本實(shí)用新型涉及的是一種降低空分裝置能耗的裝置，適用于低溫精餾法分離制氧工藝，屬于低溫空分技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

改革開放以來(lái)，我國(guó)通過(guò)以資源消耗為主的、粗放式的發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng);但這種以犧牲環(huán)境為代價(jià)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展難以持續(xù)。進(jìn)入新世紀(jì)，節(jié)能環(huán)保和生態(tài)文明建設(shè)日益受到國(guó)家和民眾的重視，也成為“十二五”規(guī)劃的重點(diǎn)內(nèi)容之一。實(shí)踐空分裝置的節(jié)能降耗，不僅可以減少能源消耗、提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)和科學(xué)發(fā)展的需要。

空分裝置的能源消耗主要來(lái)自于電耗，而工業(yè)電價(jià)有峰谷電的特點(diǎn)，且價(jià)格差異在2倍左右，充分利用這種差異運(yùn)行空分能顯著的降低企業(yè)成本。但是在常規(guī)的空分流程中，由于涉及的系統(tǒng)較多，調(diào)節(jié)上具有滯后性，很難通過(guò)頻繁的變工況操作來(lái)贏取這部分效益。另外，空分流程中的耗電設(shè)備主要是壓縮機(jī)，在下游負(fù)荷降低需要減少氧氣產(chǎn)品流量時(shí)，壓縮機(jī)通常需要放空或是機(jī)組打回流來(lái)實(shí)現(xiàn)，這在能耗上也是不經(jīng)濟(jì)的。

液化裝置僅包含壓縮、膨脹制冷和換熱單元，系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，變工況操作簡(jiǎn)單且響應(yīng)及時(shí)，非常適合工業(yè)峰谷電的供電特點(diǎn)。在這種背景下，將液化裝置與空分裝置聯(lián)合，結(jié)合液化裝置變工況響應(yīng)快速的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)空分裝置的低能耗運(yùn)行以及快速變負(fù)荷，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，節(jié)能增效的潛力非常大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種能夠充分利用工業(yè)谷電的低價(jià)優(yōu)勢(shì)，在不影響穩(wěn)定運(yùn)行的前提下降低空分的運(yùn)行成本，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的降低空分裝置能耗的裝置及方法。

本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)施的：一種降低空分裝置能耗的裝置，所述的空分裝置主要包括壓縮機(jī)、分子篩純化器、透平膨脹機(jī)、板式換熱器、精餾塔以及連接管路，所述的精餾塔頂部通過(guò)氮?dú)饨映龉苈愤B接于板式換熱器，并在該板式換熱器的氮?dú)饨映隹谟玫獨(dú)夤苈方尤胍谎醯夯b置，并在經(jīng)過(guò)所述的氧氮液化裝置后用液氮管路接入液氮儲(chǔ)槽；

所述的液氮儲(chǔ)槽通過(guò)液氮接出管路連接一液氮泵，該液氮泵通過(guò)液氮連接管路連接于精餾塔的上塔上部。

作為優(yōu)選：所述的精餾塔上塔底部通過(guò)氧氣接出管路連接于板式換熱器，該板式換熱器的氧氣接出口用氧氣管路連接于氧氮液化裝置，并在經(jīng)過(guò)所述的氧氮液化裝置后用液氧管路接入液氧儲(chǔ)槽。

一種利用所述裝置來(lái)降低空分裝置能耗的方法，所述的原料氮?dú)鈴木s塔的頂部引出，經(jīng)氮?dú)饨映龉苈愤M(jìn)入換熱器復(fù)熱，再經(jīng)氮?dú)夤苈愤M(jìn)入氧氮液化裝置的制冷單元，被冷卻成液氮后送入液氮貯槽；在峰電期間，可關(guān)停液化裝置，利用液氮貯槽來(lái)的液氮經(jīng)液氮泵加壓后倒灌至主空分的精餾塔內(nèi)維持系統(tǒng)冷量平衡，保持主空分液體產(chǎn)量不變；空分裝置內(nèi)的耗電機(jī)組可降低負(fù)荷或者關(guān)停。

作為優(yōu)選：當(dāng)空分的氧氣負(fù)荷降低時(shí)，可將多余的氧氣通過(guò)氧氣接出管路送至換熱器和液化裝置與液氮換熱，變成液氧送至液氧貯槽，空壓機(jī)不需要放空。

本實(shí)用新型所述的空分裝置可以是內(nèi)壓縮流程或者是外壓縮流程，流程型式和規(guī)模不限。液化裝置也可根據(jù)產(chǎn)液量的不同采用不同的流程組織型式。對(duì)于兩種流程型式的主空分裝置，均可以在維持同樣冷量的基礎(chǔ)上有效降低壓縮機(jī)電耗，降低運(yùn)行成本。

本實(shí)用新型具有能夠充分利用工業(yè)谷電的低價(jià)優(yōu)勢(shì)，在不影響穩(wěn)定運(yùn)行的前提下降低空分的運(yùn)行成本，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1 是本實(shí)用新型所述利用液化裝置降低空分能耗的流程示意圖。

圖2是本實(shí)用新型所述利用液化裝置調(diào)節(jié)空分負(fù)荷的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的介紹：圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種降低空分裝置能耗的裝置，所述的空分裝置主要包括壓縮機(jī)、分子篩純化器、透平膨脹機(jī)、板式換熱器、精餾塔以及連接管路，所述的精餾塔10頂部通過(guò)氮?dú)饨映龉苈?連接于板式換熱器11，并在該板式換熱器11的氮?dú)饨映隹谟玫獨(dú)夤苈?接入一氧氮液化裝置12，并在經(jīng)過(guò)所述的氧氮液化裝置12后用液氮管路3接入液氮儲(chǔ)槽13；

所述的液氮儲(chǔ)槽13通過(guò)液氮接出管路4連接一液氮泵14，該液氮泵14通過(guò)液氮連接管路5連接于精餾塔10 的上塔上部。

圖2所示，所述的精餾塔10上塔底部通過(guò)氧氣接出管路6連接于板式換熱器11，該板式換熱器11的氧氣接出口用氧氣管路7連接于氧氮液化裝置12，并在經(jīng)過(guò)所述的氧氮液化裝置12后用液氧管路8接入液氧儲(chǔ)槽15。

一種利用所述裝置來(lái)降低空分裝置能耗的方法，在工業(yè)谷電期間，所述的原料氮?dú)釭N從精餾塔10的頂部引出，經(jīng)氮?dú)饨映龉苈?進(jìn)入換熱器11復(fù)熱，再經(jīng)氮?dú)夤苈?進(jìn)入氧氮液化裝置12的制冷單元，被冷卻成液氮后送入液氮貯槽13；在峰電期間，可關(guān)停液化裝置12，利用液氮貯槽13來(lái)的液氮經(jīng)液氮泵14加壓后倒灌至主空分的精餾塔10內(nèi)維持系統(tǒng)冷量平衡，保持主空分液體產(chǎn)量不變；空分裝置內(nèi)的耗電機(jī)組可降低負(fù)荷或者關(guān)停；如圖1所示。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的是：當(dāng)空分的氧氣負(fù)荷降低時(shí)，可將多余的氧氣通過(guò)氧氣接出管路6送至換熱器11和液化裝置12與液氮換熱，變成液氧送至液氧貯槽15，空壓機(jī)不需要放空；如圖2所示。