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　　本報(bào)記者 王慶 通訊員 蘭娜

　　今年6月份，由北京北大先鋒科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱北大先鋒）承接的珠海粵裕豐鋼鐵有限公司（以下簡(jiǎn)稱珠海粵鋼）30000 標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)VPSA（變壓吸附）制氧裝置能效提升改造項(xiàng)目圓滿收官。該項(xiàng)目通過(guò)系統(tǒng)性技術(shù)優(yōu)化，解決原裝置性能持續(xù)下降的問(wèn)題，改造后機(jī)組性能全面超越設(shè)計(jì)指標(biāo)，純氧電耗顯著降低，為用戶帶來(lái)顯著經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目投產(chǎn)后，珠海粵鋼特向北大先鋒表示感謝，對(duì)其技術(shù)實(shí)力與服務(wù)質(zhì)量給予高度評(píng)價(jià)。

　　運(yùn)行難題催生改造需求

　　珠海粵鋼2018年投建的4套7500標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)（80%純度）VPSA 制氧裝置，運(yùn)行不足5年便開始出現(xiàn)吸附塔氣囊頻繁損壞、氧氣產(chǎn)量下降超30%、電耗上升20%~30%等一系列問(wèn)題，且故障原因一直未能查明。今年1月份，珠海粵鋼經(jīng)多方考察后選擇與北大先鋒合作，率先啟動(dòng)3號(hào)、4號(hào)機(jī)組改造。該項(xiàng)目執(zhí)行中，北大先鋒技術(shù)專家深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，為用戶定制分階段改造方案，在兩個(gè)月內(nèi)即完成項(xiàng)目改造，兩套裝置一次性開車成功，性能指標(biāo)不僅遠(yuǎn)超用戶要求，更突破裝置的原設(shè)計(jì)水平。因兩套機(jī)組改造收效顯著，4月份，雙方進(jìn)一步簽訂1號(hào)、2號(hào)機(jī)組改造合同。為加快推進(jìn)整改建設(shè)，北大先鋒技術(shù)團(tuán)隊(duì)駐場(chǎng)調(diào)試設(shè)備，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控確保性能達(dá)標(biāo)，最終于6月份實(shí)現(xiàn)VPSA 制氧站全系統(tǒng)升級(jí)，為高爐富氧提供穩(wěn)定的氧氣供應(yīng)，滿足用戶生產(chǎn)需要。

　　精準(zhǔn)剖析終得系統(tǒng)性解決方案

　　北大先鋒技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過(guò)深入分析原制氧裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)與工藝設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)核心問(wèn)題源于多方面的技術(shù)缺陷，各影響因素疊加，從而導(dǎo)致產(chǎn)氧指標(biāo)不斷下降，能耗增加。

　　首先，吸附塔結(jié)構(gòu)需要整改，原制氧裝置的徑向吸附塔密封裝置存在設(shè)計(jì)缺陷，通過(guò)整改后解決了吸附塔內(nèi)分子篩的泄漏問(wèn)題。變壓吸附制氧裝置首要確保吸附劑長(zhǎng)效穩(wěn)定，這是該裝置實(shí)現(xiàn)超10年服務(wù)壽命的工藝基礎(chǔ)。

　　其次，吸附劑性能指標(biāo)影響該裝置整體表現(xiàn)，舊裝置中的吸附劑出現(xiàn)不同程度粉化，磨耗率較高。該項(xiàng)目改造方案采用高效鋰基吸附劑PU-8，氮氧分離系數(shù)和強(qiáng)度均顯著高于普通吸附劑，結(jié)合獨(dú)特的氣流分布技術(shù)，可延長(zhǎng)吸附劑使用壽命，減少床層阻力，從而提升單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)氧量。制氧裝置改造后實(shí)際產(chǎn)量比整改預(yù)期提升超10%，電耗降幅比預(yù)期超20%達(dá)成。

　　再次，關(guān)鍵配套設(shè)備影響裝置運(yùn)行的可靠性，舊裝置的閥門出現(xiàn)選型錯(cuò)誤、材質(zhì)缺陷、部件磨損變形等問(wèn)題。依據(jù)變壓吸附制氧工況，閥門平均每30秒要高頻切換1次，須在提升耐用性方面狠下功夫，配套升級(jí)。在該項(xiàng)目整改中，北大先鋒將問(wèn)題閥門全面改造和更換，配備了適應(yīng)變壓吸附工況的專用閥門。

　　最后，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理影響性能調(diào)優(yōu)。開發(fā)精簡(jiǎn)高效、功能完善且適用性強(qiáng)的PLC控制程序，是確保VPSA制氧裝置實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定、長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的重要技術(shù)保障。北大先鋒依據(jù)裝置參數(shù)開發(fā)優(yōu)化程控邏輯，可快速實(shí)現(xiàn)裝置自適應(yīng)調(diào)節(jié)與能效最優(yōu)化，確保制氧裝置始終處于低能耗的穩(wěn)定運(yùn)行水平。

　　技術(shù)實(shí)力鑄就核心競(jìng)爭(zhēng)力

　　珠海粵鋼4套制氧機(jī)組的成功投產(chǎn)，不僅解決了高爐用氧問(wèn)題，更成為北大先鋒在鋼鐵行業(yè)打造的又一標(biāo)桿項(xiàng)目。作為變壓吸附制氧技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)，北大先鋒深知工藝細(xì)節(jié)對(duì)裝置性能的決定性作用：吸附塔結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、分子篩填裝的精準(zhǔn)控制、閥門選型的工況適配性——這些關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)直接影響裝置的能效與使用壽命。

　　依托北京大學(xué)的科研優(yōu)勢(shì)，北大先鋒持續(xù)深化基礎(chǔ)研究，充分發(fā)揮“設(shè)計(jì)—制造—運(yùn)維”全鏈條技術(shù)整合能力，并與鋼鐵、化工行業(yè)龍頭企業(yè)合作開展綠色氣體技術(shù)攻關(guān)，致力于將每個(gè)工程項(xiàng)目都打造為行業(yè)典范，推動(dòng)變壓吸附行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。