淺談空分設備節能運行的優化

趙續欣

摘 要：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。

關鍵詞：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.