北京大学先鋒、酸素製造装置の運転難題を解決広東鋼VPSAの酸素製造改造は円満に終了

本プロジェクトはシステム性技術の最適化を通じて、元装置の性能が持続的に低下する問題を解決することに成功し、改造後の機械の性能は全面的に設計指標を超え、純酸素消費量は著しく低下し、ユーザーに著しい経済効果をもたらした。プロジェクトの生産開始後、珠海広東鋼特は北京大学の先鋒に感謝の意を表し、技術力とサービス品質を高く評価した。

一、プロジェクト背景：運行難題による改造需要の発生

珠海広東鋼が2018年に建設した7500 Nm³/h（純度80%）VPSA酸素製造装置4セットは、稼働5年未満で吸着塔エアバッグの頻繁な損傷、酸素生産量の30%超の低下、電力消費量の20～30%上昇などの一連の問題が発生し始め、故障原因はずっと明らかにされていない。

2025年1月、珠海広東鋼鉄は多方面の考察を経て北京大学の先鋒と協力することを選択し、まず3号機、4号機の改造を開始した。プロジェクトの実行中、北京大学の先鋒技術専門家は現場調査に深く入り、ユーザーのために段階的な改造案をカスタマイズし、2ヶ月以内にプロジェクトの改造を完了し、2セットの装置が一度に運転に成功し、性能指標はユーザーの要求をはるかに上回るだけでなく、装置の元の設計レベルをさらに突破した。

図1：北京大学先鋒技術チームがプロジェクト現場でトレーニング指導を展開

2セットの改造の効果が顕著であるため、2025年4月、双方はさらに1、2号機の改造契約を締結した。改善建設の推進を加速させるため、北京大学の先鋒技術チームは現場に駐在して設備を調整し、リアルタイムデータ監視を通じて性能が基準を達成することを確保し、最終的に2025年6月にVPSA酸素ステーションの全システムのアップグレードを実現し、高炉の酸素富化に安定した酸素供給を提供し、ユーザーの生産需要を満たす。

二、技術的難関攻略：最終的なシステム的解決方案を精確に分析する

北京大学の先鋒技術チームは原酸素製造装置の運行データと技術設計を深く分析し、核心問題が多方面の技術欠陥に由来し、各影響要素が重なり、それによって酸素生産指標が絶えず低下し、エネルギー消費が上昇し、コストが増加したことを発見した。

変圧吸着酸素製造装置は吸着剤の長期的かつ安定性を確保することが第一であり、これは装置が10年を超えるサービス寿命を実現する技術的基礎である。

次に、吸着剤の性能指標は装置全体の表現に影響し、古い装置の中の吸着剤は異なる程度の粉化が現れ、摩耗率が高い。プロジェクトの改造方案は高効率リチウム基吸着剤PU-8を採用し、窒素酸素分離係数と強度はいずれも普通吸着剤より顕著に高く、気流分布技術を結合し、吸着剤の使用寿命を延長し、床抵抗を減少し、それによって単位時間内の酸素発生量を向上させ、酸素製造装置の改造後の実際の生産量は10%超上昇し、電気消費の減少幅は予想より20%超達成した。

再び、重要な付属設備は装置の運行の信頼性に影響し、古い装置のバルブは選択ミス、材質欠陥、部品の摩耗変形などの問題が発生した。変圧吸着による酸素製造状況に基づき、バルブは平均30秒ごとに高周波切替を1回行い、耐久性の向上に力を入れ、セットでアップグレードしなければならない。プロジェクトの改善では、北京大学のパイオニアは問題のバルブを全面的に改造し、交換し、変圧吸着の状況に適応する専用バルブを配備した。

最後に、インテリジェント制御システムの設計が不合理であることは性能調整に影響する。簡素化された高効率、機能*で適用性の高いPLC制御プログラムを開発することは、VPSA酸素製造装置の安全で安定した、長期的で信頼性の高い運行を確保する重要な技術保障である。北京大学の先鋒は装置パラメータに基づいて最適化プログラム制御ロジックを開発し、装置の適応調整とエネルギー効率の最適化を迅速に実現し、酸素製造装置が常に低エネルギー消費の安定した運転レベルにあることを確保することができる。

三、プロジェクトの啓示：技術実力がコア競争力を鋳造する。（11：30）：（11：30）：（11：00）：（11：00）：（11：00）：（11：00）（10：00）（10：00）（10：00）（10：00）（10：00）（10：00）（10：00）（10：

珠海広東鋼の4セットの酸素製造ユニットの生産開始に成功し、高炉用酸素問題を解決しただけでなく、北京大学の先鋒が鉄鋼業界で構築したもう一つの典型的なプロジェクトとなった。変圧吸着酸素製造技術の専門企業として、北京大学の先鋒は技術の詳細が装置の性能に対する決定的な役割をよく知っている：吸着塔構造の最適化設計、モレキュラーシーブ充填の正確な制御、バルブ選択型のモード適合性これらの重要な技術の詳細は装置のエネルギー効率と使用寿命に直接影響する。

北京大学の科学研究の優位性を頼りに、同社は基礎研究を持続的に深化させ、「設計-製造-運行維持」の全チェーン技術統合能力を十分に発揮させ、鉄鋼、化学業界企業と協力してグリーンガス技術の難関攻略を展開し、各工事プロジェクトを良質なプロジェクトに構築し、変圧吸着業界の質の高い発展を推進することに力を入れている。