空分設備可產出氣體與液體產品,這對于化工領域的生產來說是必不可少的,但其缺陷在于生產過程能耗量極高,尤其是電能損耗量,因此在充分發揮空分設備功能的同時還要設計出相應的節能方案,進而幫助企業縮減投資成本,并解決能源浪費過度的問題。本文就以空分機等設備為例,對如何進行節能降耗進行了詳細分析。
標簽:空分設備;空壓機;節能措施
空分設備對能源的消耗量極高,占產品總成本的70%左右,這不僅使得能源浪費問題越發突出,同時也影響了企業的經濟效益,因此當前需要針對空分設備的運行特點采取相應的節能措施,對設備的整個運行過程進行優化處理,進而延長設備的使用期限。本文就對此問題進行了具體分析。
1 空壓機
空壓機在運行過程中會放出大量熱能,進而使得空氣溫度升高,以往在處理時是通過增設級間冷卻器,進而降低空氣溫度,減小壓縮能耗的同時促使工藝生產順利進行,但熱交換法的缺陷在于熱能損失量較大,并且需要耗費較多的電能,因此需要采取相應的節能措施。具體來說,可采用兩種方法。第一,在空壓機管道上配置回收器,進而將設備所產出的熱能用于熱水的生產,并順利應用至采暖或洗浴中,這樣就可直接省去加熱設備,并且無需消耗過多的電能。第二,可為管道配置回熱器,促使污氮氣能夠與空氣換熱,并采用加熱器進行處理,只要調節好時間就能夠有效節約電能,同時也可在一定的切換周期內促使節能效果達到最好。在化工領域,通常有自備電廠,因此壓縮機可采用自備電廠的蒸汽來驅動汽輪機來帶動空壓機工作,在充分利用了自備電廠的富裕蒸汽的同時節約了電耗。
2 分子篩化系統
分子篩化系統在應用過程中會損失大量的熱能,并且電加熱元件的溫度處于極不穩定的狀態,進而容易導致電加熱器的性能受損,縮短該設備的使用期限。針對該設備所采取的節能流程如圖1所示,該處理方式的優勢體現在吹冷時可直接由吸附器處理,這樣就不會因為電加熱器而損失熱量。此外,該節能措施主要有以下幾項基本特點。第一,通過吸附器直接進行吹冷能夠在原有基礎上節約吹冷時間[2]。第二,在節能優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定性,而不會因為溫度波動幅度過大影響設備的使用期限。
在新興的化工領域尤其有自備電廠的情況下,分子篩在加熱過程中通常采用蒸汽加熱器來提高再生氣的溫度,從而避免了使用電加熱器,不僅節省了電耗更延長了電加熱器的使用壽命,從而節省了能耗損失。
3 精餾塔返灌
精餾塔返灌的作用在于調節氣體產量,進而降低動力設備的能耗量,目前較常采用的精餾塔可分為三種不同的類型,分別為液氧、液氮與液空,針對前兩種類型的精餾塔,在節能所采取的方法是投入更多氧氣,并注入主冷,進而促使液氧汽化,并使得氮氣順利轉化為液態,進而增加液氮含量。如需減少氧氣,只要在上塔中通入液氮就可。該轉化技術尤其適應于氧氣供應不足的情況,并且該方法與液壓汽化法相比節能效果更好,進而能夠幫助企業獲得更高的經濟效益。某公司目前就應用了該節能方案,使得氮氣的放散率明顯有所降低,并且在應用返灌及轉換技術后無需采用大規格的空分設備,在氮氣含量較高的狀況下可直接回收,最終形成液空產品,并以冷藏的方式儲存。另外,根據企業的應用情況來看,設備投資金額減少了一百萬元,并且每年可節約84.96萬元的電費。另外,該節能方案還具有以下幾項特點。第一,可直接應用外部液體,無需過分依賴膨脹機,進而能夠增強設備的穩定性。第二,反灌技術的應用可節約開車時間,進而將無功損耗量降低至最小。第三,返灌技術對操作人員要求較高,其必須準確分析精餾塔狀態,并把握好返灌時間,進而有效控制塔體的形變量。另外,在增加返灌液體的過程中必須保持勻速,并采取緩慢增加的方式,進而促使液位能夠平穩上升,而不是在短時間內急劇增加,否則就會導致精餾平衡被破壞。
4 結語
總而言之,在社會各領域高速發展的同時也不可避免地造成了能源危機,因此節能環保已經成為了各國發展的主要目標。結合空分設備的運行情況來看,其在先進技術的推動下盡管功能越發完善,但對能源的消耗量始終處于較高的狀態,因此當前需要對不同類型的設備進行針對性處理,順利實現節能目標。
參考文獻:
[1]張寶峰.空分設備節能運行實踐[J].化學工程,2013 (16):116-118.
[2]倪建剛.關于如何選擇大型空分設備流程的看法[J].深冷技術,2015(8):14-16.
[3]李彥忠,譚洪波.空氣分離與天然氣液化組合流程[J].化學工程,2014(10):258-260.