淺談空分設(shè)備節(jié)能運(yùn)行的優(yōu)化

趙續(xù)欣

摘 要：空分設(shè)備可產(chǎn)出氣體與液體產(chǎn)品，這對(duì)于化工領(lǐng)域的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是必不可少的，但其缺陷在于生產(chǎn)過(guò)程能耗量極高，尤其是電能損耗量，因此在充分發(fā)揮空分設(shè)備功能的同時(shí)還要設(shè)計(jì)出相應(yīng)的節(jié)能方案，進(jìn)而幫助企業(yè)縮減投資成本，并解決能源浪費(fèi)過(guò)度的問(wèn)題。本文就以空分機(jī)等設(shè)備為例，對(duì)如何進(jìn)行節(jié)能降耗進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：空分設(shè)備；空壓機(jī)；節(jié)能措施

空分設(shè)備對(duì)能源的消耗量極高，占產(chǎn)品總成本的70%左右，這不僅使得能源浪費(fèi)問(wèn)題越發(fā)突出，同時(shí)也影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此當(dāng)前需要針對(duì)空分設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)采取相應(yīng)的節(jié)能措施，對(duì)設(shè)備的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化處理，進(jìn)而延長(zhǎng)設(shè)備的使用期限。本文就對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了具體分析。

1 空壓機(jī)

空壓機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)放出大量熱能，進(jìn)而使得空氣溫度升高，以往在處理時(shí)是通過(guò)增設(shè)級(jí)間冷卻器，進(jìn)而降低空氣溫度，減小壓縮能耗的同時(shí)促使工藝生產(chǎn)順利進(jìn)行，但熱交換法的缺陷在于熱能損失量較大，并且需要耗費(fèi)較多的電能，因此需要采取相應(yīng)的節(jié)能措施。具體來(lái)說(shuō)，可采用兩種方法。第一，在空壓機(jī)管道上配置回收器，進(jìn)而將設(shè)備所產(chǎn)出的熱能用于熱水的生產(chǎn)，并順利應(yīng)用至采暖或洗浴中，這樣就可直接省去加熱設(shè)備，并且無(wú)需消耗過(guò)多的電能。第二，可為管道配置回?zé)崞?，促使污氮?dú)饽軌蚺c空氣換熱，并采用加熱器進(jìn)行處理，只要調(diào)節(jié)好時(shí)間就能夠有效節(jié)約電能，同時(shí)也可在一定的切換周期內(nèi)促使節(jié)能效果達(dá)到最好。在化工領(lǐng)域，通常有自備電廠，因此壓縮機(jī)可采用自備電廠的蒸汽來(lái)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)來(lái)帶動(dòng)空壓機(jī)工作，在充分利用了自備電廠的富裕蒸汽的同時(shí)節(jié)約了電耗。

2 分子篩化系統(tǒng)

分子篩化系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)損失大量的熱能，并且電加熱元件的溫度處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)，進(jìn)而容易導(dǎo)致電加熱器的性能受損，縮短該設(shè)備的使用期限。針對(duì)該設(shè)備所采取的節(jié)能流程如圖1所示，該處理方式的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在吹冷時(shí)可直接由吸附器處理，這樣就不會(huì)因?yàn)殡娂訜崞鞫鴵p失熱量。此外，該節(jié)能措施主要有以下幾項(xiàng)基本特點(diǎn)。第一，通過(guò)吸附器直接進(jìn)行吹冷能夠在原有基礎(chǔ)上節(jié)約吹冷時(shí)間[2]。第二，在節(jié)能優(yōu)化之后電加熱器僅起加熱的作用，這樣就能夠保持元件溫度的穩(wěn)定性，而不會(huì)因?yàn)闇囟炔▌?dòng)幅度過(guò)大影響設(shè)備的使用期限。

在新興的化工領(lǐng)域尤其有自備電廠的情況下，分子篩在加熱過(guò)程中通常采用蒸汽加熱器來(lái)提高再生氣的溫度，從而避免了使用電加熱器，不僅節(jié)省了電耗更延長(zhǎng)了電加熱器的使用壽命，從而節(jié)省了能耗損失。

3 精餾塔返灌

精餾塔返灌的作用在于調(diào)節(jié)氣體產(chǎn)量，進(jìn)而降低動(dòng)力設(shè)備的能耗量，目前較常采用的精餾塔可分為三種不同的類(lèi)型，分別為液氧、液氮與液空，針對(duì)前兩種類(lèi)型的精餾塔，在節(jié)能所采取的方法是投入更多氧氣，并注入主冷，進(jìn)而促使液氧汽化，并使得氮?dú)忭樌D(zhuǎn)化為液態(tài)，進(jìn)而增加液氮含量。如需減少氧氣，只要在上塔中通入液氮就可。該轉(zhuǎn)化技術(shù)尤其適應(yīng)于氧氣供應(yīng)不足的情況，并且該方法與液壓汽化法相比節(jié)能效果更好，進(jìn)而能夠幫助企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。某公司目前就應(yīng)用了該節(jié)能方案，使得氮?dú)獾姆派⒙拭黠@有所降低，并且在應(yīng)用返灌及轉(zhuǎn)換技術(shù)后無(wú)需采用大規(guī)格的空分設(shè)備，在氮?dú)夂枯^高的狀況下可直接回收，最終形成液空產(chǎn)品，并以冷藏的方式儲(chǔ)存。另外，根據(jù)企業(yè)的應(yīng)用情況來(lái)看，設(shè)備投資金額減少了一百萬(wàn)元，并且每年可節(jié)約84.96萬(wàn)元的電費(fèi)。另外，該節(jié)能方案還具有以下幾項(xiàng)特點(diǎn)。第一，可直接應(yīng)用外部液體，無(wú)需過(guò)分依賴膨脹機(jī)，進(jìn)而能夠增強(qiáng)設(shè)備的穩(wěn)定性。第二，反灌技術(shù)的應(yīng)用可節(jié)約開(kāi)車(chē)時(shí)間，進(jìn)而將無(wú)功損耗量降低至最小。第三，返灌技術(shù)對(duì)操作人員要求較高，其必須準(zhǔn)確分析精餾塔狀態(tài)，并把握好返灌時(shí)間，進(jìn)而有效控制塔體的形變量。另外，在增加返灌液體的過(guò)程中必須保持勻速，并采取緩慢增加的方式，進(jìn)而促使液位能夠平穩(wěn)上升，而不是在短時(shí)間內(nèi)急劇增加，否則就會(huì)導(dǎo)致精餾平衡被破壞。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在社會(huì)各領(lǐng)域高速發(fā)展的同時(shí)也不可避免地造成了能源危機(jī)，因此節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為了各國(guó)發(fā)展的主要目標(biāo)。結(jié)合空分設(shè)備的運(yùn)行情況來(lái)看，其在先進(jìn)技術(shù)的推動(dòng)下盡管功能越發(fā)完善，但對(duì)能源的消耗量始終處于較高的狀態(tài)，因此當(dāng)前需要對(duì)不同類(lèi)型的設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性處理，順利實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李彥忠，譚洪波.空氣分離與天然氣液化組合流程[J].化學(xué)工程，2014（10）：258-260.