关于空分设备制氧能耗考核总结

关于空分设备制氧能耗考核总结

摘要】介绍降低空分设备制氧能耗的一系列相关措施。

【关键词】空分设备；能耗；优化操作

0.

引言

科学技术的发展带动了许多行业的发展，空分分离技术也得到了发展与完善。

随着全世界范围内资源的日渐匮乏，在氧气制备工作中消耗的能耗量成为业内人

士关注的关键点。

本次研究分析某冶炼厂

12000

型空分设备，以此为例对空分设备在制备氧气

的工作过程中降低能耗的措施以及调整系统的构思进行阐述。

1.

设备简介

该冶炼厂使用空分设备为

KDONAr

一

12000/1000/384

型，其工作步骤是通过

空气压缩机产生热空气，交由预换热器进行换热，再转移至空气冷却塔底端，进

而热空气会从下至上贯穿空气冷却塔，空气冷却塔内部下上端装有填料，从而实

现热空气与冷冻水和冷凝水进行逆流接触，进而实现热交换，在冷却空气的同时

实现洗涤空气。在冷却空气的过程中需要最大程度上降低空气温度，减少空气中

游离水分的含量，从而达到使吸附器工作负荷下降的目的。自冷箱中存有污氮，

污氮从自冷箱发出，进入水冷却塔底端，水冷却塔的内部设有填料和冷却水，污

氮进入到水冷却塔底端以后会自下而上与水冷却塔内部的冷却水与填料实现逆流

接触，充分接触后，水冷却塔内部的污氮温度会增加，湿度会增加，随后排放到

大气中，如此一来冷却水就会进一步降温冷却为冷冻水，进入到空冷塔参与换热，

从而降低空气温度。空气预冷系统中存有空气，空气预冷系统中的空气在排出以

后会流入空气纯化系统，空气纯化系统的主要工作原理是利用其内部吸附剂的吸

附作用将空气中的

H2O

、

CO2

、以及一些碳氢化合物除去，空气纯化系统中的吸

附剂位于吸附器当中，吸附器是两个独立的双床层结构容器，其中一台容器在运

行过程中，另外一台容器会将来自冷箱的污氮在预热器和加热器的作用下实现加

热再生，用于切换备用，从而确保纯化器的持续运作。

2.

节能措施

2.1

预换热器加设阀门

使用管壳式预换热器，加设旁通管路同时加装阀门，确保预换热器在运行过

程中可以实现拆装与检修。预换热器的位置设置在空压机后方的空气塔管道上，

利用空压机高温排气的特点实现与纯化系统中的再生污氮的换热，最终实现电加

热器功耗的降低，使空冷塔底部的结垢程度得到缓解。在引用了预换热器以后，

电加热器的平均功率相比从前下降约

200KW

。

2.2

增加进塔空气量

可以通过将液氮回流下塔阀门

V11

的开放度适当增加来增加进塔的空气量，

参照实际工作情况结合一定比例增加膨胀量，进而使液体量增加。

2.3

使上塔操作压力下降

本次研究在装置中加设了预换热器，随之在保障纯化系统再生的条件下适当

提升了塔压力，进而空压机排气压力也会随着增加。尽管在使用预换热器的条件

下会降低电加热器的功耗，但是空压机的功耗却存在一定程度上的提升，这种现

象是不符合系统节能宗旨的。为了消除这种负面现象，需要在能够保障纯化分子

筛可以再生的前提下逐渐降低上塔压力，直至最低压力，进而有助于改善上塔精

馏工况，与此同时液氧的蒸发温度也会降低。如果主制冷的温差可以维持在一个