[发明专利]制氧机分子筛纯化系统加热过程控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制氧机分子筛纯化系统加热过程控制方法。

背景技术

分子筛纯化系统是空分制品生产过程中不可缺少的重要工序，它将空压机压缩后的气体中的水分、二氧化碳有效地吸附，保证加热后干燥的空气进入换热器及膨胀机。分子筛纯化系统主要由两个纯化器、三个645kW电加热器、十三个电磁切换阀、两个卸压阀、两个均压阀组成。分子筛一般分为两组，一组工作，一组再生，交替切换使用，一般4个小时为一周期。空气纯化系统由控制程序严格按照时间、步骤顺序控制，按程序自动循环运行，工作主要分卸压、加热、冷吹、均压、切换几个步骤(两台分子筛切换运行)，伴随每个步骤都有对应的阀门自动打开、关闭，有相应的程序控制时间。

目前，分子筛各阀门由程序控制自动开闭，在实际运行过程对电加热器正常运行带来一些不利影响。具体表现在，分子筛再生时电炉自动开启，FCV1201A阀门(加热阀)自动打开，将污氮气加热至220摄氏度左右送入纯化器再生分子筛，在加热结束后电炉自动停止加热，FCV1201A阀门(加热阀)迅速关闭，FCV1201B阀门(冷吹阀)打开将干燥的污氮气送入纯化器冷吹；这时，由于加热阀已经提前关闭了，停止的电炉内残余气体不能带出，憋在炉内，使炉膛温度上升至340摄氏度，且该温度在2-3小时后才能慢慢降下来，尤其在夏天环境温度高，长此以往严重影响电加热管及电炉的寿命，残余的气体不能带出电炉参与再生，热源不能有效的利用，没有达到经济运行的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制氧机分子筛纯化系统加热过程控制方法，该方法易于操作，既能充分利用加热电炉内的污氮气热能，降低炉温，又能起到节能降耗的作用，达到使分子筛纯化系统经济运行的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种制氧机分子筛纯化系统加热过程控制方法，该方法包括加热、冷吹步骤，在距离加热步骤结束前4-8分钟时，提前将加热电炉关停，保持加热阀打开、冷吹阀关闭状态，进入加热后期延时阶段，使污氮气直接通过电炉将热量带出质纯化器，待延时时间到，关闭加热阀、打开冷吹阀，进入冷吹步骤。

本发明方法将加热过程分为两个步骤，一个为正常加热过程、一个为加热后期延时过程。在加热后期距加热结束还有4-8分钟(由于冬夏环境温度不同、气量大小波动，确保电炉出口温度在允许范围内，所以时间不是确定值，年平均时间在6分钟)时通过程序控制将电炉关停，使污氮气直接通过电炉，将热量带出至纯化器，保证电炉出口温度在正常的200摄氏度左右。正常加热完成时加热阀保持打开，冷吹阀保持关闭，进入加热后期延时，待延时时间到时，进入冷吹过程。加热阶段完成进入冷吹阶段后炉膛温度下降至100摄氏度左右，有效将热量带出，充分参与再生。本方法可实现在加热后期电炉自动退出运行，且不干扰任何控制阀门的动作，保证加热过程两个步骤的衔接，并可保证对正常加热过程控制程序不受干扰。

本发明方法通过对分子筛控制程序的优化，在程序中增加加热后期延时过程的控制程序，解决了加热炉炉膛温度过高的问题，使残余气体的热源充分利用，降低电耗，确保加热电炉长期安全运行。

分子筛纯化系统是空分制品生产过程中不可缺少的重要工序，系统运行严格按照时间、步骤顺序控制，按程序自动循环运行。分子筛电炉将污氮气加热至220摄氏度左右送入纯化器再生分子筛，采用本发明控制方法后电炉每个周期较以前平均可提前停运约6分钟，节约电费约5万元/年，使热源得到了充分的利用，同时也延长了加热电炉的使用寿命。制氧机分子筛纯化系统加热过程控制方法可以在空分装置分子筛纯化系统中推广应用。

该方法的使用，既充分利用了加热电炉内的污氮气热能，降低了炉温，又起到了节约电能，节能降耗的作用，达到了使分子筛纯化系统经济运行的目的。

具体实施方式

一种制氧机分子筛纯化系统加热过程控制方法，该方法包括加热、冷吹步骤，在距离加热步骤结束前6分钟时，提前将加热电炉关停，保持加热阀打开、冷吹阀关闭状态，进入加热后期延时阶段，使污氮气直接通过电炉将热量带出质纯化器，待延时时间到，延时时间为6分钟，关闭加热阀、打开冷吹阀，进入冷吹步骤。