GPN98——1000型PSA空分制氮系統在曉明礦的應用

張營　劉瑜　齊大田

摘? ?要：文章分析GPN98—1000型PSA空分制氮系統的設備結構和技術參數，并結合曉明礦的使用情況，分析該制氮機的使用效果。

關鍵詞：GPN98—1000PSA空分制氮系統;高效;安全

近年來，井下開采速度加快，隨之產生的大量有害氣體增加，治理井下氮氣、一氧一般采取的是充填、密閉的老辦法，效果一般，起不到很好的作用。這幾年鐵法煤業集團曉明礦井下瓦斯、一氧不斷加大，直接影響礦井的安全生產，鐵法煤業集團曉明礦于2019年引進了山東佳脈氣體工程有限公司的GPN98—1000型PSA空分制氮系統以適應生產的需要，提高工作效率，加強安全性。

1? ? PSA空分制氮系統結構和主要技術參數

1.1? PSA空分制氮系統結構

制氮系統（見圖1—2）布局各部分之間用高壓膠管和螺栓連接，結構緊湊、可靠性高。

1.2? 主要技術參數

1.2.1? 設計安裝環境參數

設計環境壓力：1 000 mbar

設計溫度：20 ℃

環境溫度最小值：5.0 ℃

環境溫度最大值：40.0 ℃

設計相對濕度：80%

安裝：室內（非防暴區）

1.2.2? 安裝環境空氣品質

為保證產品N2品質達到合同要求，空氣壓縮機入口空氣必須是無污染的正常空氣，其各項技術指標如下：

H2≤2.0×10-6

CO≤3.0×10-6

CO2≤3.5×10-4

C2H2≤5.0×10-7

CH4≤3.0×10-6

C2H6≤1.0×10-6

C3H6≤1.0×10-6

C3H8≤1.0×10-6

C4H10≤1.0×10-7

CxHx≤1.0×10-7

CnHnSH≤5.0×10-8

SO2≤1.0×10-7

H2S≤5.0×10-8

HCl，Cl2 ≤1.0×10-6

NH3≤1.0×10-6

NO，NOx≤5.0×10-8

固體微粒≤2.5 mg/m3

其他不純物≤1.0×10-7

1.2.3? 氮氣指標

氮氣指標如表1所示。

1.2.4? 壓縮空氣消耗指標

壓縮空氣消耗指標如表2所示。

1.2.5? 凈化壓縮空氣品質要求（進入PSA空分制氮機前）

含油量：≤0.001 mg/m3。

溫度：常溫。

露點：≤﹣40 ℃。

1.2.6? 壓縮空氣凈化組件的技術參數

壓縮空氣凈化組件的技術參數如表3所示。

1.2.7? 電源要求

380 V/50 Hz/15.0 kW（約）冷干機

220 V/50 Hz/0.5 kW（約）制氮機

2? ? 使用效果

鐵法煤業集團曉明礦GPN98—1000型PSA空分制氮系統于2020年2月29日使用至今運行平穩可靠，井下一氧明顯降低，為井下的安全生產提供了可靠的保障。

3? ? 安全性

由于系統的自動操作功能，PSA系統有可能自動啟動，儲氣罐壓力過大系統自動報警斷電，具有很好的安全性。

4? ? 結語

通過近一個月的使用，GPN98—1000型PSA空分制氮系統取締了原有的充填、密閉效果，使井下一氧得到了有效的控制，提高了煤礦現代化水平，投入使用該制氮機是煤礦安全發展的趨勢，是確保安全生產的重要前提。