최근 몇 년간 회사의 생산 규모가 급속도로 확장됨에 따라 제강 공정에 필요한 산소 소비량이 지속적으로 증가하고 있으며, 산소 공급의 신뢰성과 경제성에 대한 요구도 점점 높아지고 있습니다. 산소 생산 작업장에는 소규모 산소 생산 시스템 두 세트가 설치되어 있는데, 최대 산소 생산량이 시간당 800m³에 불과하여 제강 피크 시점의 산소 수요를 충족하기 어렵습니다. 산소 압력과 유량 부족 현상이 빈번하게 발생하고, 제강 공정 중간중간에 대량의 산소를 배출해야 하는 상황이 반복되고 있습니다. 이는 현재 생산 방식에 적합하지 않을 뿐만 아니라 산소 소비 비용을 증가시켜 에너지 절약, 소비 감소, 비용 절감 및 효율 증대라는 목표 달성에 부합하지 않습니다. 따라서 기존 산소 생산 시스템의 개선이 필요합니다.
액체산소 공급은 저장된 액체산소를 가압 및 기화시켜 산소로 변환하는 과정입니다. 표준 상태에서 액체산소 1m³는 기화시켜 산소 800m³를 생성할 수 있습니다. 새로운 산소 공급 공정으로서, 산소 생산 작업장의 기존 산소 생산 시스템과 비교했을 때 다음과 같은 뚜렷한 장점을 가지고 있습니다.
1. 이 시스템은 언제든지 시작하고 멈출 수 있어 회사의 현재 생산 방식에 적합합니다.
2. 이 시스템의 산소 공급량은 필요에 따라 실시간으로 조절 가능하며, 충분한 유량과 안정적인 압력을 유지합니다.
3. 이 시스템은 공정이 간단하고 손실이 적으며 작동 및 유지 보수가 편리하고 산소 생산 비용이 저렴하다는 장점이 있습니다.
4. 산소의 순도가 99% 이상에 달할 수 있어 산소 소비량을 줄이는 데 도움이 됩니다.
액체산소 공급 시스템의 공정 및 구성
이 시스템은 주로 제철소의 제강 공정에 필요한 산소와 단조소의 가스 절단 공정에 필요한 산소를 공급합니다. 후자는 산소 소비량이 적어 무시할 수 있습니다. 제철소의 주요 산소 소비 설비는 전기로 2대와 정련로 2대이며, 이들 설비는 산소를 간헐적으로 사용합니다. 통계에 따르면 제강 생산량이 최고조에 달할 때 최대 산소 소비량은 시간당 2000m³ 이상이며, 최대 산소 소비 지속 시간과 용광로 전단부의 동적 산소 압력은 시간당 2000m³ 이상을 유지해야 합니다.
시스템 유형 선정을 위해서는 액체 산소 용량과 시간당 최대 산소 공급량이라는 두 가지 핵심 매개변수를 결정해야 합니다. 합리성, 경제성, 안정성 및 안전성을 종합적으로 고려하여 시스템의 액체 산소 용량은 50m³, 최대 산소 공급량은 3000m³/h로 결정했습니다. 이에 따라 전체 시스템의 공정 및 구성을 설계하고, 기존 설비를 최대한 활용하는 것을 기반으로 시스템을 최적화했습니다.
1. 액체 산소 저장 탱크
액체산소 저장탱크는 액체산소를 -183℃에서 저장합니다.℃이 저장탱크는 전체 시스템의 가스 공급원입니다. 구조는 수직 이중 진공 분말 단열 방식을 채택하여 설치 면적이 작고 단열 성능이 우수합니다. 저장탱크의 설계 압력은 50m³이며, 유효 용량은 정상 작동 압력 및 작동 액체 수위가 10m³~40m³입니다. 저장탱크 하단의 액체 주입구는 차량 탑재 주입 기준에 따라 설계되었으며, 액체 산소는 외부 탱크 트럭을 통해 주입됩니다.
2. 액체 산소 펌프
액체 산소 펌프는 저장 탱크의 액체 산소를 가압하여 기화기로 보냅니다. 이 시스템에서 유일한 동력 장치입니다. 시스템의 안정적인 작동을 보장하고 언제든지 시동 및 정지가 가능하도록 동일한 액체 산소 펌프 두 대가 설치되어 있으며, 하나는 사용용이고 다른 하나는 예비용입니다.액체 산소 펌프는 저유량 고압의 작동 조건에 적합하도록 수평 피스톤 극저온 펌프를 채택했으며, 작동 유량은 2000~4000L/h이고 출구 압력은 다음과 같습니다. 펌프의 작동 주파수는 산소 수요에 따라 실시간으로 설정할 수 있으며, 펌프 출구의 압력과 유량을 조절하여 시스템의 산소 공급량을 조절할 수 있습니다.
3. 전자담배
이 기화기는 공기 가열식 기화기(공기 온도 기화기라고도 함)를 채택하고 있으며, 별 모양의 핀이 달린 튜브 구조를 가지고 있습니다. 액체 산소는 공기의 자연 대류 가열을 통해 상온 산소로 기화됩니다. 이 시스템에는 두 개의 기화기가 장착되어 있으며, 일반적으로는 하나만 사용됩니다. 온도가 낮아 단일 기화기의 기화 용량이 부족할 경우, 두 기화기를 전환하거나 동시에 사용하여 충분한 산소 공급을 보장할 수 있습니다.
4. 공기 저장 탱크
공기 저장 탱크는 시스템의 저장 및 완충 장치로서 기화된 산소를 저장하여 순간적인 산소 공급을 보충하고 시스템의 압력을 안정시켜 변동 및 충격을 방지합니다. 이 시스템은 예비 산소 발생 시스템과 가스 저장 탱크 및 주 산소 공급 배관을 공유하여 기존 설비를 최대한 활용합니다. 가스 저장 탱크의 최대 가스 저장 압력과 최대 가스 저장 용량은 250m³입니다. 공기 공급 유량을 증가시키기 위해 기화기에서 공기 저장 탱크로 연결되는 주 산소 공급 배관의 직경을 DN65에서 DN100으로 변경하여 시스템에 충분한 산소 공급 용량을 확보했습니다.
5. 압력 조절 장치
시스템에는 두 세트의 압력 조절 장치가 설치되어 있습니다. 첫 번째는 액체 산소 저장 탱크의 압력 조절 장치입니다. 저장 탱크 하단에 있는 소형 기화기를 통해 소량의 액체 산소가 기화되어 저장 탱크 상단을 통해 탱크 내 기체 상태로 유입됩니다. 액체 산소 펌프의 회수 파이프라인은 기체-액체 혼합물의 일부를 저장 탱크로 되돌려 보내 저장 탱크의 작동 압력을 조절하고 액체 배출 환경을 개선합니다. 두 번째는 산소 공급 압력 조절 장치로, 기존 가스 저장 탱크의 공기 배출구에 있는 압력 조절 밸브를 사용하여 산소 요구량에 따라 주 산소 공급 파이프라인의 압력을 조절합니다.수요.
6.안전 장치
액체 산소 공급 시스템은 다양한 안전 장치를 갖추고 있습니다. 저장 탱크에는 압력 및 액면 표시기가 장착되어 있으며, 액체 산소 펌프의 배출 배관에는 압력 표시기가 있어 작업자가 언제든지 시스템 상태를 쉽게 확인할 수 있습니다. 기화기에서 공기 저장 탱크까지의 중간 배관에는 온도 및 압력 센서가 설치되어 시스템의 압력 및 온도 신호를 피드백하고 시스템 제어에 참여합니다. 산소 온도가 너무 낮거나 압력이 너무 높으면 시스템이 자동으로 정지하여 저온 및 과압으로 인한 사고를 방지합니다. 시스템의 각 배관에는 안전 밸브, 배출 밸브, 체크 밸브 등이 설치되어 시스템의 안전하고 신뢰할 수 있는 작동을 효과적으로 보장합니다.
액체산소 공급 시스템의 작동 및 유지보수
저온 고압 시스템인 액체 산소 공급 시스템은 엄격한 작동 및 유지 보수 절차를 준수해야 합니다. 오작동이나 부적절한 유지 보수는 심각한 사고로 이어질 수 있으므로, 시스템의 안전한 사용과 유지 보수에 각별히 주의해야 합니다.
해당 시스템의 운영 및 유지보수 담당자는 특별 교육을 이수한 후에만 임용될 수 있습니다. 이들은 시스템의 구성 및 특성을 완벽하게 숙지하고, 시스템의 각 부분 작동 방식과 안전 운전 규정을 잘 알고 있어야 합니다.
액체산소 저장탱크, 기화기 및 가스 저장탱크는 압력 용기이므로, 관할 기술품질감독국으로부터 특수 장비 사용 인증서를 취득한 후에만 사용할 수 있습니다. 시스템 내 압력계와 안전 밸브는 정기적으로 점검해야 하며, 배관의 차단 밸브와 지시계는 감도와 신뢰성을 정기적으로 검사해야 합니다.
액체산소 저장탱크의 단열 성능은 저장탱크 내외부 실린더 사이의 층간 진공도에 따라 달라집니다. 진공도가 손상되면 액체산소가 급격히 상승하고 팽창합니다. 따라서 진공도가 손상되지 않았거나 펄라이트 모래를 채워 다시 진공을 확보할 필요가 없는 경우에는 저장탱크의 진공 밸브를 분해하는 것을 엄격히 금지해야 합니다. 사용 중에는 액체산소의 휘발량을 관찰하여 액체산소 저장탱크의 진공 성능을 가늠할 수 있습니다.
시스템 사용 중에는 압력, 액면 높이, 온도 및 기타 주요 시스템 매개변수를 실시간으로 모니터링하고 기록하여 시스템의 변화 추세를 파악하고, 이상 발생 시 전문 기술자에게 적시에 통보하여 문제를 처리하도록 하는 정기적인 순찰 점검 시스템을 구축해야 합니다.
게시 시간: 2021년 12월 2일
