内压缩氮膨胀流程空分产品能耗分摊的探讨-论文.pdf

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1、第32卷第2期低温与特气V01．32．No．22014年4月LowTemperatureandSpecialtyGasesApr．，2014内压缩氮膨胀流程空分产品能耗分摊的探讨陈恩军，凌晨，吴冰(首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山曹妃甸工业区063200)摘要：针对液氧内压缩氮膨胀空分流程提出一种分设备求得各种产品分摊能耗的方法，比人为规定能耗分摊比例更为精确，比建立系统的精馏模型来计算空分能耗分摊的方法更为简单。为多种类(氧、氮、氩)、多压力等级(中、低压)、多状态(气、液)产品的内压缩氮膨胀流程的空分装置提出一种值得探讨的空分能耗分摊方

2、法。关键词：空分；内压缩；氮膨胀；能耗分摊中图分类号：TQ028文献标志码：A文章编号：1007-7804(2014)02—0035-03doi：10．3969／j．issn．1007-7804．2014．02．010DiscussiongAboutTheEnergyConsumptionofTheInternalCompressionNitrogenExpansionASUProcessCHENEnjun，LINGChen，wUBing(ShougangJingtangUnitedIron＆SteelCo．，Ltd．，Tangshan06320

3、0，China)Abstract：ForinternalcompressionnitrogenexpansionASUprocess，proposeamethodofenergyconsumptionaccordingtoeachdeviceproducts．Moreaccuratethanhumanrequirements．Mucheasierthancreatrectificationmodeltocalculateen—ergyconsumption．Onthebasisofproductionofmanykinds(oxygen，nitr

4、ogen，argon)andmanypressurelevel(mediumpressure，lowpressure)andmanystates(gas，liquid)．ProposeaworthdiseussiongenergyconsumptionmethodofinternalcompressionnitrogenexpansionASUprocess．Keywords：airseparation；internalcompression；nitrogenexpansion；energyconsumption1背景0．5：0．75计算j。此前

5、，空分产品能耗分摊比例一直都是根据经验估算的。氧、氮、氩等工业气体广泛应用于化工、冶金、电子等行业。目前空气分离的方法主要有吸附法、膜2内压缩氮膨胀流程分离法和低温精馏法。虽然吸附法和膜分离法投资内压缩流程中低压塔底部产纯液氧部分进液氧相对较小、运行成本较低，但由于其产能和产品纯度储槽，另一部分经液氧泵加压后经高压换热器复热的制约，低温精馏法在空分领域仍占主导地位。空后作为氧气产品送出。精氩塔底部的纯液氩送罐，分设备作为高能耗设备，降低能耗的方法一直是技根据用户用量从液氩储槽取出，由液氩泵加压后经术人员研究的热门课题。空分设备通过将空气压高压换热

6、器复热送出。常规的内压缩氮膨胀流程如缩、液化、分离获得氧、氮、氩等气体产品，从能量角图1所示，由上塔抽出的低压氮气加压后与压力塔度对空分的热力学分析往往是整体描述的。张延平抽出压力氮气汇合，经多级氮气压缩机加压后，一段博士提出了一种以精馏模型为基础，结合空分流程出口部分氮气作为低压氮气产品送出，二段出口部特点，建立各空分流程的计算模型。通过模拟系统分氮气作为中压氮气产品送出，三段出口的高压氮逐塔计算产品能耗，进而确定空分产品能耗分摊比气经高压换热器换热后，一部分节流进人下塔，另外例⋯。《钢铁企业节能设计规范》中规定，空分设备一股在换热器中部抽取，

7、作为膨胀机的原料氮气参分离能耗按照氧气、氮气、氩气能耗分摊比例l：收稿日期：2014—02—1836低温与特气第32卷与膨胀机制冷循环。虽然氮膨胀内压缩流程比空气干净，对膨胀机磨损相对较小，可降低设备故障率。膨胀内压缩流程能耗高，但由于氮膨胀流程装置可因此，新建特大型空分很多采取氮气膨胀流程设计。以产出不同压力等级的氮气产品，且膨胀工质较为Fig．1TheconventionalinternalcompressionnitrogenexpansionASUprocessdiagram3能耗计算EE(3)1．空分装置的主要耗能设备有：空压机、氮压式

8、中，E为某种产品在单体设备上分摊的电耗；Q机、冷冻机、液氧泵等。空分产品：氧气、液氧、中压为某种产品的产量；Q为各种产品的产量；E为某种