空压站干燥机改造方案.doc

冷冻式枯燥机改造方案设计目 录1 总论11.1编制依据11.2工程概况11.3工程背景11.4主要应用的标准及规X22 工程现状及改造内容42.1现有主要设备情况42. 2现有流程简述52. 3改造内容53 方案设计63.1压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机63.2无热再生吸附式枯燥机83.3微加热再生吸附式枯燥机103.4鼓风加热再生吸附式枯燥机123.5方案选择144 热工局部164.1热工局部改造内容164.2主要设备及材料164.3主要应用的标准及规X175 电气局部185.1 设计依据185.2 设计原那么185.3 设计内容185.4环境特征185.5主要设备及材料185.6主要应用的标准及规X196 自控局部206.1自控局部改造内容206.2主要设备及材料206.3主要应用的标准及规X217 构造局部227.1构造局部设计内容227.2根底设计要求227.3主要应用的标准及规X228投资估算238.1编制依据238.2工程估算239 结论及建议249.1结论249.2建议24附图：附图一：空压站系统图附图二：空压站设备平面布置图附图三：电缆走向平面图附表：附表一：总估算表25 / 281 总 论1.1编制依据1. XXXX公司提供的“冷冻式枯燥机改造〞工程的设计委托单。

2.XXXX公司 提供的设计根底数据和技术文件，以及设计人员现场调研获取的信息1.2工程概况1.2.1建立单位及工程名称XXXX公司“冷冻式枯燥机改造〞工程〔以下简称：本工程〕1.2.2建立地点XXXX公司空气压缩站1.2.3工程性质及内容本工程为技措工程，工程的主要内容有：1.将空压站内原有的冷冻式枯燥机改为再生式枯燥机2.再生式枯燥机按照单台160Nm3/min选型，3台并联，两用一备，枯燥后要求压缩空气压力露点温度到达-20℃以下3.再生式枯燥机的日常操作需引入现有DCS系统1.3工程背景XXXX公司空气压缩站内现有3台离心式空压机〔两用一备〕，压缩空气从空压机出来经过空压机后冷却器冷却再进入空压机后汽水别离器，然后再进入现有的3台冷冻式枯燥机〔两用一备〕进展枯燥现有的3台冷冻式枯燥机压力露点温度是2-10℃，但实际枯燥后的压缩空气压力露点温度达10℃以上由于仪表风所用的压缩空气要求压力露点温度要在-20℃以下，所以在现有的三台冷冻式枯燥机后设置了一台流量为70Nm³/min的组合式枯燥机，现有组合式枯燥机的压力露点温度为≤-40℃由于现有组合式枯燥机的流量有限，不能满足装置所需仪表风的量，故将现有的冷冻式枯燥机以及组合式枯燥机改造为再生式枯燥机。

1.4主要应用的标准及规X1.4.1设计标准?石油化工企业设计防火规X? GB 50160-2008?压缩空气站设计规X? GB 50029-2003?工业金属管道设计规X? GB 50316-2000〔2008版〕?石油化工管道支吊架设计规X? SH/T3073-2004?石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规X? SH/T 3022-2011?通用用电设备配电设计规X? GB 50055-2011?石油化工企业生产装置电力设计技术规X? SH 3038-2000?电力工程电缆设计规X? GB 50217-2007?10kV及以下变电所设计规X? GB 50053-1994?交流电气装置的接地? DL/T 621-1997?建筑地基根底设计规X? GB 50007-2011?建筑构造荷载规X? GB 50009-2012?混凝土构造设计规X? GB 50010-2010?石油化工塔型设备根底设计规X? SH/T3030-2009?过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号? GB 2625-1981?石油化工自动化仪表选型设计规X? SH 3005-1999?石油化工仪表管道线路设计规X? SH/T 3019-2003?石油化工仪表安装设计规X? SH/T 3104-2000?石油化工平安仪表系统设计规X? SH/T 3018-20031.4.2验收标准?石油化工金属管道工程施工质量验收规X? GB 50517-2010?石油化工涂料防腐蚀工程施工质量验收规X? SH/T 3548- 2011?电气装置安装工程 接地装置施工及验收规X? GB 50169-2006?电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规X? GB 50168-2006?电气装置安装工程 盘、柜及二次回路接线施工及验收规X?GB 50171-2012?自动化仪表工程施工及验收规X? GB 50093-2013?石油化工仪表工程施工技术规程? SH/T 3521-20072 工程现状及改造内容2.1现有主要设备情况XXXX公司空压站内现有3台离心式空压机〔两用一备〕，3台冷冻式枯燥机〔两用一备〕，1台组合式枯燥机，1台无油隔膜式压缩机和1个压缩空气储罐。

空压机单台流量为160Nm³/min，排气压力为0.75MPa，排气温度约为70℃冷冻式枯燥机单台流量为160 Nm³/min，枯燥后压缩空气的压力露点温度为2-10℃组合式枯燥机单台流量为70Nm³/min，枯燥后压缩空气的压力露点温度≤-40℃无油隔膜式压缩机单台流量为0.2 m³/min，排气压力为4.0MPa压缩空气储罐容积为10m³，设计压力为4.0MPa现有枯燥机布置情况如图2-1所示图2-1 现有枯燥机布置图2. 2现有流程简述室外空气从自洁式空气过滤器进入，过滤后进入离心式空压机进展压缩，经过三级压缩后压力为0.75MPa，温度约为70℃的压缩空气进入空压机后冷却器进展冷却经空压机后冷却器冷却的压缩空气温度约为35℃，冷却后的压缩空气送至空压机后汽水别离器进展汽水别离，然后将压缩空气送至冷冻式枯燥机进展枯燥压缩空气经冷冻式枯燥机枯燥后压力露点温度为2-10℃枯燥后的压缩空气进入冷干机粉尘过滤器进展过滤，过滤后的大局部压缩空气直接送至厂区的压缩空气管网系统，而小局部进入组合式枯燥机进展再次枯燥压缩空气经过组合式枯燥机枯燥后压力露点温度为-40℃，枯燥后的压缩空气进入粉尘过滤器进展过滤，过滤后的大局部压缩空气直接送至厂区的压缩空气管网系统，小局部进入无油隔膜式压缩机进展再次压缩。

经再次压缩后压力为4.0MPa的压缩空气直接送至压缩空气储罐，压缩空气储罐中的压缩空气经过减压阀减压后再送至厂区的压缩空气管网系统2. 3改造内容本工程的改造内容主要有：1.保存现有的空压机流程及压缩空气储罐流程，只更换压缩空气枯燥设备2.将冷冻式压缩空气枯燥机更换为再生式枯燥机，枯燥后的压缩空气压力露点温度到达-20℃以下3.由于更换后的再生式压缩空气枯燥机压力露点温度已经到达-20℃以下，满足仪表风的使用要求，故将现有的组合式枯燥机撤除3 方案设计3.1压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机3.1.1压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机工作原理压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机工作原理是利用空压机排出的高温空气所具有的热量，对经过吸附过程的吸附剂直接加热升温，使吸附剂得到彻底脱水再生，由于在加热再生过程时无耗气，所以最大程度地节约了能源，枯燥后的压缩空气压力露点温度可达-20℃以下枯燥流程：高温高压的气体首先进入枯燥装置的再生塔里使吸附剂升温解附，然后湿热的压缩空气经过后部冷却器冷却到常温，排除大量水份，最后再进入吸附塔进展枯燥，到达所要求的压力露点温度当再生塔再生加热阶段时间完成后，设备转到冷吹阶段冷吹阶段是采用经过1级后冷和别离器处理过的压缩空气冷吹到吸附要求的常温并到达较高的枯燥程度直至完成再生等待下一个吸附循环的开场，冷吹耗气量为2%。

完整的一个工作周期是8小时，工作流程图如图3-1所示3.1.2压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机工况要求压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机工作时所要求的进气温度为110-140℃，但是本工程中，从空压机出来的压缩空气温度只有70℃，远低于110℃以上的进气要求如果本工程直接采用本枯燥机，枯燥剂在加热再生阶段将不能满足所要求的脱水程度，导致枯燥后的压缩空气达不到所需的压力露点温度值假设压缩空气进展枯燥前先加热至110-140℃，再送去枯燥机进展枯燥，那么压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机能满足本工程的要求图3-1 压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机工作原理流程示意图由于本工程建立地点位于XXXX公司 空压站内，临近的CBF装置有大量充裕的低压蒸汽〔蒸汽压力为1.0MPa，温度为289℃〕，可采用低压蒸汽来加热压缩空气经过计算，采用此低压蒸汽作加热介质，只需在每台空压机出口处各增加一台外径为DN500，总长约为4m的“压缩空气-蒸汽换热器〞即能满足加热压缩空气的要求3.1.3压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机能耗分析压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机装机功率为1kW，枯燥机再生过程中需要消耗2%的成品气体，空压机的装机功率为1006kW，再生能耗约为20.1kW；在不考虑蒸汽能耗的情况下〔低压蒸汽为充裕蒸汽，属于能源的有效利用〕，单台枯燥能力为160Nm³/min的压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机综合能耗约为21.1kW。

3.1.4压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机综合分析压缩〔余热〕再生吸附式枯燥机其再生耗气量较低，可以减少成品压缩空气的损耗，而且装机功率低，大大降低了电能的消耗本工程采用此枯燥机只需先把压缩空气加热到110-140℃，然后再进展枯燥，即可满足压缩空气枯燥后的露点温度≤-20℃的要求3.2无热再生吸附式枯燥机3.2.1无热再生吸附式枯燥机工作原理无热再生吸附式枯燥机是利用枯燥剂〔活性氧化铝是具有多细孔道、高强度的吸附剂〕升压吸附的原理，使枯燥剂在管网的压力下吸附，然后再减压膨胀至大气压，这种压力变化能使膨胀的空气变得更加枯燥，然后让它流过未接通气流的需再生的枯燥剂层〔即已吸收足够水汽的枯燥塔〕，枯燥的再生空气吸出枯燥剂里的水分，将其带出枯燥机来到达脱湿枯燥的目的无热再生吸附式枯燥机一般要消耗14%左右的再生压缩空气〔此再生耗气量是枯燥机工作时间内的平均值〕，如此，双塔交替循环进展以上过程，向用气点提供枯燥清洁的压缩空气此枯燥机的一个工作周期为10分钟，枯燥后的压缩空气压力露点温度可达-20℃以下无热再生吸附式枯燥机的流程图如图3-2所示图3-2 无热再生吸附式枯燥机工作原理流程示意图3.2.2无热再生吸附式枯燥机工况要。