Бүтэн ПСА азот үйлдвэрлэх системийн жилийн үнэнч цахилгааны зардал: Бүтэн энергийн задлан шинжилгээ

Олон үйлдвэрлэлийн үйлдүүрчид ПСА (Даралт хөдөлгөөний адсорбци) азот үйлдвэрлэх төхөөрөмжүүдийн үйлдүүрлэлийн зардлыг тооцох үед нэг чухал дэлгэрэнгүй зүйлийг алдаж байдаг: азот үйлдвэрлэх үндсэн нэгж цахилгааныг бараг хэрэглэдэггүй. Үнэнхүү цахилгааны их хөрвүүр нь урд талын агаарыг шахаж, цэвэрлэх урьдчилан боловсруулалтын системд оршит. Энэ статтья бодит ежегодный хүчлүүн хэрэглээ стандарт үйлдвэрлэлийн ажиллах нөхцөлд суурилж, бүтэн азот үйлдвэрлэх системийн жилийн хүчлүүн хэрэглээг тайлбарлаж, үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүдийн хувьд нарийн зардлын түлхүүр үзүүлэлтүүд өгдөг.

ПСА азот үйлдвэрлэх төхөөрөмжүүдийн үндсэн ажиллах зарчим

PSA азотын салгах төхөөрөмж нь агаарын орчинд азот ба хүчилтөрөгчийн молекулүүдийн нүүрсний молекулар шүүртүүр дээрх шингээлтийн хурдны ялгаанаа ашиглана. Автомат урсгал зөрүүлэгч вентилүүдийн солилцооноор систем азотыг хүчилтөрөгч, усны уур ба агаарын бохирдлын бүрдүүлэгсдийн дунд салгана. Тодорхой хэлбэл, гол азотын үйлдвэрлэгч нэгжинд өндөр чадалтай хөдөлгүүр, дулаан үүсгэгч деталей ба өндөр даралтанд ажиллах хэсгүүд байхгүй. Түүний ганц ажиллах хэсгүүд нь PLC удирдлагын систем, цахилгаан соронзон чиглэлт вентилүүд, даралтын сенсорууд ба бусад бага чадалтай тусламж хэсгүүд бөлгөөн, иймд түүний цахилгаан хэрэглээ промышленн системийн энергийн төсөвт бараг нүүрснүүр.

Стандарт шүүлтүүдийн ажиллах нөхцөл

Наад захын үнэн зөв ба салбарын хармонизацийн дагуу энергийн өгөгдлүүдийг хангахын тулд бүх бүтээмжүүд нь тогтмол стандарт үйлдвэрлэлийн нөхцөлд суурилж: азотын гаралтын урсгал — 100 Нм³/ц, азотын цэвэршилт — 99,99%, дуусгаж хийн тунгалаг цэг — -60℃, азотын гаралт даралт — 0,6 МПа, дотоод орчин температур — 20℃, өндөрлөг — 200 м, агаар-азотын харьцаа — 4,0; хөхрүүлэх усны насосын энергийн хэрэглээ тооцоонд оржгүй.

Бүх системийн энергийн хэрэглээний задлан шинжилгээ

1. Агаарын шахуурга (нүүрсний нийт хүч хүрдийн 86%)

Атмосферийн агаарыг азотын үйлдвэрлүүрт шууд боловсруулах боломжгүй. Азотын үйлдвэрлэлд тогтмол анхдагч хийн нөөц үүрд агаарын шахуурга агаарыг 0,7–0,8 МПа даралтад шахуурга. Дээрх стандарт ажиллах нөхцөлд 37 кВт агаарын шахуурга хослох бөгөөд нүүрсний нийт хүч хүрдийн 86%-ийг эзэлдэг  — бүх системийн илүүд бүрэн энергийн хэрэглээний гол компонент.

2. Хөхрүүлэх агаарын хуурайшуулагч (нүүрсний нийт хүч хүрдийн 5,3%)

Хөлдүүр хуурайруулагч нь анхдагч цэвэрлүүр төхөөрөмж бөлгөөн, шүүртүүр хуурайруулагчаас өмнө шүүртүүр агаарын шингэн усыг ба том хэмжээт усны уурыг арилгаж, агаарын чийгшлүүр хөнгөвтөр болгохын зэрэгцээ доод талын шүүртүүр хуурайруулагчийн ажиллах ачааллыг их хэмжээгүй бүүр хөнгөвтөр болгоно. Энэ төхөөрөмжийн харгалзах цахилгаан хэрэглээ 2,3 кВт бөлгөөн, нийт системийн энергийн хэрэглээнд 5,3% эзэлдүүр.

3. Жижиг-дулааны шингээлтүүр хуурайруулагч (Нийт хүч хүртүүр хэрэглээний 8,3%)-ийн

Жижиг-дулааны шингээлтүүр хуурайруулагчийн энергийн хэрэглээ тасралтгүй ажиллах биш, харин үе үе сэргээлт дулааныг хангахаар хэрэглэдэг. Молекул цүврүүдийн гүнзгий усны парыг арилгах, азотын үйлдвэрлэгчид бүхлэд углерод молекул цүврүүдийн үйлдлийн үр дүнтүүр ба үйлдлийн хугацааг хамгаалах, -60℃-ийн хүчтүүр хуурайруулагчийн чанарын стандартыг хадгалахын тулд үе үе дулааныг хангах, дархлаа бууруулах, цэвэрлэх нь зайлшгүй шаардлагатай. Түүний харгалзах хүч хүртүүр хэрэглээ 3,6 кВт бөлгөөн, нийт системийн энергийн хэрэглээний 8,3%-ийг бүрдүүлдэг.

Хүчтэй цэвэр азотын үйлдвэрлэлд -60℃ гүн цэврүүлэх цэгийн шаардлагаа хангахын тулд зөвхөн хөхрүүлэх хуурайшуулагч хангалтгүй бөлгөөн, иймд адсорбционы хуурайшуулагч нь өндөр стандартын ажиллах нөхцлүүд дээр үүрэгт хүртэл чухал цэврүүлэх төхөөрөмж юм.

Системийн энергозатратад нөлөөлж буй далд хүчин зүйлс

1. Өндөрлөгийн нөлөө

Стандарт тооцоо нь 200 м өндөрлөгт хийн нягт бүрмөн багасалгүй газрын түвшинт тооцоог үндэслэн хийн оролтын алдагдалд бүрмөн бага хэмжээний төхөөрөмжийн хязгаарын загварыг ашиглаж буй. 300 м-тс дээш өндөрлөгт ажиллах нөхцлүүд дээр өндөрлөг 100 м-тс өсөх бүрд хийн оролт 1% алдагдаж, компенсацийн нэмэлт чадал гаргах шаардлагатай бөлгөөн, нийт цахилгааны зардлыг өсгөж буй.

2. Далайн температурт хэлбэлзэл

азот үйлдвэрлэх төхөөрөмжийн хамгийн тохиромжтой дизайн температур нь 20℃ бөлөө, үүнд агаарын нягт өндөр бөлөө, чийгшүүлэлт тогтвортой бөлөө, стандарт хүчлүүн хэрэглээг хадгалахын тулд. Хэрэв үйлдвэрийн газрын температур 35–40℃ хүртэл дархан өсөж, агаарын нягт буурч, агаарын усны агууламж резко өсөж, системийн нийт хүчлүүн хэрэглээ шууд 10% илүү нэмэгддү.

3. Агаар–азот харьцааны зөрүү

Стандарт бүтээмжийн тооцоо 4.0 агаар–азот харьцаа дээр суурилж. Энэ хамгийн тохиромжтой харьцаанаас ямар нэгэн хазайлт хүчлүүн хэрэглээг хүчтэр хаяж, урт хугацааны үйлдсэнд тодорхой зардлын зөрүү үүсгэддү.

Үндсэн үзэл

PSA азот үйлдвэрлэх систем ашиглаж буй үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлүүдийн хүчлүүн үр дүнтүүдийг сайжруулах, цахилгааны зардлыг бүүрдүүлэх нь бага хүчлүүн азот үйлдвэрлэх төхөөрөмжийн төв хэсгийн оронд агаарын шүүрүүр, урьдчилан цэвэрлэх төхөөрөмжийн хүчлүүн хөдөлгүүрүүдийг шинэчлэх, тохируулахад тулгуурлана. Өндөрлөг, дотоод температур, агаар–азот харьцаа мөн үйлдвэрлүүдийн үе түүрүүдийн хүчлүүн зардлыг хянахдаа хаяж болмуйн хувьсагчид.