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空分设备节能降耗运行技术研究与应用发布时间：2023-02-13T02:27:05.319Z 来源：《中国科技信息》2022年9月第17期作者：刘小伟[导读] 为了迎合国家所贯彻的可持续发展理念，低碳和节能减排成为现代化工业发展的重要方向刘小伟国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤制油分公司，宁夏银川 750000摘要：为了迎合国家所贯彻的可持续发展理念，低碳和节能减排成为现代化工业发展的重要方向，针对空分设备运行开展理论分析，根据空分设备的实际运行状况，基于多个角度出发加强针对性控制措施的应用，实现其运行能耗的降低，提高其节能减排效果，创造更为可观的经济效益。
基于此，本文主要围绕空分设备节能降耗运行技术的应用进行分析和探讨，以期为相关工作开展提供相应帮助。
关键词：空分设备；节能降耗；技术应用引言提高节能降耗水平为企业提高自身核心竞争力的重要途径之一，与此同时实现能源的节约也是现代社会发展对企业提出的新的要求。
针对空分设备而言，其在运行过程中对于能源的损耗量较大，针对该设备运行进行优化，提高空分设备节能降耗效果，有利于为企业创造更为可观的经济效益和社会效益，具有非常重要的现实意义。
1 空分设备概述1.1 现阶段空分设备应用状况当前阶段相关领域所使用的空分设备种类较为丰富，通常能够划分成两种类型，分别为气体产品空分设备与液体产品空分设备。
近些年来我国的社会经济呈现出了良好的发展态势，在这样的背景下，工业技术也获得了前所未有的进步，促使部分工业生产装置空分设备性能获得了很大程度的提升，与此同时空分设备的超高压性能也得到了整体上的优化，这对于空分设备生产来说是非常有利的，与此同时也创造了更为良好的空间环境。
此外，在科学技术高速发展背景下，低温深冻技术应用水平也得到了大幅度提升，在实践工作中，空分设备应在超压生产过程的研究与探索方面给予足够重视，以此来有效提高空间设备的适用性，更好地满足实际应用需求。
1.2 空分设备高能耗影响因素虽然近些年来空分设备得到了高速发展，并且不断朝着大型化发展方向迈进，在空分设备操作期间也注重了对相关能耗指标的控制，但仍然无法实现高能耗问题的完全避免。
空分装置节能降耗的途径摘要：本文通过对空分装置优化操作、降低各种损耗、减少冷量损失采取新流程等方面入手，探索了一些空分装置节能降耗的方法。
关键词：空分装置运行节能降耗空分设备都是能耗大户，能源消耗占空分产品成本的70%-80%。
空分的能耗问题从第一台制氧机问世以来，一直是空分技术发展的主要课题。
在空分技术的发展过程中，节能降耗分别从装置设计制造和运行两方面入手，不断改进流程并提高配套单元设计的技术水平和运用现代化控制手段优化操作和管理，使空分技术逐渐向着节能、低耗的方向发展。
一、空分设备能耗分布在空分流程中，大部分能量用来完成分离过程，仅有一小部分用于提供带压气体产品或液体产品，其能耗分布如表1：表1 空分设备能耗分布二、节能措施1.压缩机系统节能空压机是空分装置能耗最大的装置，所以降低空压机电耗是关键。
要想降低电耗就必须提高空压机的等温压缩效率和机械效率，从而达到较大的节能效果。
具体措施是：1.1增大冷却器换热面积，保证换热充分；1.2保持气体通道通畅，定期检查，及时去除积碳；1.3降低冷却水进水温度。
按照空压机效率计算公式，冷却水的温度每降低3℃，空压机的电耗就降低1%。
所以，降低冷却水的温度是压缩机节能的重要措施。
1.4加强泄漏点的巡检，消除漏点，减少能量的损失；1.5减少机械的摩擦阻力，润滑油选取要适当，同时要注意检查油温、油压等参数的变化。
2.选择气体轴承式的透平膨胀机在低温法制氧装置中膨胀机是十分关键的机组。
因为在启动制氧时，需要膨胀机提供大量的冷量使空气液化，而在正常运行时，也要依靠膨胀机制冷以补偿冷损失。
选择气体轴承式的透平膨胀机，可提高透平膨胀机的效率，从而降低能耗。
如果在生产过程中，气体产品以氧气为主氮气为辅，透平膨胀机可改空气轴承为氮气轴承，实现节能增效。
同时不会受供电或压力波动的影响，发生突发事故。
3.精馏和换热系统节能3.1降低精馏塔上塔压力。
精馏塔上塔压力高，则液氧的气化温度亦高，如果下塔压力不变的话，这样就使的氧氮之间的温差缩小。
空分设备节能降耗运行技术及环保的应用分析王文涛1发布时间：2021-09-27T05:42:48.976Z 来源：《中国科技人才》2021年第19期作者：王文涛1 何东林2 张炳帅3 [导读] 由于国家社会的发展，各个工业领域也在不断壮大，随之而来的是对工业气体的需求量飞速上涨，空分装置在各领域内部被广泛推广应用。
开封市质量技术监督检验测试中心河南省开封市 475000摘要：由于国家社会的发展，各个工业领域也在不断壮大，随之而来的是对工业气体的需求量飞速上涨，空分装置在各领域内部被广泛推广应用。
同时我们也注意到，空分设备的高能耗造成了很大程度的资源浪费。
基于此，本文就空分设备的节能技术的分析对如何应用空分设备的节能降耗技术及环保进行了研究，以期为空分设备的绿色高效发展提供参考。
关键词：空分设备；节能降耗；节能降耗技术引言：我国目前的能源储备情况与工业发展需求产生矛盾，为了响应我国节约型社会的建设方针，各行各业以及各基层单位都应积极参与到建设之中。
如今，化工、机械等行业产业规模逐年增加，对工业气体的需求更是与日俱增，空分装置在各个领域内的广泛应用是可预想到的趋势。
空分设备制造工业作为这些领域的设备供给者应将节能减排的理念融入到生产经营中去，尽可能地提高资源的利用率，推动空分设备向节能降耗的方向不断发展。
一、空分设备节能技术所谓空分就是指将空气中工业生产所需的各种气体分离出来的技术。
目前，我国的空分设备种类丰富，但是大体上主要分为气体类和液体类两大种类。
由于我国经济社会的进步，空分设备的各方面性能和以往相比显著提高。
而空分设备所具备的超高压性能和超低压的性能能够加强设备的生产力和适应性。
与此同时，空分设备在运作时也产生了大量的耗能，这是由于空分设备中空气压缩、低温冷冻和电加热等环节都会产生大量耗电。
对于空压环节来说，空压机的耗电情况与温度、进排气情况、机器效率等因素有直接的联系；在冷冻环节需要用冷冻水两次降温将空气温度降到规定标准，而冷冻水的供应是靠冷冻机来维持的，冷冻机组也需要数台压缩机配合工作，这其中就产生了大量能耗；电加热器主要服务于空气纯化系统的，其运行时的功率不变，能耗情况取决于运行时间[1]。
煤化工空分装置的节能降耗措施及运行总结摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，市场经济在快速发展，社会在不断进步，空分装置在煤化工生产中存在增压机组无法满负荷运行、氮气放空浪费、压缩机组润滑油系统温度高、冷冻水量不足、开车成本高、液体产品产量小等问题。
针对问题进行技术改造，减少整套装置的开车成本，降低空分装置空气和氮气放空浪费，降低机组润滑油温度，保证空分装置整体安全稳定运行。
关键词：空分装置；节能降耗；措施分析引言随着社会经济的发展和公民科学素养的提高，环境保护也受到了更多重视，节能减排、低碳排放、环境保护已成为社会共识；并被写入了国家发展战略。
我国煤炭储量丰富，煤化工产品在工业、农业等各个领域又有着广泛的用途，盈利空间巨大。
近几年来，我国煤化工企业发展迅猛，但煤化工企业在生产过程中，不仅会排放大量污染物（如氮氧化物等），而且也会消耗大量能源。
由此可见，煤化工企业的迅猛发展，会出现严重的高能耗问题；这必将影响国家拟定的低碳节能增长目标。
因此，需要认真研究煤化工企业的能耗问题，并且要认真寻找节能措施。
1空分装置概况空分装置流程分为全低压分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、全精馏无氢制氩、空气增压液氧内压缩。
整套设备包括空气过滤、空气压缩、空气预冷、分子筛纯化、全精馏无氢制氩、液体贮存及汽化、仪控、电控等系统。
配套机组采用杭汽的汽轮机和陕鼓的离心压缩机。
机组的布置形式为EBZ45-6型离心压缩机、齿轮箱、汽轮机、EIZ125等温压缩机。
2煤化工空分装置的节能降耗措施及运行总结2.1优化气氧、液氧转产工艺操作空分装置后备系统设有1台2000m3液氧储罐和1台4000m3液氮储罐，后备系统的设置对于液体产品的产出、销售及自用起到良好缓冲作用，为氧气转液氧工艺调整提供了操作空间。
当下游装置氧气用量小幅度调整时，通过适当调整膨胀机制冷量、液氮取出量、精馏塔压力等方式，在保证氧气管网压力稳定的前提下，利用液氧、液氮储罐缓存储量，进行液氧和气氧的相互转产调整，及时降低氧气放空，有效提高液体产品的产量。
空分设备节能降耗分析作者：冯恒威于展业来源：《名城绘》2018年第01期摘要：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。
本文对空分设备节能降耗进行分析。
关键词：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。
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。
依照空压机效率核算公式，压缩机的动力耗费与冷却水的温度成
正比例改变。
因而，尽可能降低冷却水的温度是降低驱动能耗的首要措施。
（3）选用优质的珠光砂保温材料。
冷箱运行一段时间后需要及时添加珠光砂，并对冷却水管道、预冷系统和分子筛纯化系统等冷箱外设备加装保温材料，以减少各种冷量损耗。
（4）降低气体无效放散。
通过采用快速变负荷技术提高氧气利用率，降低氧气放散率，提高实际生产效率；纯化系统在一个吸附周期内（4h）约有25min 为放空阶段，可以将这部分气体并入到水冷塔加以充分利用；控制好水冷塔的水汽比，使得在来气量大或塔内填料有结垢时避免无效喷水，节约冷却水资源。
3减少堵塞，提高各换热器换热效率
由于堵塞会造成压缩机机后压力升高，使压缩机能耗增加；同时，堵塞会造成换热器换热效率下降，或者偏流引起冷量损耗，由于制取一定产品氧、氮必须要有一定的冷量保证，那么换热效率的下降必然造成物料及能耗的增加。
（1）调整好换热器中部温度，要求不产生冷损，不偏流。
减小热端温差，减少换热造成的热交换不完全损失。
在大型空分设备中，冷量损耗占总冷损的40%以上，如果热端温差扩大1℃，则总冷损会增加16%左右，这就要求增加膨胀机的膨胀量来弥补。
（2）及时排放主冷不凝气，增强换热效果；定时排放主冷液氧，可避免碳氢化合物及各种杂质粉末聚集，影响换热效果。
（3）控制好分子筛吸附器后空气露点温度，不让水分进入板翅式换热器影响换热效果；分子筛再生彻底，减小分子筛吸附器空气阻力；分子筛再生气电加热器运行时应尽量避免频繁启停，最好采用小功率电加热器组启停。
（4）空气预冷系统的定期清垢、酸洗能减小阻力，调整合适的水汽比。
4优化各设备操作
（1）降低上塔压力是降低动力消耗的重要操作。
根据空分设备精馏原理，上塔压力的变化引起主冷凝蒸发器内液氧与下塔侧氮气之间的温差变化；上塔工作压力升高，则液氧的汽化温度亦升高，这样在下塔压力不变的情况下，主冷内氧氮之间的温差必然缩小，换热量减少，使下塔的回流液减少，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，空压机的机后压力必然增大，这使空压机轴功率增大，驱动能耗增加。
因此，在调节精馏工况时，一定要尽量降低上塔压力。
（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。
如果进入上塔的膨胀空气量过大，使上塔负荷增
加（精馏能力已满负荷）或过热度过大，会进一步改变上塔回流比，使上塔精馏段负荷过大，造成提取率下降；合适的膨胀空气量与过热度将使上塔精馏潜力进一步得到挖掘，使效率最佳、能耗最低。
5科学利用电能
空分设备是耗费电能的大户，更科学有效地运用电能将直接带来能耗上的降低。
除了民用电，许多工业用电区域也早已经开始实行峰谷电差异收费方法。
正常状况下来说用电顶峰时收费要比用电低谷时要高得多，某些区域还关于工业设备用电运用电效率进行计量。
因而，怎么充分运用好峰谷电也就成了一个新的创效思路。
在电价谷期提高生产负荷，利用后备液化装置存储液体，在电价峰期，相应降低负荷，甚至关闭后备液化装置，通过已储备的液体向空分设备灌入液体，从而达到减少压缩机的能耗而不减少产品产量的目的。
在节能降耗方面，还有一个重要的环节常常被人忽略。
这就是：在开始制定空分设备的产品，包含产品产值、压力等级等方面，以及充分运用业主原有体系等状况条件。
当然，这个过程涉及面广、耗时长，要考虑的东西更复杂，因此国内相关设计人员也很少详细考虑，结果往往被简单处理。
用户提出产品要求，而不管它是否合理，空分制造供应商按照这个产量来设计，而没有充分合理地考虑后续的使用情况。
实际上，通过双方的进一步磋商，有可能使空分设备能更好地满足用户的要求。
6结语
空分装置是企业中的耗能大户，在节能降耗管理方面任重道远。
在节能减排的大背景下，从设计和运行的源头，降低设备能耗，提高企业效益具有重要意义。
参考文献
[1]浅谈空分装置的自动变负荷技术[J].饶汀.化工技术与开发.2017（08）
[2]空分装置控制系统优化与改进[J].李丁丁，孙光辉，朱玉芹.河南化工.2017（01）。
