一种钢铁企业氮气生产系统的制作方法

本发明属于钢铁企业制氧生产工艺的技术领域，涉及，更具体地说，本发明涉及一种钢铁企业氮气生产系统。

背景技术：

在现有技术中，制氧工段拥有1000立方氮气球罐两座，氮气透平压缩机两台，活塞氮压机四台。其中，氮气透平压缩机排气量20000m³/h、活塞氮压机5000m³/h，外供氮气量最多40000m³/h。

在实际运行中，用户炼钢用高压氮气压力1.4MPa，每小时约5000m³，中压氮气喷煤压力1.1MPa，每小时用量约6700m³，压力0.65MPa的低压各用户每小时约21000m³的用量。

具体如图1所示，现有技术的系统中，包括氮气透平压缩机两台，分别是：二期氮透1、三期氮透3；活塞氮压机2四台；1000立方氮气球罐两座：一号氮气球罐4、二号氮气球罐5；

V1、V2、V3、V4、V5、V6为压缩机送气阀；V30、V31为球罐进口阀；P为球压指示；V32、V33为球罐出口阀。

现采取将球罐压力压缩至1.4MPa以上，才能满足中压用户使用，低压用户则需利用调压阀组减压至0.65MPa使用，这会大大增加运行成本。

技术实现要素：

本发明提供一种钢铁企业氮气生产系统，其目的是减少能源的浪费，使运行成本大大降低。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的钢铁企业氮气生产系统，设有多台氮压机、一号氮气球罐和二号氮气球罐；所述的一号氮气球罐和二号氮气球罐均与低压用户、喷煤用户和炼钢用户连接；在一号氮气球罐和二号氮气球罐的进口管路上分别设置球罐进口阀；出口管路上分别设置球罐出口阀；

各台氮压机均通过低压氮气送球罐管道与一号氮气球罐连接；均通过高压氮气送球罐管道与二号氮气球罐连接。

所述的低压氮气送球罐管道和高压氮气送球罐管道位于两个球罐进口阀、之前的管路通过调节管路连接；在该调节管路上设置自动调节阀，在与该调节管路上并联的旁路上设置旁通手动阀。

在所述的二号氮气球罐的出口管路的球罐出口阀之后设置球罐检修及事故阀，然后该出口管路与二号氮气球罐通往低压用户的管路连通。

每个所述的氮压机通往二号氮气球罐的管路上设置压缩机高压送气阀。

每个所述的氮压机通往一号氮气球罐的管路上设置压缩机低压送气阀。

在所述的低压氮气送球罐管道上设置球压指示器。

在所述的高压氮气送球罐管道上设置球压指示器。

本发明采用上述技术方案，通过对两个氮气球罐的改造，实现低压氮气每小时21000m³的氮气由现有技术的压缩机压缩1.4MPa以上降到0.7MPa，节约电量，并将压缩机压缩氮气送球罐管道由现有技术的一路变为两路，不但起到节能效果，还可实现氮气送球罐管道；如果出现振动开裂，也不用全厂停产检修，可轮换进行供应。

附图说明

附图示内容及图中的标记作简要说明如下：

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图。

图中标记为：

1、二期氮透，2、活塞氮压机，3、三期氮透，4、一号氮气球罐，5、二号氮气球罐，6、低压氮气送球罐管道，7、球压指示器，8、球压指示器，9、旁通手动阀，10、高压氮气送球罐管道。

V1、V2、V3、V4、V5、V6为压缩机送高压氮气至二号球罐送气阀；

V11、V12、V13、V14、V15、V16为压缩机送低压氮气至一号球罐送气阀；

V30、V31为球罐进口阀；V32、V33为球罐出口阀；

V40自动调节阀—为低压球罐压力低于0.68MPa时由高压管网向其补偿启动调节阀；

V41为球罐检修及事故阀。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明涉及的技术方案是利用现场实际情况对全厂氮气生产平衡进行节能改造的实施方案。如图2所表达的本发明的结构，为一种钢铁企业氮气生产系统，设有多台氮压机、一号氮气球罐4和二号氮气球罐5；在一号氮气球罐4和二号氮气球罐5的进口管路上分别设置球罐进口阀V30、V31；出口管路上分别设置球罐出口阀V32、V33。

所述的氮压机包括二期氮透1、三期氮透3及氮压机2，所述的二期氮透1、三期氮透3及氮压机2均与一号氮气球罐4和二号氮气球罐5连通，所述的一号氮气球罐4和二号氮气球罐5均与低压用户(0.65MPa)、喷煤用户(1.1MPa)和炼钢用户(1.4MPa)连接。

为了克服现有技术的缺陷，实现减少能源的浪费，使运行成本大大降低的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图2所示，本发明的钢铁企业氮气生产系统，各台氮压机均通过低压氮气送球罐管道6与一号氮气球罐4连接；均通过高压氮气送球罐管道10与二号氮气球罐5连接。

本发明在现有技术的基础上进行改造，从而实现两台球罐分段运行，减少能源的浪费，使运行成本大大降低。

主要是球罐运行模式进行改造：

所述的低压氮气送球罐管道6和高压氮气送球罐管道10位于两个球罐进口阀V30、V31之前的管路通过调节管路连接；在该调节管路上设置自动调节阀V40，在与该调节管路上并联的旁路上设置旁通手动阀9。

通过对两个氮气球罐的改造，实现低压氮气每小时21000m³的氮气由改造前压缩机压缩1.4MPa以上降到0.7MPa，节约电量，并将压缩机压缩氮气送球罐管道由改造前一路变为两路，不但起到节能效果，还可实现氮气送球罐管道。如果出现振动开裂，也不用全厂停产检修，可轮换进行供应。

在所述的二号氮气球罐5的出口管路的球罐出口阀V33之后设置球罐检修及事故阀V41，然后该出口管路与二号氮气球罐5通往低压用户的管路连通。

每个所述的氮压机通往二号氮气球罐5的管路上设置压缩机高压送气阀V1、V2、V3、V4、V5、V6。

每个所述的氮压机通往一号氮气球罐4的管路上设置压缩机低压送气阀V11、V12、V13、V14、V15、V16。

在所述的低压氮气送球罐管道6上设置球压指示器7。即：P1为低压的一号氮气球罐7的压力指示；

在所述的高压氮气送球罐管道10上设置球压指示器8。即：P2为高压二号氮气球罐8的压力指示。

本发明的具体方案：

一、需增加一路由压缩机至氮气球罐的管道(长度约300m)；

二、V11、V12、V13、V14、V15、V16为六个手动送气阀及相应的逆止阀六个，及送气阀更换时与管网断开的手动阀六个(DN150)；

三、增加球罐压力指示，实现一号低压氮气球罐和二号高压氮气球罐的DCS电脑在线监视(即上述的P1、P2)；

四、增加一个自动调节阀V40，并加装旁通手动阀9；自动调节阀V40用于故障维修；

五、球罐后高低压氮气管道加装V41。

本发明的具体操作：

一、正常生产用户量稳定：

低压用户用量每小时都大于20000m³，一台氮透负责向一号氮气球罐4送气每小时20000m³，不够的氮气由自动调节阀V40根据一号球压指示器7向其补偿；

当自动调节阀V40阀开度较大时，可开启1台活塞式氮压机送低压一号氮气球罐4；

高压的二号氮气球罐5仍按照改造前根据压力高低决定起停；

当用户用量过大，按改造前联系调度启动液氧泵向球罐供气(在图中的右侧)。

二、若低压用户用量小于20000m³/h，此种情况根据能源报表及前几年生产用量来看极少发生，只有全厂检修时才出现，正常生产中将氮透自动放空压力设定0.7MPa，当用户用量小于20000m³/h自动放空。

三、制氧空分跳车或氮透跳车：

1、向低压的一号氮气球罐4送气的空分或氮透跳机，按制氧事故应急预案处理并立即启动液氧泵，自动调节阀V40将根据一号氮气球罐4的压力自动开大补偿，仍无法满足要求时，可根据情况开球罐检修及事故阀V41；

2、向高压的二号氮气球罐5送气的空分或活塞氮压机跳车，按制氧事故应急预案处理启液氧泵。

四、氮气球罐年检：全开球罐检修及事故阀V41，和改造前一样，不影响年检，氮透及活塞式压缩机向一个球罐供气，压力保持1.4～1.8MPa，不影响全厂用户正常生产。

五、压缩机故障：由于四台氮压机及两台氮透上都有向一号氮气球罐4和二号氮气球罐5送气阀，均可以相互作备机，不影响检修。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。