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冷轧压缩空气系统工艺优化与节能改造

冷轧压缩空气系统工艺优化与节能改造


  空气(Basin air)的运行质量,解决了系统(system)压力突降问题,节能效果显著(striking)。
  0刖言莱钢冷轧生产(Produce)线主要包括一条推拉式酸洗机组、一台单机架可逆轧机、一条重卷机组以及配套的公辅设施空压站、酸再生和废水处理站。
  1工艺流程及用户用量该生产线的压缩空气由厂区空压站提供,站内共3台空压机,每台容积流量为81m/min正常生产时为两用一备,其工艺流程见该生产线的平均用气量为3900m/h最大用气量为4500m/h主要用户及用量如表1所示。
  表1生产线压缩空气的主要用户及用量用户压力平均用量)用户压力平均用量酸洗机组油气润滑站酸再生轧机吹扫重卷机组轧机测厚仪乳化液站激光测速仪带钢传输设备(shèbèi)制动废水处理站理运行工作。
  2系统(system)存在的问题2.1系统瞬时压力(pressure)波动大生产线的压缩(compression)空气系统采用直管式配管,由于各用气点用气量的不均衡(Balance),轧机吹扫乳化液瞬时流量可高达70m/min系统瞬时工作(gōng zuò)压力由0.3 ~0.68MPa失至0.MPa左右,这对气源要求比较平稳的仪表(instrumentation)用气瞬时冲击过大,对用气压力要求比较高的轧机带卷传输设备制动用气以及酸再生用气造成严重威胁,成为制约该生产线安全高效生产的一大瓶颈(bottleneck)。昆山空压机维修工作时,空气经过自洁式空气过滤器被吸入,通过PLC自动清洗过滤器,空气在经过进口导叶自动调节后进入一级压缩,经一级压缩后的气体温度较高,然后进入中间冷却器进行冷却(水走管内,气走管外,中冷器的水流量要求为110m/h)之后进入二级压缩系统昆山空压机是回转容积式压缩机,在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体,然后将气体排出。
  2.2空压机加卸载频繁(frequency)空压机出口装有除油器、干燥器以及过滤器。
  随使用时间的延长,过滤器的压降增大,压缩空气(Basin air)到达储气罐的阻力(resistance)增大。当空压机加载时,通过的流量不能达到空压机所产生的气体(gas)流量,压力迅速升高到卸载压力,空压机迅速卸载。当存留在管道(Conduit)内的压力很快降低到加载压力时,空压机立即加载运行,每分钟的切换次数高达3 ~5次,严重影响了空压机本体上进气阀和轴承以及电机的使用寿命。同时在内压较高的状态下卸载,电流(Electron flow)较大(平均为30A),增加了运行成本。
  2.3系统效率偏低系统中的干燥器采用的是无热再生吸附式干燥器,再生耗气量高达12m/min经实测,空压机的实际出气量经过三个过滤装置(Apparatus)后平均只有61m/min而生产线的耗气量平均为65m/min为保证生产的正常运行,只能运行2台空压机,造成空压机的运行负荷率低,平均只有53%,系统处于低效运行状态。而且废水处理站和酸再生的用气与生产线不同步,生产线检修时仍需运行一台空压机满足该处设备(shèbèi)的用气需求,造成能源的极大浪费。
  4轧机吹扫耗气量过大轧机吹扫系统用于清洁钢带表面(appearance)的乳化液,对气源清洁度及供气压力的稳定性要求较高,供气特点为随轧制节奏分道次连续供气,道次更换瞬间不供气。昆山空压机保养主要噪声源是进、排气口,应选用适宜的进排气消声器。空压机进气噪声的频谱呈低频特性,进气消声器应选用抗性结构或以个、抗性为主的阻抗复合式结构。空压机的排气气压大,气流速度高,应在空压机排气口使用小孔消声器昆山空压机维修在启动前,首先启动油泵控制系统,油泵控制系统启动后保证空压机各润滑部件润滑良好,同时油泵控制系统可通过内置的温控阀来调节内部油压和油温,以满足系统需要。该系统耗气量大,运行成本高,其供气管网与轧机带钢传输设备制动(brake)用气管网为同一支管供气,间接造成轧机带钢传输设备制动用气系统用气压力的不稳定。
  3改造方案1优化空压站的工艺(Technology)路线将空压机(compressor)的出气口直接连到储气罐(gas container)后,储气罐出气再依次接至除油器、干燥(dry)器以及过滤器(作用:过滤杂质等),如所示,由储气罐来实现缓冲的作用,减少系统的阻力(resistance),从而起到加卸载停留时间的延长,卸载时电流降低的目的。
  改造后压缩空气(Basin air)系统工艺(Technology)流程3.2采取储气罐和止回阀分压供气方式轧机带钢传输(pass)设备(shèbèi)制动用气的特点是用气量小,仅o.m/h但用气压力要求高,必须大于0.5MPa为避免轧机吹扫乳化液用气量过大而导致系统压力过低,导致传输制动设备不动作(action)的情况,采取储气罐和止回阀联合供气的方式保持抱闸processQPtimztionandEnerg3——savingRe)的用气压力,如所示。
  根据轧机的工作制度,增设容积为im的储气罐(gas container),在带钢更换道次的间歇(平均3min左右更换一道次)系统压力升高时,系统向卷取机储气罐充气,直到和主管压力一致;在轧制过程中,系统压力降低时,卷取机储气罐内的压缩空气通过(tōng guò)止回阀(check valve;reflux valve)不会流向主管路,专供卷取机抱闸用气,满足抱闸的用气需求。
  3.3采取联合供气方式在酸再生区域增加一台11m/mn的小空压机和6m的储气罐,和原来的储气罐一起在检修时供酸再生用气,而不需运行大空压机,如所示。在非检修期间,采取止回阀的方式,在轧机换道次的间隙向罐内充气补压,增加峰值(peak)用气点处的压力储备,在轧机正常轧制过程中,保持系统的压力不向主管路泄漏,确保酸再生的正常运行。
  3.4稳疋系统(system)压力(pressure)改造供气管网(Pipe Network),将吹扫用气管网与轧机带钢传输(pass)设备制动用气管网分开,改变吹扫管结构,改变喷嘴形式及吹扫高度、角度,达到改善吹扫效果,减小用气量,稳定(解释:稳固安定;没有变动)系统压力的目的。
  4改造效果(xiàoguǒ)通过改造,生产(Produce)线的平均用气量降低到了3100m/h空压机运行由原来的两台连续(Continuity)供气,改为仅用一台,空压机的加卸载次数也降低到了平均每2小时1次,卸载电流由原来的平均为3
  3. 5A降低(reduce)到了30.8A延长了进气阀、轴承以及马达等的使用寿命(lifetime),提高(了压缩空气的运行质量,彻底解决了系统压力突降问题,在高效节能、稳定系统运行效果的同时,满足了生产线所有用户的用气需求,且每小时节电量达450kW当年净效益达180万元。昆山空压机是回转容积式压缩机,在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体,然后将气体排出。
  特邀编辑(Editor):姚有领


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