Проект модернизации кислородного оборудования PSA на 30 000 Нм³/ч

PKU Pioneer способствует повышению энергоэффективности сталелитейного завода: проект PSA-кислорода мощностью 30 000 Нм³/ч успешно завершен

28 ноября 2025 г. – Прошло полгода с момента официального ввода в эксплуатацию модернизированной станции генерации кислорода PSA компании Zhuhai Yueyufeng Iron and Steel Co., Ltd. (далее «Yueyufeng Steel»). Оптимизированная установка PSA непрерывно обеспечивает стабильную подачу кислорода для обогащения доменных печей, значительно повышая эффективность производства сталелитейного завода.

В июне 2025 года проект повышения энергоэффективности и модернизации установки генерации кислорода PSA мощностью 30 000 Нм³/ч (7 500×4 Нм³/ч) компании Yueyufeng Steel, выполненный компанией Beijing Peking University Pioneer Technology Corporation Ltd. (далее «PKU Pioneer»), был успешно завершен. Благодаря систематической технической оптимизации проект решил проблему постоянного ухудшения производительности исходной установки. После модернизации производительность установки полностью превысила проектные показатели, а энергопотребление на производство чистого кислорода значительно снизилось, что принесло заказчику существенную экономическую выгоду. После ввода проекта в эксплуатацию Yueyufeng Steel выразила особую благодарность PKU Pioneer и высоко оценила ее техническую мощь и качество обслуживания.

Предыстория проекта: эксплуатационные проблемы стимулируют потребность в реконструкции

Четыре установки генерации кислорода PSA мощностью 7 500 Нм³/ч (чистота 80%) компании Yueyufeng Steel, введенные в эксплуатацию в 2018 году, были поставлены производителем с недостаточным опытом. За 5 лет эксплуатации возник ряд проблем, включая частые повреждения воздушных мешков внутри адсорбционной колонны, падение выработки кислорода более чем на 30% и увеличение энергопотребления на 20–30%. Однако коренные причины этих неисправностей оставались невыявленными.

В январе 2025 года, после многократных исследований, Yueyufeng Steel решила сотрудничать с PKU Pioneer и первой начала модернизацию блоков 3 и 4. В ходе реализации проекта технические эксперты PKU Pioneer провели углубленное обследование на месте и разработали для заказчика поэтапный план модернизации. Модернизация двух блоков была завершена в течение двух месяцев, оба блока успешно запущены с первой попытки. Их показатели производительности не только значительно превысили требования заказчика, но и превзошли исходный проектный уровень установок.

Благодаря выдающимся результатам модернизации двух блоков в апреле 2025 года стороны подписали контракт на модернизацию блоков 1 и 2. Чтобы ускорить ход работ, техническая команда PKU Pioneer осталась на площадке для наладки оборудования и обеспечила соответствие производительности с помощью мониторинга данных в реальном времени. В итоге в июне 2025 года была проведена полномасштабная модернизация станции генерации кислорода PSA, обеспечивающая стабильную подачу кислорода для обогащения доменных печей и удовлетворяющая производственные потребности заказчика.

Технологический прорыв: углублённый анализ приводит к системным решениям

Проведя углубленный анализ эксплуатационных данных и технологического проектирования исходной системы генерации кислорода, техническая команда PKU Pioneer установила, что основные проблемы связаны с множественными техническими дефектами. Наложение различных влияющих факторов привело к постоянному снижению показателей выработки кислорода, росту энергопотребления и увеличению затрат.

Во-первых, потребовалось изменить конструкцию адсорбционной колонны. Исходная радиальная адсорбционная колонна установки получения кислорода имела конструктивные недостатки в уплотнительном устройстве. Реконструкция решила проблему утечки молекулярного сита внутри адсорбционной колонны. Для установок получения кислорода методом PSA обеспечение долгосрочной стабильности адсорбентов является основой процесса для достижения срока службы более 10 лет.

Во-вторых, показатели производительности адсорбентов влияют на общую производительность установки. Адсорбенты старой установки демонстрировали различную степень истирания и высокий износ. В проекте реконструкции был принят высокоэффективный литиевый адсорбент PU-8, коэффициент разделения азота и кислорода и прочность которого значительно выше, чем у обычных адсорбентов. В сочетании с уникальной технологией распределения газового потока это увеличило срок службы адсорбентов и снизило сопротивление слоя, тем самым повысив выход кислорода за единицу времени. После реконструкции фактическая производительность установки получения кислорода увеличилась более чем на 10%, а снижение энергопотребления превысило ожидаемый целевой показатель на 20%.

В-третьих, ключевое вспомогательное оборудование влияет на эксплуатационную надёжность установки. Клапаны старой установки имели такие проблемы, как неправильный выбор, дефекты материала, износ и деформация компонентов. В условиях работы PSA клапаны переключаются с высокой частотой — в среднем каждые 30 секунд, что требует значительного повышения долговечности и соответствующей модернизации. В ходе реконструкции «ПКУ Пионер» полностью модифицировала и заменила проблемные клапаны, оснастив их специальными клапанами, подходящими для условий эксплуатации PSA.

Наконец, нерациональная конструкция интеллектуальной системы управления повлияла на оптимизацию производительности. Разработка компактной, эффективной, многофункциональной и применимой программы управления на ПЛК является важным техническим обеспечением для безопасной, стабильной и долгосрочной надёжной работы установок получения кислорода методом PSA. На основе параметров установки «ПКУ Пионер» разработала и оптимизировала программную логику управления, что позволило быстро адаптировать установку и оптимизировать энергоэффективность, гарантируя, что установка получения кислорода всегда работает на стабильном уровне с низким энергопотреблением.

Выводы проекта: техническая сила формирует ключевую конкурентоспособность

Успешный ввод в эксплуатацию четырех установок генерации кислорода Yueyufeng Steel не только решил проблему подачи кислорода для доменных печей, но и стал еще одним эталонным проектом PKU Pioneer в сталелитейной промышленности. Как ведущее предприятие в области технологии генерации кислорода методом короткоцикловой адсорбции, PKU Pioneer хорошо осознает решающую роль технологических деталей в производительности установки: оптимизированная конструкция адсорбционной колонны, точное управление наполнением молекулярным ситом и адаптация выбора клапанов к рабочим условиям – эти ключевые технические детали напрямую влияют на энергоэффективность и срок службы установки.

Опираясь на научно-исследовательские преимущества Пекинского университета, PKU Pioneer на протяжении последних 26 лет постоянно углубляла фундаментальные исследования в области технологии короткоцикловой адсорбции. Она в полной мере реализовала свои возможности полной технологической интеграции, охватывающей «проектирование-производство-эксплуатацию и обслуживание», и сотрудничала с ведущими предприятиями сталелитейной и химической промышленности для проведения исследований в области экологически чистых газовых технологий. Компания стремится превратить каждый инженерный проект в отраслевой образец и способствовать высококачественному развитию отрасли короткоцикловой адсорбции.