Группа компаний NEWTEK объявляет об оптимизации энергопотребления-эффективности воздухоразделительной установки производительностью 45 000 м³/ч

 

Группа компаний NEWTEK объявила об успешной реализации полномасштабной программы-оптимизации энергопотребления-на машине производительностью 45 000 м³/ч.Воздухоразделительная установка (ВРУ), достигая измеримого снижения потребления пара, нагрузки компрессора и общей потребности системы в энергии. Этот проект соответствует стратегической дорожной карте Группы по повышению эффективности процессов и поддержке низко-развития низкоуглеродных технологий на предприятиях промышленного газа.

Эта оптимизация была проведена на установке ASU, в которой использовались молекулярные-теплые сита-камерной очистки, турбодетандерное охлаждение, двух-колонная ректификация и внутреннее сжатие жидкого кислорода/азота насосом. Инициатива была направлена ​​на согласование нагрузки компрессора с фактической потребностью в кислороде и азоте и снижение энергопотребления систем сжатия, на которые исторически приходится более 90% общего потребления электроэнергии и пара ВРУ.

 

---

Предыстория и энергетический профиль

ВРУ производительностью 45 000 м³/ч работает по схеме-с приводом от турбины "один-к-два", где паровая турбина приводит в движение как главный воздушный компрессор (MAC), так и дожимной воздушный компрессор (BAC).
Параметры конструкции включали:

 

● Мощность вала MAC:21 100 кВт

● Мощность на валу BAC:18 200 кВт

●Требование к пару-высокого давления:167,4 т/ч (расчетная), с вытяжным паром 30 т/ч

●Общее энергопотребление ВРУ:примерно. 41,119 кВт до оптимизации

●Доля компрессорной системы в общей энергии: ~96%
 

При фактической потребности станции ВРУ работала при кислородной нагрузке ~80%, однако паровая турбина потребляла ~97% расчетного расхода пара, что приводило к несоответствию энергии и повышенным эксплуатационным расходам. Это несоответствие стало основной целью инициативы NEWTEK по оптимизации.

 

---

 

Меры по оптимизации, реализованные инженерной командой NEWTEK

●Улучшение производительности турбодетандера

Изменена кривая защиты от-помпажей для устранения ненужного потока рециркуляции.

Закрытый рециркуляционный клапан расширителя и увеличенное отверстие впускного направляющего аппарата для увеличения скорости расширителя.

Увеличение доступного холода, что позволяет снизить давление нагнетания дожимного компрессора и снизить потребность в пару.

●-Очистка теплообменника и улучшение охлаждения.

Устранено засорение охладителей циркулирующей-воды, которое влияло на эффективность охлаждения расширителя.

Добавлен клапан DN80 для еженедельной оперативной обратной промывки для восстановления-эффективности теплопередачи.

Достигнуто снижение температуры на входе в бустер- на 4–5 К, что увеличивает запас по охлаждению детандера.

● Согласование нагрузки MAC/BAC и контроль скачков напряжения-маржи

Снижение расхода на входе MAC за счет снижения скорости компрессора и регулировки входных направляющих лопаток.

Обеспечивал стабильность ПЛК воздушного-фильтра и проводил регулярное техническое обслуживание фильтра для поддержания низкого сопротивления на входе и стабильного давления всасывания.

Снижено давление второй- и третьей-ступеней BAC и сужены отверстия противо-клапана до ~5 % при сохранении требуемого запаса по помпажу.

●Оптимизация ректификационной колонны

Условия рециркуляции скорректированы для поддержания объемной доли примеси-азота O₂ на уровне 2–4 %.

Увеличено регулирование подачи чистого жидкого-азота для повышения степени извлечения кислорода в нижней колонне.

Снижение нагрузки на компрессор за счет повышения эффективности ректификации и стабилизации давления в колонне.

●Оптимизация цикла молекулярного-ситового адсорбера

Увеличен период повышения давления с 22 до 25 минут, чтобы уменьшить колебания расхода на входе в холодный-бокс.

Повышена стабильность при переключении адсорбера, что позволяет сократить необходимость частой регулировки входных направляющих лопаток MAC.

Увеличенный цикл адсорбции с 4 до 6 часов, что снижает расход пара для регенерации.

 

---

Измеренные результаты

 

После года оптимизированной работы ASU продемонстрировал стабильную работу и значительное снижение энергопотребления. Ключевые результаты включают в себя:

 

●Расход пара высокого-давления снижен со 134 т/ч до 124 т/ч.

● Более низкое максимальное давление нагнетания (0,497 МПа → 0,489 МПа).

●Снижение давления BAC на второй- и третьей-ступенях.

●Устранение рециркуляции детандера (14% → 0%)

●Увеличенное отверстие направляющих-лопастей и повышенная доступность охлаждения.

 

При среднем сокращении пара высокого давления на 10 т/ч-ВРУ экономит примерно 72 000 т пара в год (из расчета 8 000 часов работы).
 

---

Стратегическое значение для группы NEWTEK

Проект оптимизации отражает стремление NEWTEK Group:

●Повышение энергоэффективности промышленного-газового и криогенного-оборудования

●Поддержка низко-трансформации за счет систематического повышения эффективности

●Укрепление потенциала инженерных служб в области воздухоразделения,-водорода, синтез-газа,-систем-защиты окружающей среды

●Обеспечение измеримого повышения эффективности для последующих пользователей в химической, энергетической и современной промышленности материалов.

●Интегрируя инженерные усовершенствования, аналитические данные о цифровых операциях и долгосрочное-управление надежностью, NEWTEK Group продолжает●расширить портфель эффективных решений-по добыче газа на мировых рынках