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冷軋壓縮空氣係統工藝優化與節能改造

冷軋壓縮空氣係統工藝優化與節能改造


  空氣(Basin air)的運行質量,解決了係統(system)壓力突降問題,節能效果顯著(striking)。
  0刖言萊鋼冷軋生產(Produce)線主要包括一條推拉式酸洗機組、一台單機架可逆軋機、一條重卷機組以及配套的公輔設施空壓站、酸再生和廢水處理站。
  1工藝流程及用戶用量該生產線的壓縮空氣由廠區空壓站提供,站內共3台空壓機,每台容積流量為81m/min正常生產時為兩用一備,其工藝流程見該生產線的平均用氣量為3900m/h最大用氣量為4500m/h主要用戶及用量如表1所示。
  表1生產線壓縮空氣的主要用戶及用量用戶壓力平均用量)用戶壓力平均用量酸洗機組油氣潤滑站酸再生軋機吹掃重卷機組軋機測厚儀乳化液站激光測速儀帶鋼傳輸設備(shèbèi)製動廢水處理站理運行工作。
  2係統(system)存在的問題2.1係統瞬時壓力(pressure)波動大生產線的壓縮(compression)空氣係統采用直管式配管,由於各用氣點用氣量的不均衡(Balance),軋機吹掃乳化液瞬時流量可高達70m/min係統瞬時工作(gōng zuò)壓力由0.3 ~0.68MPa失至0.MPa左右,這對氣源要求比較平穩的儀表(instrumentation)用氣瞬時衝擊過大,對用氣壓力要求比較高的軋機帶卷傳輸設備製動用氣以及酸再生用氣造成嚴重威脅,成為製約該生產線安全高效生產的一大瓶頸(bottleneck)。昆山空壓機維修工作時,空氣經過自潔式空氣過濾器被吸入,通過PLC自動清洗過濾器,空氣在經過進口導葉自動調節後進入一級壓縮,經一級壓縮後的氣體溫度較高,然後進入中間冷卻器進行冷卻(水走管內,氣走管外,中冷器的水流量要求為110m/h)之後進入二級壓縮係統昆山空壓機是回轉容積式壓縮機,在其中水或其它液體當作活塞來壓縮氣體,然後將氣體排出。
  2.2空壓機加卸載頻繁(frequency)空壓機出口裝有除油器、幹燥器以及過濾器。
  隨使用時間的延長,過濾器的壓降增大,壓縮空氣(Basin air)到達儲氣罐的阻力(resistance)增大。當空壓機加載時,通過的流量不能達到空壓機所產生的氣體(gas)流量,壓力迅速升高到卸載壓力,空壓機迅速卸載。當存留在管道(Conduit)內的壓力很快降低到加載壓力時,空壓機立即加載運行,每分鍾的切換次數高達3 ~5次,嚴重影響了空壓機本體上進氣閥和軸承以及電機的使用壽命。同時在內壓較高的狀態下卸載,電流(Electron flow)較大(平均為30A),增加了運行成本。
  2.3係統效率偏低係統中的幹燥器采用的是無熱再生吸附式幹燥器,再生耗氣量高達12m/min經實測,空壓機的實際出氣量經過三個過濾裝置(Apparatus)後平均隻有61m/min而生產線的耗氣量平均為65m/min為保證生產的正常運行,隻能運行2台空壓機,造成空壓機的運行負荷率低,平均隻有53%,係統處於低效運行狀態。而且廢水處理站和酸再生的用氣與生產線不同步,生產線檢修時仍需運行一台空壓機滿足該處設備(shèbèi)的用氣需求,造成能源的極大浪費。
  4軋機吹掃耗氣量過大軋機吹掃係統用於清潔鋼帶表麵(appearance)的乳化液,對氣源清潔度及供氣壓力的穩定性要求較高,供氣特點為隨軋製節奏分道次連續供氣,道次更換瞬間不供氣。昆山空壓機保養主要噪聲源是進、排氣口,應選用適宜的進排氣消聲器。空壓機進氣噪聲的頻譜呈低頻特性,進氣消聲器應選用抗性結構或以個、抗性為主的阻抗複合式結構。空壓機的排氣氣壓大,氣流速度高,應在空壓機排氣口使用小孔消聲器昆山空壓機維修在啟動前,首先啟動油泵控製係統,油泵控製係統啟動後保證空壓機各潤滑部件潤滑良好,同時油泵控製係統可通過內置的溫控閥來調節內部油壓和油溫,以滿足係統需要。該係統耗氣量大,運行成本高,其供氣管網與軋機帶鋼傳輸設備製動(brake)用氣管網為同一支管供氣,間接造成軋機帶鋼傳輸設備製動用氣係統用氣壓力的不穩定。
  3改造方案1優化空壓站的工藝(Technology)路線將空壓機(compressor)的出氣口直接連到儲氣罐(gas container)後,儲氣罐出氣再依次接至除油器、幹燥(dry)器以及過濾器(作用:過濾雜質等),如所示,由儲氣罐來實現緩衝的作用,減少係統的阻力(resistance),從而起到加卸載停留時間的延長,卸載時電流降低的目的。
  改造後壓縮空氣(Basin air)係統工藝(Technology)流程3.2采取儲氣罐和止回閥分壓供氣方式軋機帶鋼傳輸(pass)設備(shèbèi)製動用氣的特點是用氣量小,僅o.m/h但用氣壓力要求高,必須大於0.5MPa為避免軋機吹掃乳化液用氣量過大而導致係統壓力過低,導致傳輸製動設備不動作(action)的情況,采取儲氣罐和止回閥聯合供氣的方式保持抱閘processQPtimztionandEnerg3——savingRe)的用氣壓力,如所示。
  根據軋機的工作製度,增設容積為im的儲氣罐(gas container),在帶鋼更換道次的間歇(平均3min左右更換一道次)係統壓力升高時,係統向卷取機儲氣罐充氣,直到和主管壓力一致;在軋製過程中,係統壓力降低時,卷取機儲氣罐內的壓縮空氣通過(tōng guò)止回閥(check valve;reflux valve)不會流向主管路,專供卷取機抱閘用氣,滿足抱閘的用氣需求。
  3.3采取聯合供氣方式在酸再生區域增加一台11m/mn的小空壓機和6m的儲氣罐,和原來的儲氣罐一起在檢修時供酸再生用氣,而不需運行大空壓機,如所示。在非檢修期間,采取止回閥的方式,在軋機換道次的間隙向罐內充氣補壓,增加峰值(peak)用氣點處的壓力儲備,在軋機正常軋製過程中,保持係統的壓力不向主管路泄漏,確保酸再生的正常運行。
  3.4穩疋係統(system)壓力(pressure)改造供氣管網(Pipe Network),將吹掃用氣管網與軋機帶鋼傳輸(pass)設備製動用氣管網分開,改變吹掃管結構,改變噴嘴形式及吹掃高度、角度,達到改善吹掃效果,減小用氣量,穩定(解釋:穩固安定;沒有變動)係統壓力的目的。
  4改造效果(xiàoguǒ)通過改造,生產(Produce)線的平均用氣量降低到了3100m/h空壓機運行由原來的兩台連續(Continuity)供氣,改為僅用一台,空壓機的加卸載次數也降低到了平均每2小時1次,卸載電流由原來的平均為3
  3. 5A降低(reduce)到了30.8A延長了進氣閥、軸承以及馬達等的使用壽命(lifetime),提高(了壓縮空氣的運行質量,徹底解決了係統壓力突降問題,在高效節能、穩定係統運行效果的同時,滿足了生產線所有用戶的用氣需求,且每小時節電量達450kW當年淨效益達180萬元。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機,在其中水或其它液體當作活塞來壓縮氣體,然後將氣體排出。
  特邀編輯(Editor):姚有領


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