Orkusparandi hagræðingaraðgerðir-fyrir 45.000 M³/klst. loftskiljueiningu

Loftskilunareiningin (ASU) notar sameindasigti umhverfis-formeðferð, kælingu fyrir stækkun túrbínu í lofti, tvöfalda-súlueimingu og tvöfalda-dælu innri þjöppun fyrir fljótandi súrefni og fljótandi köfnunarefni. Hönnuð súrefnisframleiðslugeta er 45.000 m³/klst., með loftþjöppu og örvunarvél knúin áfram af gufuhverflum í "einn-til-tveggja" stillingu. Undir þeirri forsendu að tryggja stöðugt framboð súrefnis og köfnunarefnis til niðurstreymis gasunar- og nýmyndunareininga, kannar þessi rannsókn orku-sparnað og neyslu{10}}áætlanir til að draga úr orkunotkun með greiningu á orkunotkun og hagkvæmum rekstrarráðstöfunum. Markmiðið er að bæta heildar skilvirkni kerfisins og draga úr rekstrarkostnaði.

 

 

 

Greining á núverandi orkunotkun

 

ASU er hannað fyrir súrefnisframleiðslugetu upp á 45.000 m³/klst., með gufuhverflum sem styður háþrýsti-hönnunarflæði fyrir gufu upp á 168 t/klst., þar með talið útdráttarflæði um það bil 28 t/klst. Loftþjöppan hefur 21.000 kW skaftafl og 18.000 kW skaftafl. Orkunýtniútreikningar benda til þess að loftþjöppueiningin standi fyrir um 95% af heildarorkunotkuninni.

Í reynd starfar ASU venjulega á um 36.000 m³/klst., um það bil 80% af hönnunarálagi, en eyðsla gufuhverflanna helst í u.þ.b. 160 t/klst., nálægt hönnunarstigi. Þetta misræmi á milli álags og orkunotkunar undirstrikar að lykillinn að orkusparnaði liggur í því að hámarka rekstur loftþjöppunnar.

 

Hagræðingarráðstafanir

 

● Hagræðing á rekstri túrbínuútvíkkunar

Upprunaleg andstæðingur-bylgjuferill þenslutækisins var stilltur of hátt og bakflæðisventillinn hélst opinn í 15%, sem leiddi til lítillar kælivirkni. Með því að stilla andstæðingur-bylgjuferillinn, loka bakflæðislokanum og auka opnun stýrisnúinna til að hækka útþensluhraðann, er kæligeta einingarinnar tryggð, úttaksþrýstingur örvunar lækkar og háþrýstingsgufunotkun túrbínu minnkar.

● Endurbætur á hitaskipti

Léleg gæði vatns í blóðrás dregur úr skilvirkni varmaskipta. Með því að setja upp hjáveituloka og innleiða reglubundna bakþvott á netinu lækkaði-varmaskiptahiti örvunarenda um 4–5 K, sem bætti verulega kælingu þenslutækisins. Að auki kemur það í veg fyrir að kælingartap sé fylgt með því að fylgjast með hitamun við varmaenda lágþrýstingsplötuvarmaskiptara.

●Samhæfing á loftþjöppu og hvata

Dragðu úr álagi loftþjöppunnar á viðeigandi hátt og lækkaðu hraðann á sama tíma og þú heldur stöðugum lágum-súluþrýstingi; minnka inntaksstýrishornið.

Tryggðu hreinar loftsíur til að lækka inntaksviðnám og bæta þjöppunarvirkni.

Stilltu örvunarvarnar-opnunarloka í 5% til að viðhalda stöðugum þrýstingi á öðru- og þriðja-stigi.

Fínstilltu útblástursþrýsting loftþjöppunnar til að passa betur ASU framleiðsla við eftirspurn eftir straumi.

●Eimingarsúlustilling

Með því að stilla bakflæðishlutfallið minnkar súrefnisinnihald í köfnunarefnisúrgangi í 2–3%, sem tryggir hreinleika fljótandi köfnunarefnis í neðri súlunni og bætir súrefnisendurheimt, sem dregur úr álagi loftþjöppu.

●Molecular Sieve Adsorber Operation Optimization

Lengdu þrýstingstíma sameindasigtsins í 25 mínútur til að draga úr loftflæðissveiflum og lágmarka skiptiáhrifin á eimingarkerfið. Haltu köldu hreinsihitastigi yfir 125 gráðum og lengdu skiptingarlotuna úr 4 klst í 6 klst til að spara gufunotkun og draga úr rekstrarkostnaði.

 

Hagræðingaráhrif

Eftir hagræðingu starfar ASU stöðugt og heildarorkunotkun minnkar verulega. Samanburður á rekstrarvísum fyrir og eftir hagræðingu er sýndur í töflu 1.

Tafla 1. Samanburður á ASU rekstrarvísum fyrir og eftir hagræðingu

 

Rekstrarfæribreyta	Fyrir hagræðingu	Eftir hagræðingu
Gufuhverfla háþrýstings-gufunotkun, t/klst	135	125
Útblástursþrýstingur loftþjöppu, MPa	0.498	0.490
Aukaþrýstingur á öðru-stigi úttaksþrýstings, MPa	2.70	2.55
Auka þriðja-þrepa úttaksþrýsting, MPa	6.6	6.3
Opnun þenslubakflæðisventils, %	15	0
Hraði gufuhverfla, r/mín	4450	4250

 

Útreikningar benda til þess að hægt sé að spara um það bil 70.000 t af háþrýstigufu árlega, sem sýnir verulegan-orkusparnað og efnahagslegan ávinning.

 

Niðurstaða

Með því að hámarka stækkandann, varmaskipti, loftþjöppu og örvunarsamhæfingu, eimingarsúlur og sameindasigti aðsogstæki, nær ASU verulega bættri orkunýtni og minni rekstrarkostnaði. Orku-sparnaðarráðstafanirnar sem lagðar eru til í þessari rannsókn eiga við um hverfla-drifnar innri-þjöppun ASUs og hafa víðtækt kynningargildi fyrir stóra-ammoníaksmyndun og kolefnafyrirtæki, sem dregur í raun úr alhliða orkunotkun á hvert tonn af ammoníaki.