NEWTEK グループが 45,000 M³/H 空気分離ユニットのエネルギー効率の最適化を発表{0}

 

NEWTEK グループは、45,000 m3/h での本格的なエネルギー効率最適化プログラムの導入に成功したと発表しました。--空気分離ユニット (ASU)、蒸気消費量、コンプレッサー負荷、システム全体のエネルギー需要の目に見える削減を達成します。このプロジェクトは、プロセス効率の向上と産業ガス事業全体にわたる低炭素開発のサポートというグループの戦略的ロードマップに沿ったものです。-

この最適化は、モレキュラーシーブ-ウォームボックス-精製、ターボエキスパンダ冷却、二塔精留、内部液体酸素/窒素ポンプ圧縮を採用した ASU で実行されました。-この取り組みは、コンプレッサーの負荷を実際の酸素および窒素の需要に適合させ、歴史的に ASU の総電力および蒸気使用量の 90% 以上を占めている圧縮システムのエネルギー消費を削減することに焦点を当てていました。

 

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背景とエネルギープロファイル

45,000 m3/h の ASU は、タービン駆動の「1 対 2」構成で動作します。-、蒸気タービンがメイン空気圧縮機 (MAC) とブースタ空気圧縮機 (BAC) の両方を駆動します。-
設計パラメータには次のものが含まれます。

 

●MACシャフトパワー：21,100kW

●BACシャフトパワー：18,200kW

●高圧蒸気要件:-167.4 t/h (設計)、抽出蒸気 30 t/h

●ASUの総エネルギー消費量：最適化前は約. 41,119 kW

●総エネルギーに占めるコンプレッサーシステムの割合： ~96%
 

実際のプラントの需要では、ASU は約 80% の酸素負荷で動作しましたが、蒸気タービンは設計蒸気流量の約 97% を消費し、その結果、エネルギーの不一致と運転コストの上昇が発生しました。この不一致が NEWTEK の最適化イニシアチブの中心的なターゲットになりました。

 

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NEWTEKエンジニアリングチームによる最適化対策

●ターボエキスパンダーの性能向上

不必要なリサイクル フローを排除するために、アンチサージ曲線を修正しました。-

エキスパンダーのリサイクルバルブを閉じ、入口ガイドベーンの開口部を大きくしてエキスパンダーの速度を上げました。

利用可能な冷凍が増加し、ブースターコンプレッサーの吐出圧力を低減し、蒸気需要を低減できます。

●熱交換器の洗浄と冷却の改善-

エキスパンダーの冷却効率に影響を与える循環水クーラーの汚れに対処しました。{0}

熱伝達パフォーマンスを回復するため、毎週のオンライン バックフラッシュ用に DN80 バルブを追加しました。-

ブースター-入口温度の 4 ～ 5 K の低下を達成し、エキスパンダーの冷凍マージンを改善しました。

●MAC/BAC ロード マッチングとサージ-マージン コントロール

コンプレッサーの速度を下げ、入口ガイドベーンを調整することにより、MAC 入口流量を減少させます。

エア フィルタ -PLC の安定性を確保し、定期的なフィルタ メンテナンスを実行して、低い入口抵抗と安定した吸引圧力を維持しました。

必要なサージ マージンを維持しながら、BAC の第 2 ステージと第 3 ステージの圧力を低減し、アンチサージ バルブの開度を最大 5% に狭めました。-

●精留塔の最適化

不純物-窒素 O₂ の体積分率を 2～4% に維持するように還流条件を調整しました。

純粋な液体窒素のスロットルを増加させて、下部カラムの酸素回収率を高めました。{0}

精留効率の向上と塔圧の安定化によりコンプレッサーの負荷を軽減。

●モレキュラー-シーブ吸着剤サイクルの最適化

加圧期間を 22 分から 25 分に延長し、コールドボックス入口流量の変動を低減しました。-。

吸着器切り替え時の安定性が向上し、MAC インレットガイドベーンの頻繁な調整が軽減されます。

吸着サイクルを 4 時間から 6 時間に延長し、再生蒸気の消費量を削減します。

 

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測定された結果

 

丸 1 年間の最適化された運用の後、ASU は安定したパフォーマンスと大幅なエネルギー削減を実証しました。主な結果は次のとおりです。

 

●高圧蒸気消費量が 134 t/h から 124 t/h に減少-

●MAC吐出圧力の低下（0.497MPa→0.489MPa）

●BAC の第 2 段階-および第 3 段階-の圧力を低減

●膨張機リサイクル流の廃止（14％→0％）

●エキスパンダー ガイド-のベーン開口部の増加と冷凍の利用可能性の向上

 

高圧蒸気を平均 10 t/h 削減することで、ASU は年間約 72,000 トンの蒸気を節約します（8,000 稼働時間に基づく）。-
 

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NEWTEKグループの戦略的意義

最適化プロジェクトは、NEWTEK グループの次の取り組みを反映しています。

●産業用{0}}ガスおよび極低温-機器資産全体のエネルギー パフォーマンスを向上

●体系的な効率改善を通じて低炭素変革をサポート-

●空気{0}分離、水素、合成{{1}ガス、環境保護システム-にわたるエンジニアリング サービス能力の強化

●化学、エネルギー、先端材料の下流ユーザーに目に見える効率の向上をもたらす

●NEWTEK グループは、エンジニアリングの強化、デジタル運用に関する洞察、長期的な信頼性管理を統合することで、継続的に●効率的なガス生産ソリューションのポートフォリオを世界市場全体に拡大-