专利名称：空分内压缩流程的增压膨胀机故障单停方法
技术领域：
本发明属于深度冷冻制氧的空分装置操作和控制技术领域，特别是提供了一种空
分内压縮流程的增压膨胀机故障单停方法，解决空分内压縮流程中的增压膨胀机故障停机 后内压縮流程空分装置继续运行生产的技术方法。
背景技术：
深度冷冻制氧空分装置工艺流程有外压縮流程和发展到现在流行趋势的内压縮 空分流程，空分内压縮流程比空分外压縮流程运行生产更加安全可靠。内压縮流程比外压 縮流程不同的是取消外压縮流程送出产品的氧气压縮机，而用低温液体泵将液体产品压縮 到空分产品换热器蒸发气化后送至管网。为了回收空分装置因提取出大量液体产品的冷 量，平衡空分产品换热器板式中部温度。空分内压縮流程在增压膨胀机前又增加了增压空 压机，也叫循环压縮机或叫增压机。它将分子筛净化后的空气压縮到1. 9MPa送到增压膨胀 机，用来进一步提高增压膨胀机的单位制冷能力，同时再继续将部分空气压縮到6. 8MPa压 力送到空分产品换热器用来平衡压縮到3MPa后的低温液体在空分产品换热器蒸发气化时 所需的热量。所以增添了这部分设备的空分内压縮流程比空分外压縮流程复杂特殊很多。 空分内压縮流程的增压机和空压机同时用一台电机驱动，使用同一个齿轮箱分别增速，同 时用一套空分集散控制系统的计算机控制，也就是一拖三式的组合式空压机组。对空分内 压縮流程的操作控制也就更加复杂。空分内压縮流程的增压膨胀机作为制氧空分装置的核 心制冷设备，增压膨胀机故障停车后由于工艺介质的空气由组合式空压机组提供，所以突 然的停机就造成组合式空压机组停车，也就造成整个制氧机空分装置停机。而恢复空分装 置的生产和处理发生的故障需要再启动空压机组和净化装置为增压膨胀机加热解冻之后 才能进一步的处理故障。空分装置的空压机组要多次启动运行而且不出产品达4个小时以 上的时间造成耗电量增加，同时空分装置的停机对生产造成了极大影响。因此如何使空分 内压縮流程的增压膨胀机故障停机时避免造成增压机或组合式空压机组停机，而且空分装 置继续运行生产。就是空分内压縮流程的增压膨胀机故障单停技术的先进所在。这项技术 对于目前采用内压縮流程空分装置的制氧机和采用无备用膨胀机空分装置的制氧机在生 产中解决因增压膨胀机故障停机时避免造成增压机停机、空压机组停机和整个制氧机组停 产，有极大的经济效益和技术的先进性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空分内压縮流程的增压膨胀机故障单停方法，使空分 内压縮流程中单台无备用的增压膨胀机故障停机时，避免因为增压膨胀机故障停机时的局 部故障造成组合式空压机组停机，造成整个空分装置停产。 本发明是利用空分装置集散控制系统的计算机程序对增压膨胀机工艺介质空气 入口处的放空阀控制。起到了即能保持原来保护设备的作用又合理适应空分内压縮流程中 增压膨胀机故障单停的生产工艺流程需要。
本发明的具体技术手段在空分装置集散控制系统的计算机控制程序里加入增压 膨胀机故障停机后对增压膨胀机工艺介质空气入口的自动放空阀全开的限制程序。加入的 程序控制增压膨胀机的工艺介质空气入口自动放空阀自动开到30%位置，延时10秒关到 20%位置的程序，程序起到使组合式空压机组的压力在4. 2MPa到7MPa的正常工艺范围内 继续平稳运行不停机的作用。 所述的限制程序是指空分装置集散控制系统的计算机原来的控制程序是膨胀机 停车信号出现后会触发一个软计算模块A，该模块的功能是发指令使阀门完全打开；限制 程序是对计算模块A进行了修改，其功能变为发指令使现场阀门开30% ;并增加了一个延 时模块，时间设定为IOS，还增加了另外一个软计算模快B，其功能是发指令让阀门开20%。 当增压膨胀机停车信号出现后会触发计算模快A使现场阀门开30%，同时会触发计时器进 行计时，10秒钟后，增压膨胀机停车信号会触发计算模块B，使现场阀门开度变为20%的程 序。 本发明所述的空分内压縮流程的增压膨胀机故障单停法，实施在空分工艺控制过
程的关键位置是组合式空压机组工艺介质空气去增压膨胀机前的放空阀控制。通过在空分
装置集散控制系统的计算机控制程序里改变增压膨胀机故障停机时全开放空阀排放介质
空气的控制。保证增压机或组合式空压机组的压力在4. 2MPa到7MPa的正常工艺值范围内
继续平稳运行。 本发明的优点是 发明所述的空分内压縮流程的增压膨胀机故障单停方法，实现了在复杂的空分内 压縮流程中，为单独检修、加热和故障处理单台无备机的增压膨胀机争取了所需的时间。这 项技术可以利用空分主冷液位保存的冷量维持空分装置继续运行生产。在3个小时的时间 里，可以完成空分内压縮流程中单台无备用增压膨胀机的加热、故障处理和尽快恢复增压 膨胀机正常运行，恢复空分装置的正常生产。增压膨胀机故障停机造成增压机或组合式空 压机组停机、空分装置的停产、处理和恢复空分装置的生产需要再启动空压机组4小时以 后才能送出产品。所以这项技术发明节省了恢复期间的空压机组运行不出产品的能耗。而 且这项发明技术也可以在制氧机内压縮流程中的空分装置故障停产后保证组合式空压机 组不停机。减少空分装置启动恢复的时间避免多次重复启动空压机组的主电机所造成电能 消耗的大量浪费。减少因空分装置停产造成相关产业连带的经济损失意义更大。
具体实施例方式
首先制定实施方案，抓住工艺控制过程的关键，重点是空分装置组合式空压机组
工艺介质空气去增压膨胀机前的放空阀在增压膨胀机故障停机时控制好放空阀的开度。按 实施方案修改了原空分集散控制系统的计算机自动控制程序。将程序在增压膨胀机停机
时控制信号完成增压膨胀机前的放空阀自动开阀并且限位在30%的位置、延时10秒再关 到20%位置的过程程序。将以上的空分集散控制系统的计算机自动控制程序固化后，在增 压膨胀机故障停机时，增压膨胀机的工艺介质空气入口前的自动放空阀门被控制自动开到 30%的限制阀位，也就是组合式空压机组介质空气量的部分放空。减少了组合式空压机组 自身的回流调节。在工艺上平稳的分流了 20000MVh多的介质空气流量，增压机或组合式 空压机组的压力控制在4. 2MPa到7MPa的正常工艺值范围内继续平稳运行。平缓了压力的波动，稳定增压机或组合式空压机组自身的调节系统。控制即起到保护设备的作用又适应 了空分装置工艺流程控制的需要。在增压膨胀机故障停机后空分操作人员手控减少还在运 行中的空分装置各项产品30%的产量，同时保持好空分装置主换热器的中部温度平衡。利 用空分装置主冷凝器液氧液位全浸在110%位置保存的冷量，维持空分装置继续运行生产。 整个过程控制达到了增压膨胀机故障单停的目的。在增压膨胀机故障单停3个小时内，进 行加热处理故障后重新启动增压膨胀机，恢复增加空气量增加空分产量到原正常值。实现 了增压膨胀机故障停机后空分装置生产继续进行，送气过程中同时加热处理增压膨胀机故 障的实例。 本发明通过空分装置集散控制系统的计算机自动控制，结合深冷制氧空分装置内 压縮流程的工艺技术特点，对增压膨胀机故障停机后，影响组合式空压机组停车的工艺点 进行控制。使空分装置的增压膨胀机故障停机避免造成空分装置停机也避免造成组合式空 压机的停机。 以上所述的仅为本发明一种较佳实施例，凡依照本发明申请专利所述的空分内压 縮流程的增压膨胀机故障单停技术、特征和精神所作的等同变化与修饰，均应涵盖在本发 明的专利保护范围内。
权利要求
一种空分内压缩流程的增压膨胀机故障单停方法，其特征在于，在空分装置集散控制系统的计算机控制程序里加入增压膨胀机故障停机后对增压膨胀机工艺介质空气入口的自动放空阀全开的限制程序；加入控制增压膨胀机的工艺介质空气入口自动放空阀自动开到30％位置，延时10秒关到20％位置的程序，程序起到使组合式空压机组的压力在4.2MPa到7MPa的正常工艺范围内继续平稳运行不停机的作用。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的限制程序是指空分装置集散控制 系统的计算机原来的控制程序是膨胀机停车信号出现后会触发一个软计算模块A，该模 块的功能是发指令使阀门完全打开；限制程序是对计算模块A进行了修改，其功能变为发 指令使现场阀门开30% ;并增加了一个延时模块，时间设定为IOS，还增加了另外一个软计 算模快B，其功能是发指令让阀门开20% ;当增压膨胀机停车信号出现后会触发计算模快 A使现场阀门开30%，同时会触发计时器进行计时，10秒钟后，增压膨胀机停车信号会触发 计算模块B，使现场阀门开度变为20%的程序。
全文摘要
一种空分内压缩流程中的增压膨胀机故障单停方法，属于空分操作和控制技术领域。一种空分内压缩流程的增压膨胀机故障单停方法，其特征在于，在空分装置集散控制系统的计算机控制程序里加入增压膨胀机故障停机后对增压膨胀机工艺介质空气入口的自动放空阀全开的限制程序。加入控制增压膨胀机的工艺介质空气入口自动放空阀自动开到30％位置，延时10秒关到20％位置的程序，程序起到使组合式空压机组的压力在4.2MPa到7MPa的正常工艺范围内继续平稳运行不停机的作用。优点在于，避免多次重复启动组合式空压机组造成的主电机能消耗的浪费。减少因空分装置停产造成相关产业连带的经济损失。
文档编号G05B19/048GK101782753SQ20091024318
公开日2010年7月21日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者刘硕, 张宇, 王君, 马永进, 马银川 申请人:河北省首钢迁安钢铁有限责任公司;首钢总公司