GPN98——1000型PSA空分制氮系统在晓明矿的应用

张营　刘瑜　齐大田

摘   要：文章分析GPN98—1000型PSA空分制氮系统的设备结构和技术参数，并结合晓明矿的使用情况，分析该制氮机的使用效果。

关键词：GPN98—1000PSA空分制氮系统;高效;安全

近年来，井下开采速度加快，随之产生的大量有害气体增加，治理井下氮气、一氧一般采取的是充填、密闭的老办法，效果一般，起不到很好的作用。这几年铁法煤业集团晓明矿井下瓦斯、一氧不断加大，直接影响矿井的安全生产，铁法煤业集团晓明矿于2019年引进了山东佳脉气体工程有限公司的GPN98—1000型PSA空分制氮系统以适应生产的需要，提高工作效率，加强安全性。

1    PSA空分制氮系统结构和主要技术参数

1.1  PSA空分制氮系统结构

制氮系统（见图1—2）布局各部分之间用高压胶管和螺栓连接，结构紧凑、可靠性高。

1.2  主要技术参数

1.2.1  设计安装环境参数

设计环境压力：1 000 mbar

设计温度：20 ℃

环境温度最小值：5.0 ℃

环境温度最大值：40.0 ℃

设计相对湿度：80%

安装：室内（非防暴区）

1.2.2  安装環境空气品质

为保证产品N2品质达到合同要求，空气压缩机入口空气必须是无污染的正常空气，其各项技术指标如下：

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

固体微粒≤2.5 mg/m3

其他不纯物≤1.0×10-7

1.2.3  氮气指标

氮气指标如表1所示。

1.2.4  压缩空气消耗指标

压缩空气消耗指标如表2所示。

1.2.5  净化压缩空气品质要求（进入PSA空分制氮机前）

含油量：≤0.001 mg/m3。

温度：常温。

露点：≤﹣40 ℃。

1.2.6  压缩空气净化组件的技术参数

压缩空气净化组件的技术参数如表3所示。

1.2.7  电源要求

380 V/50 Hz/15.0 kW（约）冷干机

220 V/50 Hz/0.5 kW（约）制氮机

2    使用效果

铁法煤业集团晓明矿GPN98—1000型PSA空分制氮系统于2020年2月29日使用至今运行平稳可靠，井下一氧明显降低，为井下的安全生产提供了可靠的保障。

3    安全性

由于系统的自动操作功能，PSA系统有可能自动启动，储气罐压力过大系统自动报警断电，具有很好的安全性。

4    结语

通过近一个月的使用，GPN98—1000型PSA空分制氮系统取缔了原有的充填、密闭效果，使井下一氧得到了有效的控制，提高了煤矿现代化水平，投入使用该制氮机是煤矿安全发展的趋势，是确保安全生产的重要前提。