有效能损失分析及空分设备的节能

ａ ｄ ｏ ｔｍ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｄｉｉｎｓｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｔ ｅ ｅ ｒ ｙ ｃ ｎ ｕｍｐｔｏ ｆａ ｒｓ ｐ ｒ ｔｏ ｌ ｎ ． ｎ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｆｃ ｎ ｔｏ ｏ ｄ ｃ ｅ ｓ ｈ ｎｅ ｇ ｏ ｓ ｉｎ ｏ ｉ ｅ ａ ａ ｉｎ ｐ ａ ｔ Ｋｅ ｗｏ ｄｓ Ａｉ ｅ ａ ａ ｉｎ ｐ ａ ｔ Ｒｕ ｙ ｒ ： ｒｓ ｐ ｒ ｔｏ ｌ ｎ ； ｎ；Ｅｎｅ ｇ — ａ ｉ ｇ ｒ ｙｓ ｖｎ
空 分 设 备 节 能降 耗 运 行 分 析
尚 恩 清
（ 钢 集 团 临 汾 钢 铁 有 限 公 司 新 兴 实 业 公 司 ，山 西 省 临 汾 市 太 ０１０） ４ ０ ０
摘要 ：通过 对 临钢动 力 总厂 ３套 空分设备 能耗 现状 的分 析 ，从 空压机 系统 、生 产组 织、 降低 各种损 耗 、减 少堵 塞 、提 高换 热效 率 、优 化 工 况调 节 、减 少材 料 消耗 等 方 面入 手 ，采 取 相 应措
作 者 简 介 ：尚恩 清 ，男 ，１ ９ ９ ６年 毕 业 于 西北 轻 工 业 学 院机 械 电子 工 程 专 业 ，现在 太 钢 集 团 临 汾 钢 铁 有 限公 司 新 兴 实 业
Ｓ ｎ ｑｎ ｈａ ｇ Ｅｎ ｉ ｇ
（ ｎ ｉ ｇ Ｉ ｄ ｓｒ ｏ ａ ｙ，Ｌ ｎ ｅ ｒ ｎ ＆ Ｓ ｅｌＣｏ ，Ｌｔ ，Ｔａｙ ａ ｒ ｎ ＆ Ｓ ｅｌＧｒ ｕ Ｘｉ ｘ ｎ ｎ ｕ ｔｙ Ｃ ｍｐ ｎ ｉ ｆ ｎ Ｉｏ ｔｅ ． ｄ． ｉｕ ｎ Ｉｏ ｔｅ ｏ ｐ， Ｌｉ ｆｎ ０ １ ０ ｎ ｅ ４ ０ ０，Ｓ ａ ｘ ，Ｐ．Ｒ ．Ｃｈ ｎ ｈｎｉ ｉ ａ）
５ ３ ２７ １５１ １２
９
２ ０ ９８
６９ ６０

浅谈空分设备能耗因素及节能措施蔡高辉【摘要】介绍了贵冶空分机组配置及空分机组系统组成、空分生产作业过程,对低温分离空分系统的主要电气设备进行了简单的介绍,并对主要耗电设备的能耗因素进行了详细分析,结合各设备的现状及近年来生产过程中的实际问题,优化生产操作,探讨了降低空分机组总能耗的措施.%In this article, the configuration of air separation unit, constitute of air separation units system and the air separation production process are introduced. The main electrical equipment of cryogenic separation air separation system is introduced briefly. The energy consumption factors of the main power consumption equipment are analyzed. Combined with the current situation of the equipment and the actual problems in the production process in recent years, the production operation is optimized, the measures to reduce the total energy consumption of the air separation unit are discussed.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P109-112)【关键词】空分机组;空压机;冷冻机;电加热器;能耗因素;节能降耗【作者】蔡高辉【作者单位】江西铜业集团公司贵溪冶炼厂,江西贵溪 335424【正文语种】中文【中图分类】TQ116.111 引言空分即空气分离，就是将空气中的氧气、氮气及稀有气体（如氩气）等分离出来，以满足冶金、化工等各行业的生产需求。

随着我国国民经济的发展，能源供需缺口较大的矛盾日渐突出。

为此国家出台了一系列限制高能耗高污染企业发展的政策，包括对单位产品电耗超标进行处罚、限期整顿等。

作为生产企业，节能降耗既是响应国家号召，也是降低成本的有效措施。

空分设备是能源消耗大户，降低单位产品电耗可以取得极大的社会效益和经济效益。

以一套1万冶金型空分设备为例，单位氧气电耗每降低1%，每年以8千小时计算，可以节约53万度电！国家的产业政策是指导我们发展的方向，用户的要求是我们努力的目标，创新是企业技术进步不变的主题。

我们以节能降耗为目标的科技创新取得了丰硕成果：客户的要求不等于客户的需求。

前期我们会和用户进行沟通，了解他们的需要，结合工程实际，提出我们的建议，供用户参考抉择，尽量使整套装置配置优化先进的流程组织是先进性能的根本。

除了常规的采用分子筛常温吸附预净化、增压透平膨胀机制冷、规整填料上塔、全精馏无氢制氩流程的第六代空分设备，我们开发了四个节能型空分流程：1.自增压流程：不增加能耗情况下，氧气出冷箱压力大幅度提高，可使压氧能耗降低5-10%2.超低压制氧流程3.超低压制高纯氮流程4.三塔制高纯压力氮+氧气流程先进的单机性能是成套装置具有优良的综合性能指标的保证：1.选用JCL型自洁式空气过滤器，过滤器阻力不超过80mm水柱，提高了空压机进气压力，降低了压缩比2.NREC软件设计的三元流叶轮，再加上新型的中冷器，可以使空压机等温效率达到73%3.新型空冷塔设计阻力不超过400mm水柱，空气出空冷塔和冷冻水温差可以控制在1℃；冷冻段采用闭式循环，降低水质处理负荷4. 冷冻水出水冷塔和污氮气进水冷塔负温差可达10℃；当氮气产量不大于氧气产量时可考虑取消冷水机组5.结构改进型吸附器与专供分子筛吸附剂的配合使用，设计阻力不超过600mm水柱，新开发的为两万以上空分配套的立式径向流吸附器设计阻力不超过400mm水柱6.开发了节能型废热利用蒸汽加热器，充分利用了低压低温废热蒸汽的显热和潜热，可以使电加热器功率大幅度下降7.配套的国产增压透平膨胀机等熵效率一般都在85%以上，最高可达89%8.开发的内翅片管换热器，被冷却介质出口和冷却水进口的温差控制在1℃，这是其它间壁式换热器不可能达到的9.获得专利权的双层主冷空分装置主冷传热温差控制在1.2K甚至更小，下塔操作压力0.437MPa(G)已有运行业绩10. 与高校合作开发了JKB750Y—PLUS新型规整填料，配以新型塔内件，效率比传统的JKB750Y填料提高12%11. 借鉴国外经验，开发了新型铝制对流筛板塔，克服了环流筛板塔结构复杂、制造工期长、设备体积大的缺点，塔板效率提高5～10％12.上下塔、粗氩塔及精氩塔的耦合性设计。

耗 。在实际操作时，必须严格遵循各项设计原则，对于主换热器， 可 使 用 长 板 式 ，以 减 小 热 端 的 温 差 。与 此 同 时 ，使 用 优 异 性 能 的
保 冷 材 料 ，加 强 冷 箱 的 密 封 处 理 ，以有效减少冷损ra。 1.4改善膨胀量
主 塔 冷 量 主 要 由 膨 胀 机 提 供 ，通 常 都 是 膨 胀 量 越 大 制 冷 量 越 多 ，当主塔内氧气纯度保持不变时，通过对空气膨胀量的有效 提 高 可 增 加 氧 气 产 量 。为 了 有 效 保 证 产 量 ，需 要 进 行 以 下 调 节 ：
《资源节约与环保》 0 18年 第 7 期
空分装置节能降耗的实现及具体措施分析
吴口 M#- M#(中盐安徽红四 方 股 份 有 限 公 司 安 徽 合 月 巴 231607)
摘 要 :针 对 空 分 装 置 在 各 大 领 域 行 业 实 际 应 用 曰 趋
广 泛 的 现 状 ，提 出 空 压 机 优 化 、减 小 主 塔 的 上 塔 压 力 、减少 主 换 热 器 实 际 冷 损 、改 善 膨 胀 量 等 有 效 的 节 能 降 耗 措 施 。
关 键 词 ：空 分 装 置 ；节 能 降 耗 ; 措 施 分 析
引言
如 今 ，化 工 、冶金与机械等行业实际生产规模越来越大，对 工 业 气 体 的 需 求 量 随 之 快 速 攀 升 ，而 随 着 深 冷 技 术 日 益 优 化 ，空 分 装 置 在 不 同 领 域 的 实 际 应 用 必 定 越 发 广 泛 ，所 以 空 分 装 置 节 能降耗改造将势在必行。
1 主要节能降耗措施
1.1空压机优化 1.1.1工况保持稳定时降低一定进气量
提 高 负 荷 的 直 接 结 果 是 増 大 能 耗 。在 空 气 流 量 稳 定 时 ，空压 机 将 进 人 稳 定 运 行 状 态 ，随 后 其 压 力 将 伴 随 空 气 流 量 增 大 而 明 显 降 低 ; 当 空 气 流 量 增 大 到 一 定 值 时 ，空 压 机 将 进 人 最 佳 的 运 行 状 态 。工况保持稳定时，需要将实际的空气流量保持在最佳范围 内 ，如果此种状态下产气量依然有一定富裕，则可通过对进气量 的适当减少来实现节能降耗[1]。 1.1.2在后系统故障条件下降低空压机的负荷

空分设备节能降耗分析节能降耗是企业提高经济效益、增强竞争力最主要的措施之一。

节约能源又是一个企业应该担负的社会责任。

空分装置属于高能耗设备。

所以想方设法降低空分设备的能耗是企业所必须面临的问题。

本文对空分设备节能降耗进行分析。

标签：空分设备；节能降耗；分析1保持空分设备高效运行（1）高品质的气水油是确保压缩机高效运行的基础。

从气方面而言，自洁式空气过滤器是目前空分设备的主流选择。

空气经过过滤器，灰尘被滤料阻挡，滤筒按周期切换吸附，反吹净化，确保了空压机进气的清洁度。

循环水质量的好坏直接影响到装置的运行周期，设备的连续稳定运行离不开良好的水质保障。

另外，加强对润滑油的管理，制定润滑油分析制度，密切关注润滑油性能指标，发现问题及时查找原因并更换润滑油。

（2）定期检查并更换机前过滤器滤筒，选用高效的自洁式空气过滤器，以提高空压机机前压力。

在满足气量要求的前提下，尽量减小空压机压缩比，提高机前压力，降低机后压力，降低能耗。

（3）叶轮反冲洗系统的应用是保证空压机效率的关键。

建立空压机叶轮冲洗系统运用规定，即便机组效率和振动正常时也要按周期对空压机叶轮进行冲洗，坚持机组叶轮的清洗，确保空压机组的平稳运转。

（4）提高机组中间冷却器的冷却效果，安排加强点检监测，预防并消除中间冷却器发生堵塞或者泄漏等故障。

做好水质的软化及清洁工作，及时清潔过滤器。

2降低系统损耗降低系统损耗，包括物料与冷量的损耗。

在物料、冷量制取上都需要消耗原始资源，系统中的各种损耗都会反映到最终能耗的提高。

（1）降低系统中的泄漏损失。

包括气体在动机组中的内、外泄漏，气、液在冷箱管道的泄漏，尤其是液体的泄漏，生产单位液体需要的制冷量要比气体大得多，制取低温液体所耗费的能量也更多。

泄漏不止会造成不安全隐患，也会使系统能耗极大损失。

（2）降低冷却水的温度。

空压机是空分设备中能耗最大的设备，空压机功能的好坏直接影响运转本钱。

受天然要素制约，无法操控空压机组进气温度，但是在设备状况良好下，我们能够经过循环水温度和流量来进步空压机运转效率，进而降低能耗。

６减少水 、电、润滑油等材料的消耗 空分设备的能耗包括各种能源消耗 ，运转设备 的电耗就 包括空压机 电耗 、氮压机 电耗 、液氮泵 电耗、制冷机 电耗 、
油泵 电耗 。 ７结束语
通过 对陕 西延长石 油安源 化有 限公司 空分 设备能耗 现
在空分设备 的日常生产中挖掘其潜 力，使其经济 运行 ， 具有十分重要的意义 。笔者 结合 多年 的生产实践经验 ，对陕 西 延长石油 安源化 有限 公司运 行三部空 分设 备的能耗进 行 综合分析 ，在多方面做好空分设备的节能降耗工 作 。 ｌ保持空压机高效运行 （ １ ）选用采取先进 的气动设计 ，使 用高质量材料 ， 以 及实施优 良的制造 、安装 工艺 的高效率生产机组 。 高质量 的安装水平 ，能够保证空压机 良好 。 提高空压机组等温效率，使能耗大大降低 。 （ ４ ） 及时消除叶轮、管道和蜗壳 的结垢 ，定期冲洗或检 修时对叶轮重做动平 衡 ，以保证机组具有 良好的气动 性能 定期检查并更换机前过滤器滤筒，选用高效 的自洁式空 气过滤器 ， 以提高 空压机前压力 。 在满 足气量要求 的前提下 ， 尽量减 小空压机压缩 比，提 高机 前压力 ，降低机后压力 ，
谷时则组织协调多产液氮 产品 。
氧、氮分离更容易，并且合理调节节流 阀开度 ，使物料提取
率达到最高 ，降低能耗 。 （ ２ ） 由于总循环功为空压机能耗与膨胀机 功耗之差 ，若 要满足主塔正常精馏的冷量要求 （ 即总循环 功不变 ） ，应尽 量发挥膨胀机最大单位制冷量，满足 总冷量要求 ，使空压机 能耗 降低 。如果进入 塔 的膨胀 空气量过 大 ，使 塔负荷 增加 （ 精 馏能力己满负荷 ）或过热过大，会进一步改变塔 内回流 比，使塔 内精馏段 负荷过 大，造成提取率下 降；合适的膨胀 空气量与 过热度将使塔 内精 馏潜力进一步得 到挖掘 ，使效 率最佳、能耗最低 。

Ｌａ ｎ Ｚｈｅ ｎｑｉ ａ ｎｇ
（ Ｏｘ ｙ ｇ ｅ ｎ — ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔｏ ｉ ｍｐｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ，ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｐ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｌ ｏ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｍａ ｎｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｓ ｔ ，ａ ｎｄ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｓ ａ ｖ —
ｉ ｎ ｇ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｉ ｒ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｈ ａ ｓ ａ ｌ ｗ ａ ｙ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｓ ｕ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｆ ｏ ｒ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ — ｍ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｉ ｎ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： Ａｉ ｒ Ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｑ ｕｉ ｐｍｅ ｎ ｔ ；Ｂａ ｃ ｋ—Ｆ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｉ ｎ Ｃｏ ｎ ｄ ｅ ｎ ｓ ｅ ｒ ；Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ Ｃｙ ｃ ｌ ｅ； Ｎｉ ｔ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ Ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ；Ｏｘ ｙ ｇ ｅ ｎ Ｉ ｎ・
液化装置对主冷返充液氧 ． 来提 高空分设备的开车效率。介绍 了水循环能耗控制所采取 的诸 多优化措施 ， 并达 到 了节水 降耗的效果。根 据制氧厂现有设备 配置特点 ， 对氮气和氧 气产品的增产 实施创新改造 。
关键 词 ： 空分设备 返充主冷 水循环 增氮 增氧
Hale Waihona Puke Ｏｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｅｎｅ ｒ ｇ ｙ Ｓａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ａｉ ｒ Ｓｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎｔ

企业成本压力
随着能源价格的上涨，企业的能源成本逐渐增加。节能降耗有助于降低企业的 运营成本，提高经济效益。
经济效益
节能降耗措施的实施可以为企业带来可观的节能效益，如减少能源消耗、降低 运营成本等，有助于提高企业的市场竞争力。
节能降耗政策与法规
政策支持
政府为了推动节能降耗，制定了一系列的政策和法规，鼓励 企业采取节能措施，提高能源利用效率。
空分装置的发展趋势
高效节能
随着能源价格的上涨和环保要求 的提高，空分装置的节能降耗成 为发展趋势，通过改进工艺流程 和采用新型材料，提高设备的能
效和降低能耗。
智能化控制
采用先进的控制系统和传感器技 术，实现空分装置的智能化控制 ，提高设备的稳定性和可靠性，
降低人工干预和操作难度。
大型化、集成化
随着工业规模的扩大和用气需求 的增加，空分装置的大型化、集 成化成为发展趋势，能够提高设 备的产气量和效率，降低占地面
法规约束
节能降耗法规的制定和实施，对企业提出了明确的节能要求 和标准，促使企业采取有效措施实现节能目标。
03
空分装置的节能降耗实践
优化设计
设备布局优化
合理规划设备布局，减少 物料输送距离和能耗，提 高设备运行效率。
换热网络优化
采用先进的换热器技术和 优化换热网络，降低热量 损失，提高冷热能利用效 率。
积和投资成本。
02
节能降耗的必要性
能源危机与环境保护
能源危机
随着全球能源需求的不断增长，化石 能源的储量逐渐减少，能源危机日益 严重。节能降耗是缓解能源危机的重 要措施之一。
环境保护
化石能源的使用会产生大量的二氧化 碳等温室气体，加剧全球气候变化。 节能降耗有助于减少温室气体排放， 保护环境。

浅谈空分设备节能运行的优化空分设备可产出气体与液体产品，这对于化工领域的生产来说是必不可少的，但其缺陷在于生产过程能耗量极高，尤其是电能损耗量，因此在充分发挥空分设备功能的同时还要设计出相应的节能方案，进而帮助企业缩减投资成本，并解决能源浪费过度的问题。

本文就以空分机等设备为例，对如何进行节能降耗进行了详细分析。

标签：空分设备；空压机；节能措施空分设备对能源的消耗量极高，占产品总成本的70%左右，这不仅使得能源浪费问题越发突出，同时也影响了企业的经济效益，因此当前需要针对空分设备的运行特点采取相应的节能措施，对设备的整个运行过程进行优化处理，进而延长设备的使用期限。

本文就对此问题进行了具体分析。

1 空压机空压机在运行过程中会放出大量热能，进而使得空氣温度升高，以往在处理时是通过增设级间冷却器，进而降低空气温度，减小压缩能耗的同时促使工艺生产顺利进行，但热交换法的缺陷在于热能损失量较大，并且需要耗费较多的电能，因此需要采取相应的节能措施。

具体来说，可采用两种方法。

第一，在空压机管道上配置回收器，进而将设备所产出的热能用于热水的生产，并顺利应用至采暖或洗浴中，这样就可直接省去加热设备，并且无需消耗过多的电能。

第二，可为管道配置回热器，促使污氮气能够与空气换热，并采用加热器进行处理，只要调节好时间就能够有效节约电能，同时也可在一定的切换周期内促使节能效果达到最好。

在化工领域，通常有自备电厂，因此压缩机可采用自备电厂的蒸汽来驱动汽轮机来带动空压机工作，在充分利用了自备电厂的富裕蒸汽的同时节约了电耗。

2 分子筛化系统分子筛化系统在应用过程中会损失大量的热能，并且电加热元件的温度处于极不稳定的状态，进而容易导致电加热器的性能受损，缩短该设备的使用期限。

针对该设备所采取的节能流程如图1所示，该处理方式的优势体现在吹冷时可直接由吸附器处理，这样就不会因为电加热器而损失热量。

此外，该节能措施主要有以下几项基本特点。

浅析空分设备的节能措施【摘要】分析了空分设备生产各环节能耗的构成与可采取、应用的节能措施。

【关键词】能耗；压缩机；热损失1、前言随着制氧技术的不断发展，尤其是大型空分设备在上世纪九十年代后都采用了全低压分子筛净化流程，上塔（氩塔）采用了规整填料，空压机、膨胀机等旋转设备采用的大都是等温或等熵效率高的进口设备，与之前采用的的切换板式、筛板塔流程及采用的国产压缩机、膨胀机的相比，现代大型空分设备的制氧单耗已经大幅降低。

因而如何降低大型空分设备的单耗就在日常生产中显得举足轻重。

2、空分设备能耗的组成（1）电机拖动的压缩机组（高压供电、大功率）空压机增压机氮压机（内压缩）空压机氧压机氮压机（外压缩）（2）辅助设备用电（低压供电小功率）水泵低温液体泵等工艺泵电加热器各压缩机的油泵、油箱加热器及控制系统3、在实践生产中可行的节能措施及操作下面笔者按照工艺流程对空分设备的节能进行分析。

（1）自洁式空气过滤器自洁式空气过滤器的阻力反映出滤筒过滤效果差，同时阻力高会造成空压机进口压力低，空压机的能耗增加，所以要根据自洁式空气过滤器的阻力与空压机进口压力及时更换滤筒，一般滤筒适用寿命为2—3年，阻力不超过800Pa—1000Pa为宜，但通过实践看，滤筒的寿命一般在18个月—24个月。

（2）原料空气压缩机空压机的等温效率的高低直接影响到压缩机的能耗，同时空压机排气温度高也影响空气出空冷塔温度，该温度的升高一是加大分子筛的工作负荷，二是带入空分装置的热量增多，能耗增加，所以空压机运行要严密关注压缩机各级冷却器温度，如偏离设计值较大，要及时进行机械冲洗或药物清洗；此外级间冷却效果的不好还有可能导致级间轻微喘振。

（3）预冷纯化系统预冷纯化系统的电耗主要来自冷却（冷冻）泵、电加热器、冷冻机，水泵的选型合理，一是满足工艺要求的情况下余量要适中，避免大马拉小车的配置，二是水量的调整要严格控制按照设计要求，避免水量越大越好的的操作误区；三是要保证空冷塔与水冷塔的换热冷却效果，水冷塔要充分利用有限的氮气（污氮气）资源对水进行冷却，从而减小冷冻机的负荷，节约电能；冷冻机的适用要合理，一般的冷冻机组的配置主要是考虑氧氮产品比，通常一些单位考虑到夏季实际供水温度比设计值偏高较大或氮气产量的可调性，也配备冷冻机；所以使用冷冻机要合理，水的冷却主要还是靠水冷塔的氮气（污氮气），做到冷冻机尽量不用或低负荷运行，无论对于水冷塔冷却水温度的控制还是冷冻机出水温度的使用都要避免越低越好的操作理念，要考虑到冷却水药物结晶析出在管道或填料低温结垢的问题。

浅谈空分设备能耗因素及节能措施摘要：节能降耗是企业提高经济效益、增强竞争力最主要的措施之一。

节约能源又是一个企业应该担负的社会责任。

空分装置属于高能耗设备。

所以想方设法降低空分设备的能耗是企业所必须面临的问题。

本文分析了空分设备设计节能降耗措施。

关键词：空分设备；节能降耗；方法在空分设备的日常生产中挖掘其潜力, 使其经济运行, 具有十分重要的意义。

空分设备属于高能耗设备，能源的消耗占了产品成本的70%以上，降低能耗可以显著提高企业经济效益。

在空分技术的发展过程中，节能降耗可以从设备的设计制造以及运行操作管理等方面入手。

一、能耗的构成主体空分装置能耗的构成主体如下：由电动机驱动的压缩机组：空压机、增压机、氮压机。

空压机、氧压机、氮压机。

辅助设备包括水泵、低温液体泵、电加热器、油泵、油箱加热器及控制系统用电。

二、空分设备设计节能降耗措施1、采用高效率低能耗空压机组现代空分设备已经发展到第六代全低压空分流程，低压空气流程的主要耗能设备是空压机，空压机的设计以及制造工艺对空压机的效率影响很大。

选用优良的空压机组能给整套空分装置能耗带来极大的降低。

采用三元流叶轮，冷却效果好、等温效率高的等温型空气压缩机组，可以带来比传统空压机的能耗降低3%的效果，在大空分装置中的优势又更为突出。

1）采用先进的气动设计、高质量加工材料和高精密的制造工艺。

2）高质量的安装水平，使空压机具有良好的润滑性能、有较高的机械传动效率，从而使得空压机组能保持高效率运行。

避免机组出现油压、油温超限波动，尽量将空压机组控制在安全的运行状态之中。

3）提高机组中间冷却器的冷却效果，安排加强点检监测，预防并消除中间冷却器发生堵塞或者泄漏等故障。

做好水质的软化及清洁工作，及时清洁过滤器。

4）定期消除叶轮、管道和蜗壳产生的结垢，冲洗或检修时对叶轮重做动平衡，以确保机组一直具有良好的气动性能。

5）定期拆检更换机前过滤器滤芯。

选用高效的带自洁功能的空气过滤器，以尽可能提高空压机进口压力。

49一、空分设备能耗概述1.空分设备现状空分设备种类繁多，主要可分为两类，即气体产品空分设备和液体产品空分设备。

目前，我国经济快速发展，工业技术发展速度也不断加快，一些辅助工业生产装置空分设备性能也得到了显著提升。

在此背景下，空分设备开始逐步完善超高压性能，为空分设备生产打下了坚实基础，也创造了优良的空间环境。

另外，随着当前科技快速发展，低温深冻技术也得到了迅速提升，空分设备一定要重视超低压生产过程研究，只有这样才能让空分设备适应性进一步进行扩大。

2.空分设备高能耗原因在当前空分技术快速进步和空分设备大型化发展环境下，尽管操作过程中降低了相关能耗指标，但还是会出现一些高能耗问题。

例如因使用时间增加或设备老化问题，导致部分空分设备消耗指标进一步增大，无法带来较好的经济效益。

随着冶炼生产技术发展，工艺的改变对生产供需平衡产生了直接影响，导致各种气体无法合理匹配，如果在操作过程中，某一气体进行大规模排放，势必会出现很严重的浪费问题。

此外，某些机组无法科学合理地进行设计选型，对机组设备匹配效率产生了较大影响。

所以在空分设备条件下，需要借助设备工艺和操作技术对空分设备进行改进，提高空分设备机组运行经济性，降低能耗。

二、空分设备节能降耗措施1.采用高效率低能耗空压机组当前现代化空分设备已经发展至第六代全低压空空分流程，随着科学技术发展，在操作时低压空气流程中消耗量最大的设备就是空压机，所以需要对其进行处理和控制。

在设计和制造空压机过程中，相关工艺直接影响空压机效率，所以一定要合理地选择空压机类型，降低整套空分设备能耗。

一般来说，三元流叶轮具有较好的等温效率，而且冷却效果较高，可以有效降低空压机能耗。

首先，通过高质量加工材料以及先进气动设计保证安装水平达到要求，确保空压机具有较好的机械传动效率及良好的润滑性能，只有如此才能确保空压机组保持稳定与高效的运转，防止机组在工作的过程中出现油温超限波动或者油压超限波动情况；其次，需要提高机组中间冷却效果，设立相应的点检监控，在操作过程中避免或消除中间冷却器发生泄漏堵塞问题；最后，加强软化和清洁等工作，对过滤器进行清洁，保证机组处于良好技能状态下，另外需要对机前过滤器滤芯进行拆除或者更换，选择高效的自洁功能过滤器，对空压机进口压力进行控制，减小空压机压缩比。

大型空分设备节能减排技术分析和实践摘要：随着科学技术发展速度不断加快,我国空分设备制造行业生产出了更加先进的新型空分集成系统、自动控制系统等,切实提升了空分设备在实际运行过程中的能源利用率,为实现节能减排奠定了坚实的技术基础.鉴于此,本文以大型空分设备节能减排的探究工作为切入点,对空分设备的节能减排技术进行了阐述.关键词：大型空分装置设备；节能减排技术；实际运用；发展趋势一、概述大型空分装置设备含义空分装置是一个大型综合性系统，生产过程涉及环节众多，每个环节都对整个工艺流程有着非常重要的影响。

因此，必须加强对空分装置安全生产设计，严格遵守国家法律法规的相关规定，落实各项安全措施。

此外，还要加强对空分装置的安全控制措施建设，保证各项检查、监测设备完善，使各项操作能够在控制室集中控制、管理，防患于未然，及时发现并尽早解决问题，提高空分装置的操作安全性和可靠性。

对于大型空分设备而言，其主要是运用空气作为原材料，运用压缩循环和深度冷却等方法把空气转变为液态，运用精馏设备将液态中空气的氧气等进行分离，从而达到对每个领域生产标准。

目前国内很多大型空分设备的类型非常多，根据基本流程可以将其分为高压、中央等空分设备。

这种空分设备内部结构具有一定复杂性，通过动力、智能化以及净化系统等构成，每一个系统运转情况都会对整个空分设备的节能减排情况造成一定影响。

二、阐述大型空分设备中运用节能减排技术的重要性节能减排是建设资源节约型、环境友好型社会的关键，是建设生态文明的基础。

改革开放以来，我国经济快速增长，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。

大型空分设备是很多领域生产当中非常重要的装备之一。

这种装备可以为后面生产提供一定量的气体。

在这种空气设备生产制作期间使用更加高科技的节能减排技术可以研发出功能比较完善的空分设备节能减排系统，这样能够尽可能节省空分设备运转当中所产生的能源损耗量，并且有非常明显的生态效益。

空分项目节能评估报告1. 简介空分项目是指将气体混合物中的不同组分通过分离技术将其分离为纯净气体的项目。

在过去的几十年中，空分项目在工业领域中被广泛应用，例如制造氧气、氮气和稀有气体。

然而，随着环境保护意识的提高和能源消耗问题的凸显，节能已经成为空分项目领域中需要面对和解决的重要挑战之一。

本报告旨在对某空分项目进行节能评估，通过分析项目的能源消耗和优化潜力，提出相应的节能措施，以期为项目的可持续发展提供有益的参考。

2. 项目描述空分项目目前使用的空分技术是传统的低温分离技术，主要用于将空气分离为氮气和氧气。

项目的主要设备包括压缩机、冷凝器、膨胀机、换热器等。

该项目每年生产氮气约10000吨、氧气约2000吨。

3. 能源消耗分析为了评估空分项目的能源消耗情况，我们首先对项目的能源使用情况进行了详细调查和分析。

3.1. 电力消耗项目的电力消耗主要来自于压缩机和冷凝器的运行。

通过对设备每年的运行时间和电力参数进行测量和计算，我们得出每年的电力消耗约为1000万千瓦时。

3.2. 燃气消耗项目的燃气消耗主要来自于膨胀机的运行。

通过对膨胀机的使用时间和燃气流量进行测量和计算，我们得出每年的燃气消耗约为5000万立方米。

4. 节能潜力分析根据上述能源消耗分析结果，我们可以看出该空分项目在能源利用方面存在一定的浪费。

在这一部分，我们将分析项目的节能潜力，并提出相应的节能措施。

4.1. 电力消耗优化通过减少压缩机和冷凝器的运行时间，采用高效节能的设备，以及改善设备的操作和维护方式，可以有效降低电力消耗。

4.2. 燃气消耗优化通过优化膨胀机的运行参数，控制燃气流量，以及改善设备的热效率，可以有效降低燃气消耗。

5. 节能措施实施建议基于节能潜力分析的结果，我们提出以下节能措施实施建议：- 替换低效设备：将旧的压缩机和冷凝器替换为高效节能的设备，可以降低电力消耗。

- 优化操作维护：加强设备的操作培训，提高设备的使用效率，减少能源浪费。

耻
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浅谈环境保 护与可持续发展 的关 系
姚 红 旭 初 广玲 李静 （ 庆市萨尔图区 保护 大 环境 局）
摘要 ： 环境与发展相互依靠 ， 相互促进。 环境 是人类赖 以生存和发展的基 生存和发展的环境 结构和状态的变化， 产生的原 因包括人为、 自然两 础， 发展是促进环境保护 的前提条件。人 类的历史可以说是人 类与 自然界不 方面 。其实质是人类不合理的社会经济活动与环境可持续发展问的 断冲突的历史。人类为了求生存 ， 改善生存条件 ， 就不断地向 自然 索取， 甚至 矛 盾 。 有时是过度的索取。对此 ， 自然界不时以洪水、 干旱、 沙漠化等灾难 给人 类以 环境 问题 已成 为人类面临的严峻挑战之一。主要包括原生环境 惩罚， 使人类逐渐意识到遵守 自然法则的重 要性。 问题 和 次 生 环 境 问题 两 大类 。环 境危 机 之 所 以 引 起人 们 的普 遍 不安 关 键 词 ： 境 保 护 可 持 续 发 展 环 与 广 泛 关注 ， 因为 环 境 危 机 不仅 影 响 了 当代 人 的生 活质 量 ， 是滨 公司 中 石 哈尔 分 ）
与氩 、 氩与氨之间的分离。该设备 自投产 以来 ， 分子筛再 生用污氨气 量 一直达不到设计值（ ８ ０ Ｎ ／ 、５ Ｐ ）影 响分子筛再生效果 ， １ ０ ０ ｍ３ １ Ｋ ａ ， ｈ 导致进塔气体 Ｃ 超标 。虽经采取提高污氨压力的方法增加流量 ， Ｏ： 但 效 果 不 明 显 ， 力 提 高 到 ２ Ｋ ａ 流 量 为 １ ０ ０ ｍ３ ， 且 增 加 压 ５Ｐ ， ７０Ｎ ／ 而 ｈ 了设备能耗 。 针对污氨气流量低于设计值的现象， 我们采取 了如下手 段增大污氦气量 ： ①对污氨气流量表进行 了多次调校 ， 确认流量表没 问题。②对 污氦气放散阀 Ｖ ０ 、 Ｉ １ ４进行调校 ， １ ６ ＰＣ ０ 确保 阀门正常。 通过 以上措施后 ， 污氨气出塔压力、 上塔压 力、 污氮气提取量都无 变化 。经 分析 认 为可 能 是 由于 分子 筛 污氨 放 空 管道 管径 细 小 ， 导致 污 氨 憋压 ， 法取 出的原 因。 原 有污 氨 放空 管路 从 变径 处切 除 ， 焊 无 将 重新 接 大 管径 管 路 ； 同时 ， 污 氦 放 空消 音器 去 掉 ， 小 污氦 管 路 阻 力 ， 将 减 以 求能在降低污氦压力的前提下， 保证分子筛再生污氦气量 。经过一天 的时间 ， 管道改造工作顺利完成。改造后 ， 经使用验证， 分子筛再生污 氮压力为 １ Ｋ ５ Ｐ时 ， 污氮流量即可达到 ２ ０ ０ Ｈ， ４ ０ Ｍ／ 达到了预期效果。 改造后上塔压 力降到 ３ Ｋ ａ 氦气 出塔压力为 １ ｋ ａ 空压机机 ７Ｐ、 Ｐ， ０ 后压力由原 来的 ０５ ＭＰ ． ２ ａ降低到 ０４ ＭＰ ， ．８ ａ 经过计 算， 年节约 电费 ２ ０多万 。 对 节 能 降耗 、 ０ 保证 气 体 纯 度 起 到 了 良好 的作 用 。 ２２ 充 分 利 用 膨 胀 机 的潜 力 ， 产 液 氧 、 ． 生 液氮 该 套 空 分 设 备 送 入上塔 的膨胀 空气设计 量是 ３ ０ Ｎｍ３ ，实际上 由于膨胀 机效率 ２０ ／ ｈ 高 、 空 分 塔 绝 热 效 果 好 、 以及 复 热 不 足 冷 损 小 等 原 因 ，膨 胀 量 在 ２ ０ Ｎ ／ 右 时 即 可保 证 冷 量 平 衡 。 因此 ， 们 认 为 可 以 充 分 利 ２ ０ ｍ３ ｈ左 我 用膨胀机的潜力 ， 适当增加膨胀量生产液体产品 ， 以满足生产和市场 对液氦 、 液氧 、 液氩的需求。在将膨 胀空气量提高至 １ Ｏ Ｏ ｍ３ ０Ｎ ／ ７ ｈ后 送入上塔参加精馏 ， 由于膨胀空气有一定 的过热度 ， 吹入 大量 的过热 气体会导致膨胀空气进塔 处塔板液体大量蒸发 ， 影响精馏效果。 为保 证 产 品 纯 度 ，通 过调 节 纯 液氮 调 节 阀 Ｈ ２和 污 液 氨 调 节 阀 Ｈ ６开 Ｖ Ｖ 度， 在液氦纯度合格 、 满足下塔精馏的前提下， 尽量将 阀门开大， 增加 上塔下流液 ， 改善精馏条件 ， 使产品纯度不影响的情况下 ， 天可 多 每 生 产 液 体 产 品 ６ ， 高 了经 济 效 益 ｍ。提 ２３ 改进 纯 化 器再 生工 艺 流 程 ． ２３１纯化器再生气源加温改用空气 在石油化工等企业 ， ．． 以生产 氦气为主。氧气大部分放空且具备 了压缩风系统 的企业， 在氨气需求 紧张的情况下， 可以用压缩风代替氨气对纯化器进行加温再生， 既增 大 了氦 气 产量 ， 证 用氮 装 置 的安 全生 产 ； 时又 节约 了资源 费用 。 保 同 ２３２ 纯 化 器吹 冷 时氨 气 旁通 纯 化器 再 生加 温完 吹 冷 时 ， 要 ．． 氨气 经过灼热的加热炉 ， 使很大一部分冷量消耗在加热炉 的炉体上 ， 既要 多消耗氮气又要多耗 电。 在加热炉前后各装一只截止阀将吹冷的氨气 隔开， 再焊一条管线加上一只旁通阀 ， 这样吹冷的氮气就绕开加热炉 ， 直接进入纯化器 ， 达到了迅速降温的 目的。由于单纯吹冷大大缩短 了 时间， 同时 加 热炉 仅加 热 不进 行 强迫 冷 却 ， 免 了频 繁 的过 冷 过热 ， 避 从 而延长 了加热炉的寿命。另外由于加热炉不进行强迫冷却 ， 其保温性 １４成品指标 ． 能亦较好。 下次加温时， 温度上升较快 ， 从而提高了加热再生纯化器 的 速度， 缩短 了纯化器再生时间， 也在一定程度上节约了电能。 ２４ 减 少空分设 备冷量损失 空分设备的冷损主要表现在 四个 ． 方面 ： 热 不足（ 复 即热 交换 不 完 全 ） 失 （ ， 冷 损 失 （ ）液 态 产 品 损 Ｑ ）跑 Ｑ３ ， 取 出冷 量 损 失 （ ）塔 内泄 漏 损 失（ ＱＤ ， Ｑ ） 此 ， 分 设 备 的总 冷 损 失 为 。因 空 Ｑ ＝ 。 Ｑ，Ｑ２Ｑ３根据能量守恒原理 ， Ｑ十 ＋ ＋ ｏ 在稳定工况下， 空分设备 注： 气体体积（ ｍ ） Ｎ ３系指在 Ｏ １ １ ２ Ｋ ａ状态下 的体积。 ￣ ０． ５ Ｐ Ｃ， ３ 的产冷量应该与装置 总冷损平衡。而空分设备的产冷量在没有外加 ２ 降低降耗和提高生产能力的措施 是 Ｔ与膨 胀 机 的 产冷 量 ２１改造污氯气放空管道 ， ． 降低上塔操作压力 根据 空分精馏原 冷 源 的条 件 下 ， 由压缩 空气 等 温 节 流 效 应 △Ｈ 。 △Ｈ ＋ 。 Ｑ ＋ ＋ ２ Ｑ 。 理 ，上 塔 压 力 的 变化 引起 主 冷凝 蒸 发 器 内 液氧 与下 塔 侧 氨 气 之 间 的 Ｑ 两 部 分 组成 。 因此 ． Ｔ Ｑ ＝ ０ Ｑ１Ｑ ＋ ３ 由上 式 可 知 ， 少冷 量 损 失 ， 以减 少制 冷量 ， 而 提 高 空 分 系 减 可 从 温差变化： 上塔 压力高， 则液氧的汽化温度亦高 ， 这样在下塔压力不 由于各种客观条件的限制， 冷损是不可能完全消除 变的情 况下 ， 主冷内氧氨 之间的温差 必然缩 小， 换热量减少 ， 使下塔 统 运转 的经济性。 但 的回流液减 少， 必然引起 下塔压 力增 高 ， 使氮气 的温度亦提高 ， 从而 的 ， 可 以 采取 一 定 的措 施来 减 少 。 复热不足冷损 的控制 热端温差是指正流空气进塔温度与各股 满足主冷换热对温差的要求。 随着下塔 的压力提高 ， 空压机 的机后压 热端温差越大冷损也就越大 ， 因 力必然增大 ， 这使空压机轴功率增大， 电增加。 耗 因此， 在调节精馏工 流气体 出塔温度 的算术平均值之差。 应尽可能地缩小热端温差 。 中小型空分设备的热端温差设计值为 况时 ， 一定 要尽 量 降 低 上塔 压 力 。压 力 降低 后 ， 但 可 以 降低 空 压 机 此 ， 不 ～ ℃。① 热端温差扩 大的几种原 因： 胀量过 多； 膨 热交换器表面被 出 口压 力（ 即系统压 力）而且使上塔 的精馏工况趋于优化 ， ， 有利于氧 ５ ７

有效能损失分析及空分设备的节能万建余 徐福根 杨志鹏(新余钢铁有限责任公司气体厂，江西新余 338001)摘要：通过空分设备有效能损失分析方法，有效损失主要存在压缩机、主换热器、精馏塔、气体管线。

经节能改造和优化操作 ，最终达到了提高有效能利用率，从而达到节能的目的。

关键词： 有效能损失 空分设备 节能 优化The Available Energy Loss Analysis and Saving EnergyWan Jiang-Yu ，Xu Fu-gen Yang Zhi-Peng(Gas Production Factory of Xinyu Iron and Steel Co., Ltd., Xinyu 338001, Jiangxi, P.R.China)Abstract: By using the available energy loss analysis method, the available energy loss lies in the compressor , main heat exchanger, distillation, and gas tube line. Based on the available energy loss analysis, the schemes of saving energy reform and optimizing operation are suggested to reach the aim of saving the energy and to raise effective profit of the energy source.Keyword: available energy loss ； air separation plant ；saving energy ； optimization随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，年人均能源消耗量将逐年增加，据预测，到2050年将达到2.38吨标准煤，相当于目前世界平均值（2.4吨标准煤），但远低于目前发达国家的水平。

浅谈空分设备的节能潜力及可行性分析作者：方伟来源：《科技风》2017年第06期摘要：通过详细分析空分设备的高耗能原因及存在的节能潜力，发现空分设备有效能损失主要存在于动力系统、纯化系统、制冷系统及热交换系统。

通过节能改造和优化操作，提高对有效能的利用率，从而达到降低空分设备能耗的目的。

关键词：空分设备；节能潜力；优化操作；降低能耗随着科学技术的不断发展，空分设备也逐步向着大型化、装备化的方向发展，带来的好处是使得设备能耗大幅度降低，生产运行成本大幅下降，实现效益的最大化。

但是在实际生产中，由于种种原因，高耗能现象依然存在。

例如，空分设备经过长时间运行，单耗明显增加。

再比如冶炼生产的不规律性，使得空分装置的产量不能及时回调，造成氧、氮、氩等气体的大量放散，浪费也很严重；因此，有必要通过提升操作技能以及对设备加以改造来提高生产整体的经济性。

1 空分设备能耗大的原因1.1 空压机能耗1.1.1空分设备启动时间长空分设备在启动后需要冷却与积液，所谓冷却就是将设备的内部温度从常温冷却到-183℃，而这一过程通常需要12～18小时。

积液就是使主冷液氧积累到一定高度，从而保证液体产品的产量。

由于冷却与积液的时间较长，从而加大了空压机的电耗。

1.1.2空压机级间冷却器冷却效果变差空压机级间冷却器的冷却效果直接决定了空压机排气量的大小。

因此冷却器如因结垢、堵塞等原因造成冷却效果变差，空压机能耗也会增加。

1.2 其他能耗1.2.1分子筛电加热炉能耗若空气进入分子筛后温度偏高会造成分子筛吸附器吸附的不彻底，吸附能力严重下降，因此需要通过提高分子筛再生温度来解决，而这种方法增加了电加热炉的用电耗能（电加热炉的用电量一般占空分设备用电量的5%）。

大大增加了运行成本。

1.2.2预冷系统空气出空冷塔温度过高空压机排气温度、循环供水温度提高以及冷冻水在低温下药物结晶等情况容易造成空冷塔、水冷塔换热效果差，空气出空冷塔的温度高，分子筛的吸附负荷增加，也会导致更高的再生能耗，同时空气进主换热器温度的升高，使得换热器的负荷增加，设备成本相应增加；反之，降低空气出空冷塔温度，则需要预冷系统提供更多的冷量，在进水冷塔的氮气或污氮气总量已经确定的前提下，额外的制冷量必须由冷冻机提供，降低温度就会增加对冷冻机的能耗要求。