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20000m3/h制氧机考察报告

【摘要】本文转载于空分技术经验交流网

2003年2月27日至3月4日随王厂长和张厂长对20000m3/h制氧机的国内生产厂家﹑使

用单位进行考察，得到了大量有价值的信息，下面就将本次考察的具体情况总结如下。

本次考察的具体单位有中国空分设备公司﹑杭州杭氧股份有限公司﹑沈阳鼓风机股份有限

公司﹑济南钢铁集团公司制氧厂（即鲍德气体公司）﹑杭州钢铁集团公司下属动力公司制氧

厂。本次考察的主要内容是了解国内20000m3/h制氧机的流程选择﹑发展方向，已投产机

组的设备配置﹑运行情况，以及国内主要生产厂家的技术能力﹑经营状况。

一﹑内压缩流程与外压缩流程的对比和选择：

1.内压缩流程与外压缩流程的对比：

序号

对比的项目

内压缩流程

外压缩流程

1

由压力氧引起的危险性

较小

较大

2

由烃浓缩引起的危险性

较小

较大

3

装置的一次性投资

略低

略高

4

长期的维护使用费用

较少

较多

5

占地面积

较小

较大

6

氩提取率

较高

较低

7

液体产量

较多

较少

8

连续供氧的可靠性

较好

较差

9

氧提取率

略低（约低1～2﹪）

略高

10

能耗

较高（约高3～7﹪）

较低

11

启动时间

较短

较长

12

变工况运行的灵活性

较差

较好

2.具体分析：

⑴内压缩流程通过置于空分塔保冷箱内的液氧泵和高压氧气换热器替代氧气透平压缩机，从

而可以节省占地面积，在国有钢铁企业征地困难时可考虑采用内压缩流程。

⑵内压缩流程在设计上一般要求膨胀空气进下塔，故内压缩流程的氩提取率相比外压缩流程

的膨胀空气如上塔要高一些，一般可以达到85﹪。

⑶因为内压缩流程的产品液氧在空分塔保冷箱内经液氧泵加压后需要与一部分高压空气进

行换热，因此在取消氧气透平压缩机的同时需要配备一台进口的空气增压机﹑两台进口的液

氧泵并将主板式换热器由国产的普通换热器换成进口的高压换热器，这样的配置相对外压缩

流程在“装置的一次性投资”上是相当的。当然也可以将空气增压机和原料空气透平压缩机

合为“一体机”，即空气增压机和原料空气透平压缩机共用一台驱动电机，但是“一体机”只

有几种进口品牌才能达到运行平稳的要求。为此一旦选择内压缩流程的“一体机”，那么空

压机就只有采用进口品牌，而选择外压缩流程所需空压机时尚可以在和几种进口品牌中进行

斟酌。另外因近期欧圆对美圆的汇率持续攀升，导致最近从欧洲进口空压机的价格也有了较

大幅度的上涨，这一点也需予以考虑。

⑷因受内压缩流程采用的空气增压机负荷的限制，膨胀空气量和液体产量的调节幅度不大，

而且不能在正常运行时同时开两台透平膨胀机，故在“变工况运行的灵活性”上相对差一些。

具体来说就是：进行变工况运行的调节幅度小﹑调配管网压力的速度慢﹑容易使精馏工况发

生波动。

⑸因内压缩流程采用高压换热器，为满足压力高﹑流速快的氧气换热要求，故高压换热器的

设计换热温差比较大﹑近而会增大冷损，氧提取率也较外压缩流程低约1～2﹪。

⑹因内压缩流程需要配备空气增压机，故采用内压缩流程的制氧机在机组正常运行时的能耗

相比外压缩流程高约3～7﹪。在考虑内压缩流程正常运行时所具有的大量生产液体能力后

（内压缩流程设计时液体产品总量一般按气体产品总量的10﹪计算），其总体能耗相比氧气

外压缩﹑膨胀空气进上塔流程，在大幅增加膨胀空气量时需要将其中大部分膨胀空气旁通要

经济些。然而一旦因各种原因不能够或不需要生产大量液体时，其能耗高的缺陷将暴露无疑

（杭氧专业人员建议：当一套制氧机投运后，其正常运行时的液体产品总产量占气体产品总

产量的比例大于时8﹪时，则采用内压缩流程的能耗良好，若小于8﹪时则应考虑外压缩流

程）。所以在决定采用何种流程时，需要在确保氧气供应的前提下进一步考虑液体产品的销

售市场。

⑺内压缩流程最早同时也是更多地应用在化工行业，这是因为化工行业所配套制氧机的特点

是机组运行压力高﹑液体需求量大。只是因为近期液体市场的蓬勃发展，冶金行业在上制氧

机时为了兼顾液体副产品的生产，才逐渐引入内压缩流程。因此，可以说内压缩流程只适用

于符合内压缩流程特点的特定用户。

3.总结：

内压缩流程作为制氧行业的新兴技术和发展趋势，正逐渐受到冶金行业用户的认可。其优点

在于可以取消氧气透平压缩机从而节省占地面积﹑并相应减少由压力氧引起的危险性，其缺

点在于正常运行时的能耗较高﹑变工况运行的灵活性较差。因此在