，但该项措施需技术改造，因此，需进行经济核算其可行性。 l ⑵降低(P2/P1)比值的途径如下： l 提高P1 l 关键是降低空气过虑器阻力，生产中应按其阻力大小定期定时清冼过虑器，使其阻力尽可能小而使P1尽可能提高。 l 降低空压机未级的出口压力P2 降低空压机P2的途径有：
l 减少空分冷损，使需要补充的冷量减少，为此，应控制主换热器热端的温差，其值应尽可能小，同时减少冷箱的跑冷损失，保证冷箱外壁不结水、不结冰；尽可能缩短空气管道长度和尽可能减少管道转角，选用管径适当等。采取上述措施以降低空压机的末级排气压力； l 提高膨胀机的效率和单位气体的产冷量。对生产运行来说，提高膨胀机的效率关键是调节好膨胀机的相关间隙及保持工况稳定，提高膨胀机的单位气体的产冷量，应尽可能利用气体的热力学性质，控制膨胀机入口气体温度，在可能条件下，提高该温度值，使单位气体产生较多的冷量； l 减少空压机各级间及末级至空分入口间的气体泄漏及降低其阻力。 l 空压机未级的出口压力P2的 降低空压机P2的途径有：
l ⑶提高§T§M l 保持或提高§T的效率，主要是保证冷却水的水质、水量和水温，使各级入口气温降低，这不仅使提高，也使产气量增加； l 保持或提高§M的效率，主要是保证设备完好，设备各处间隙正常，运行在最佳设计工况； l ⑷提高VO2 l 由公式(2)可见，VO2的提高，决定于产品氧的纯度和氮气的平均氧含量，其中又主要决定于氮气的平均氧含量，该值越小，则VO2就越大。产品氧的纯度和氮气的平均氧含量反映了精馏的程度，最大影响因素要数塔板上的液体深度和液体深度的均匀程度，其影响最大的是空分塔的垂直度和冷量补充是否充足，为此，每次大修时都应对空分塔的垂直度进行核正，保证其不垂直度≦1‰；改进操作，调节好各节流阀和膨胀机进口阀开度，合理地分配上塔精馏段、提馏段和下塔的器流比，以改善精馏工况；同时，检查塔内有无漏液漏气情况，保证空分塔内无泄漏，保证适宜的冷量补充。 保证纯化器的正常、有效运行 l 纯化器的正常、有效运行，是空分塔正常运行和安全生产的根本保证，必需十分重视纯化的工作周期，有效彻底的再生，对失效分子筛及时更换，监测到入塔空分中二氧化碳第有害杂质明显升高时，应及时宿短纯化器运行周期，进行切换运行，保证入塔空气中有害杂质不超标，防止管道阀门和筛板不堵塞，保证设备的精馏效率和工况稳定，清除空气中的有害杂质，是空分塔安全生产的前提和保证。 保证设备完好
l 保证设备完好，是正常生产、安全生产的基础，按设备检修周期，对设备进行严格的大中小检修。要特别按时检修和调换空压机各级进、排气阀门，尽可能调节好设备的中心线，达到节电、安全和高产的目的；减少泄漏，增加入塔加工空气量,：①、活塞式空压机各级余隙，应尽可能调节在设计值的下限，这样既可以避免撞缸、水击等事故，又可在消耗同样电耗的情况下增加空气排量，增加空分塔的加工空气量，②、消除油水分离器、空气管道法兰、阀门的空气泄漏；校正空分塔的垂直度，保证空分塔的不垂直度≦1‰，改善空分塔的精馏效果；消除空分塔内的液体和气体泄漏，如消除容器、管逍和阀门的泄漏；校准和检修好计量仪表，使其准确、可靠、灵敏。如压力表、温度计、流量计、阻力等；按要求检修好供电、供水和润滑油系统；…… 加强技术培训，健全规章制度
l 建立、健全各工种的操作和安全规程，对操作工人按各自岗位进行有针对性的技术培训和安全技术教育。既重视理论教育，使工人懂得该怎么做，为什么要这样做，又要进行实践操作教育和考核。技术培训和安全教育要结合实际，常抓不懈，这是不断提高制氧技术经济指标，减少和消灭事故的根本保证。 扩大用户，提高作业率
l 扩大用户和提高设备完好率，是保证和提高设备作业率的前提条件。 l 扩大用户，应依靠稳定的产品质量（包括纯度和数量）；改善服务态度，处处为客户着想，尽最大可能满足用户需要和帮助解决用户困难，不断提高设备有效作业率。
l 影响VO2因素的公式 l VO2=yko2-yno2/yo-yno2(2) l 式中：yko2-----空气中的氧含量% l yno2---氮气平均含氧量% l yo----氧产品中的氧舍量% l 由公式(1)可见,R、ｒ为常数，氧气单位电耗随T0、、VK、、㏑(P2/P1)的升高成正比例升高，随着§TT、§M、和VO2的提高而降低。为了降低氧气单位电耗，我们应抓住以下诸环节： 做好设备的选型、选制造厂
l 鉴于压缩机的等温效率和机械效率主要是由设备制造厂所决定的，㏑(P2/P1)在很大程度上也与设备制造或成套厂有关，(P2/P1)比值，主要决定于空分塔的冷损和膨胀机效率，空分塔的精馏组织，这些方面均主要决于设备型号和设备制造厂。现在新建制氧设备时的一个很大误区是：重视设备价格，忽视制氧单位电耗。假如一台170--180m3/h的制氧机，两家制造厂的氧气单位电耗相差0.05kw.h/O3，其价格差10万元，绝大部分老板都会毫不犹豫地选用设备价格便宜的设备，他们很少考虑氧气单位电耗。现我们以电价0.7元/kw.h，年运行350天计算，每年电费相差=0.05×180×350×24×0.7=52920元，由计算可见，用不了两年，其设备差价即可赚回来，因此，在新建制氧机时应十分重视氧气单位电耗等技术经济指标，不应仅从价格考虑。另外，只要氮气等产品有潜在用户，就应回收这些产品，从而分摊氧气单位电耗，同时获得经济收益。 l 在设备选型前,应充分做好市场调查,应避免制氧机生产后供过于求而被迫长期间断制氧. 重视工厂设计
l 在设备选型确定后，工厂设计也影响式(1)中的§T、(P2/P1)比值，比如冷却水设计不合理，冷却水水质差等，会使§T降低而使W升高；又比如空气管道过长，转角过多、过大等，这些也都会使阻力增大而导致(P2/P1)比值增大，从而使W升高，可见，工厂设计和施工也应给预重视。 充分发挥运行操作的作用 l 根据公式(1)，降低T0的温度，降低(P2/P1)比值，减少空压机吸气口至空分塔入口空气量的泄漏及提高§T、§M、VO2数值，都能使W下降。下面对上述各因素分别进行讨论。 l ⑴降低T0数值的途径为：采用氮水预泠降低吸入空气温度，但该项措施需技术改造，因此，需进行经济核算其可行性。 l ⑵降低(P2/P1)比值的途径如下： l 提高P1 l 关键是降低空气过虑器阻力，生产中应按其阻力大小定期定时清冼过虑器，使其阻力尽可能小而使P1尽可能提高。 l 降低空压机未级的出口压力P2 降低空压机P2的途径有：
l 减少空分冷损，使需要补充的冷量减少，为此，应控制主换热器热端的温差，其值应尽可能小，同时减少冷箱的跑冷损失，保证冷箱外壁不结水、不结冰；尽可能缩短空气管道长度和尽可能减少管道转角，选用管径适当等。采取上述措施以降低空压机的末级排气压力； l 提高膨胀机的效率和单位气体的产冷量。对生产运行来说，提高膨胀机的效率关键是调节好膨胀机的相关间隙及保持工况稳定，提高膨胀机的单位气体的产冷量，应尽可能利用气体的热力学性质，控制膨胀机入口气体温度，在可能条件下，提高该温度值，使单位气体产生较多的冷量； l 减少空压机各级间及末级至空分入口间的气体泄漏及降低其阻力。 l 空压机未级的出口压力P2的 降低空压机P2的途径有：
l ⑶提高§T§M l 保持或提高§T的效率，主要是保证冷却水的水质、水量和水温，使各级入口气温降低，这不仅使提高，也使产气量增加； l 保持或提高§M的效率，主要是保证设备完好，设备各处间隙正常，运行在最佳设计工况； l ⑷提高VO2 l 由公式(2)可见，VO2的提高，决定于产品氧的纯度和氮气的平均氧含量，其中又主要决定于氮气的平均氧含量，该值越小，则VO2就越大。产品氧的纯度和氮气的平均氧含量反映了精馏的程度，最大影响因素要数塔板上的液体深度和液体深度的均匀程度，其影响最大的是空分塔的垂直度和冷量补充是否充足，为此，每次大修时都应对空分塔的垂直度进行核正，保证其不垂直度≦1‰；改进操作，调节好各节流阀和膨胀机进口阀开度，合理地分配上塔精馏段、提馏段和下塔的器流比，以改善精馏工况；同时，检查塔内有无漏液漏气情况，保证空分塔内无泄漏，保证适宜的冷量补充。 保证纯化器的正常、有效运行 l 纯化器的正常、有效运行，是空分塔正常运行和安全生产的根本保证，必需十分重视纯化的工作周期，有效彻底的再生，对失效分子筛及时更换，监测到入塔空分中二氧化碳第有害杂质明显升高时，应及时宿短纯化器运行周期，进行切换运行，保证入塔空气中有害杂质不超标，防止管道阀门和筛板不堵塞，保证设备的精馏效率和工况稳定，清除空气中的有害杂质，是空分塔安全生产的前提和保证。 保证设备完好
l 保证设备完好，是正常生产、安全生产的基础，按设备检修周期，对设备进行严格的大中小检修。要特别按时检修和调换空压机各级进、排气阀门，尽可能调节好设备的中心线，达到节电、安全和高产的目的；减少泄漏，增加入塔加工空气量,：①、活塞式空压机各级余隙，应尽可能调节在设计值的下限，这样既可以避免撞缸、水击等事故，又可在消耗同样电耗的情况下增加空气排量，增加空分塔的加工空气量，②、消除油水分离器、空气管道法兰、阀门的空气泄漏；校正空分塔的垂直度，保证空分塔的不垂直度≦1‰，改善空分塔的精馏效果；消除空分塔内的液体和气体泄漏，如消除容器、管逍和阀门的泄漏；校准和检修好计量仪表，使其准确、可靠、灵敏。如压力表、温度计、流量计、阻力等；按要求检修好供电、供水和润滑油系统；…… 加强技术培训，健全规章制度
l 建立、健全各工种的操作和安全规程，对操作工人按各自岗位进行有针对性的技术培训和安全技术教育。既重视理论教育，使工人懂得该怎么做，为什么要这样做，又要进行实践操作教育和考核。技术培训和安全教育要结合实际，常抓不懈，这是不断提高制氧技术经济指标，减少和消灭事故的根本保证。 扩大用户，提高作业率
l 扩大用户和提高设备完好率，是保证和提高设备作业率的前提条件。 l 扩大用户，应依靠稳定的产品质量（包括纯度和数量）；改善服务态度，处处为客户着想，尽最大可能满足用户需要和帮助解决用户困难，不断提高设备有效作业率。
