25000 m3h氧气站设计实践.pdf

总第187期
闭就冷金
Total 187
011年第7期
HEBET METALLURGY
2011.Number 7
25000m'/h氧气站设计实践
马守林
中钢集团工稈设计研究院有限公司石家庄设计院,河北石家庄050021
摘要:介绍了河北燕山钢铁公可25000m'/h氧气站设计中空分流程的选抒、总图布置、站区内车间及管
线布置,∏前该氧气站已平稳运行了一年多,运行效果良好
关键词:氧气站;设计;实践
中图分类号:TP083.4
文献识码:;B
文章编号:1006-5008(2011)07-0070-02
DESIGN OF 25 000 m/h OXYGEN STATION
Shijiazhuan Design Institute, Engineering Design and Research Institute Co, Ltd, SINOSTEEL, Shi
zhuang, Hebei, 050021)
Abstract: It is introduced the design of 25 D00 m/h oxygen station for Hebei Yanshan Iron and Steel Compa
ny selection of air separating circuit, general layout, workshops and pipe distribution
Key Words: oxygen station; design; practice
氧气站内通常包含氧的生产、加压、贮存及输配通过大量抽取主冷中的液氧,减少了乙炔等碳氢化
设施。氧气站设计就是对氧气站内生产、加压、存储合物在主冷中积聚的可能,从エと上进一步提高了
及输配设施进行整体规划,综合布局并使之达到安空分设备的安全性,供氧压力·般>3.0MPa
全合理、操作简单、经济美观的目的。随着科技的进
目前,国内钢铁企业氧气站比较习惯采用外压
步和制氧设备的更新,氧气站设计也趋于大型化和缩流程的空分装置,主要因为钢铁企业以使用氧气
多样化。本文対河北燕山钢铁公司(以下简称“燕为主,外压缩流程一-次性投资较省,并且生产的氧气
山公司”)25000m2/h氧气站的设计进行分析。
流量和压力能够满足企业要求。石家庄设计院结合
空分流程选择
燕山公司約实际情况,最终决定25000m3/h氧气
2008年燕山公司计划投资建设氧气站.程
站采用外压缩流程
过多方考察调研后,公司决定采用目前国际上最先2氧气站总图布置
进的第六代制氧流程。该流程主要采用低炷分子筛
氧气站总图布置一直是程设计中的一项重要
净化、增压透平膨胀机制冷、高效规整填料塔和全精内容,它直接影响氧气站生产的安全与稳定,除了要
馏无氢制等技术。根据压缩方式划分,可分为外考庶自身的安全要求外,还应该考虑对周围环境的
压缩流程和内压缁流程两种。
影响
(1)外压缩流程主要以从分馏塔中抽取气氧为2.1吸入空气的质量要求
主。为防止空分装置液氧中的乙炔积聚发生事故
在对燕山公司25000m'h氧气站T程选址
通过连续排放空分装置中1%的液氧来降低主冷液时,首先调查了当地的气象条件。当地冬季受两伯
氧中碳氢化合物的积聚,供氧压力≤3.0MPa。
利亚和蒙古冷空气影响,盛行西北风;夏季受太平洋
(2)内压缩流程主要以从分馏塔中抽取液氧为商压影响,盛行东南风。由于该氧气站与钢铁主体
主。内压缩流程氧气产量全部来自液氧的加压汽化,T艺(烧结、炼铁、炼钢、轧钢等)布置在同一区域范
围内,为使主体工艺产生的有害气体和固体尘埃对
收稿日期:2011-05-16
氧气站生产影响最小,决定把氧气站布置在主体工
作者简介:马宇林(984
毕于河北科技大学环境科学专
业.助理工师,在抑钢集团r家庄设计院工作,E-maiL:!may
艺的东侧或西侧,并对氧气站拟建设区域进行了大
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气分析,吸风口空气中有害杂质、空分设备吸风「处
河北治金
2011年第7期
空气内烃类杂质的监测结果满足相关规范要求
车间,最低耐火等级按照二级设计,在该氧气站设计
2.2氧气站与特定建构筑物的安全距离
中,考虑到占地紧凑、维护方便,将配电室与氧气站
结合燕山公司厂区情况,初步确定把25000主厂房毗邻布置,配电室在阴面,并与控制室成相向
n'h氧气站布置在公司厂区的东側,距离炼钢车间方式,将主厂房与配电室之间隔蝠设计成防火墙。
60m。这样布置主要是为了保证企业内氧气主要用3.3氧气和液氧储罐的布置
户(炼钢车间)的生产,并且该区域受厂内污染物影
为了生产安全,在25000m3h氧气站设计中,
响比较小,有利于制氧设备安全稳定运行。但是由将氧气(包括液氧)储罐与制氧主厂房分开布置,中
于城市整体重新规划,此位置被规划为城市道路建间由7m宽站区道路隔开,氧气储罐(包括液氧)与
设用地,设计院同燕山公司协商后最终決定把氧气氮气、氩气储罐共同布置在同一个分区。氧气储罐
站位置改为燕山公司厂区西侧建设,靠近炼铁区,距(包括液氧)与路边距离为7m。氧气储罐(包括液
离规划2560m2高炉中心约180m。这样布置虽然氧)与氮气、氩气储罐间距大于2m,保证正常检修
远离炼钢车间,但其目的主要是尽量确保此区域常空间。这样布置的好处是即使空分装置或者储罐区
年受厂区内污染物影响最小,保证制氧站吸风口空发生事故,不会彼此之间危机对方安全。
气质量。目前,该氧气站经过一年多的生产,运行状3.4氧气调节阀组的布置
况良好
鉴于安全考虑,25000m3/h氧气站设计中,把
3站区内车间及管道布置
氧气调节阀组远离主厂房布置,与氧气储罐间距为
3.1控制室的布蛩
5.8m;并设置成单独的调压间,对墙内的手动阀门
随着仪表设备的不断更新换代,尤其是集散型采用阀门操纵装置在墙外的操作。
仪表(DCS)的应用,使控制系统更加集中,设备仪3.5氧压机的防火墙
表的操控在控制室内就基本能够完成,这就使得控
25000m23/h氧气站采用的氧压机为透平式压
制室的布置更加灵活。在25000m3h制氧站设计缩机,氧压机布置在氧气站主厂房内,并在其周围设
中,为了节省占地空间并方便操作人员的檢修,工程置了防火墙。为了方便氧压机冷却器的检修,在防
设计人员将控制室布置在了分馏塔附近,透平膨胀火墙上设置了3m宽甲级防火门
机房上部,与化验室、分析室、か公室共同布置在二4站区管线布置
层,一层设置维修间、设备间等与透平膨胀机房并排
为了保证25000m/h氧气站内管线整体效果
布置。控制室同时毗邻氧气站主厂房布置,控制室美观,设计人员把站内氧气、氮气、氩气及蒸汽管道
在阻面,便于采光,控制室与主厂房之间设防火墙,共同布置在了同一桁架上,由于水管道比较重,如果
墙上开甲级防火门方便操作人员进出主厂房。从安同时布置在桁架上从经济效益考虑不合理,最后工
全角度考虑,设计人员又把上位机操作控制布置在程设计人员决定把水管道采用埋地敷设,这样既不
了的办公室,并使办公室远离分馏塔布置。这样布影响站区整体美規,又节约了投资成本。
置的好处是既能使氧气站整体布局美观,节省占地5结语
空间又使操作人员的工作环境(安全、噪声、采光