2026/08/26
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2026年7月,由北京北大先锋科技股份有限公司为华北某大型铸造企业承建的15000Nm³/h、80%纯度变压吸附(VPSA)制氧设备一次顺利开车,正式为该企业铸造高炉富氧熔炼配套供氧。该制氧装置采用北大先锋四塔径向床VPSA工艺,折合100%纯氧能耗低至0.28±0.02 kWh/Nm³,在万方级铸造高炉供氧场景中达到国际先进水平。
该企业生铁产品广泛应用于风电、核电、高端装备及军工领域,在铸造行业中处于龙头地位。近年来,随着高纯铁基新材料提质升级战略推进,企业原有VPSA制氧站产能受限,无法满足双炉高富氧工况。客户选择在旧站厂房内拆旧建新、原地翻倍扩容,将单套制氧能力提至15000Nm³/h,既压缩了占地,又保障了供氧能力,为企业后续数智化高炉建设预留了升级空间。
在本项目选型阶段,技术团队先后考察了多家运行多年的北大先锋VPSA制氧站,对深冷空分、传统五塔轴向VPSA和四塔径向VPSA做了系统比对。企业最关注的并非一次性投资,而是纯氧单耗能否控制在0.30 kWh以下、大型化后氧气压力波动是否可控、旧厂房能否利旧并实现不停产衔接、以及吸附剂寿命与后期备件成本。
针对这些需求,北大先锋设计了定制化供氧解决方案:制氧系统经机前富氧接口直接供气,省去中压氧压机环节;旧站厂房、主控室与配电室进行重新布置,合理规整设备布局,将改造停机时长压缩至最短;同时最大限度利旧现有厂房,为客户节省20%~30%土建投资。
图1:本制氧项目新建的径向吸附塔(部分)安装就位
施工阶段正值华北夏季高温多雨,为保障工期,双方提前排定错峰作业与预制方案,实施分段拆除、分段交安,关键路径由北大先锋现场勘测后动态调整;氧气管道执行分段吹扫、逐步升压工序,由客户质检与北大先锋调试双签确认;北大先锋工程师驻场完成系统接口对接,确保联动试车一次通过。最终装置一次开车达标,出口氧浓度、压力稳定性与纯氧单耗均优于设计值。

图2:厂区旧制氧站厂房利旧改造
按行业可比口径测算,该装置每小时出80%氧15000Nm³(折合纯氧12000Nm³),全站电耗约3500kWh/h,平均电价以0.65元/kWh计,纯氧成本约0.23元/Nm³,与厂区现有深冷空分制氧装置相比,节省约50%的氧气成本。参照北大先锋在同类高炉富氧VPSA项目经验,富氧后冶炼强度提升、焦比下降,年节液氧采购与降焦综合效益可达千万元级,结合旧厂房利旧与产能翻倍,投资回收期有望控制在一年以内。