空分设备影响能耗的因素分析
浅谈空分设备能耗因素及节能措施
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。
空分设备节能降耗分析
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。
浅谈空分装置节能降耗
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
空分设备冷量损失分析
空分设备冷量损失分析空分设备是一种能够将空气按照不同组分分离出来的设备，广泛应用于工业生产和生活领域中。
在空分设备的使用和维护过程中，冷量损失是一个重要的问题。
冷量损失会导致设备性能下降，能耗增加，而且还会影响产品的质量。
因此，对空分设备的冷量损失进行分析，并采取相应的解决措施，对于提高设备利用率，减少能耗，保障产品质量等方面都具有重要意义。
空分设备的冷量损失主要来源于以下几个方面：1. 操作不当。
在空分设备的使用过程中，若操作不当，如温度过高、压力过大、氧气含量不足等，都会导致冷量损失。
例如，在液化空气制备技术中，若压缩机温度过高，将导致气体中的氧气和氮气无法彻底分离，从而导致产品纯度降低和效率下降。
2. 设备漏气。
设备漏气是空分设备中常见的问题之一，尤其是在设备运行时间较长后，设备密封性能会逐渐降低，从而导致漏气。
设备漏气不仅会导致冷量损失，还会增加设备的维修成本和停机时间。
3. 清洗不彻底。
清洗不彻底是空分设备中另一个常见的问题。
如果清洗不彻底，设备内残留的杂质会影响设备的工作效率和产品的质量，从而导致冷量损失。
针对上述问题，我们可以采取以下措施来减少空分设备的冷量损失：1. 做好设备的操作和监测。
在设备的操作和监测中，应遵循操作规程，保持设备的稳定工作状态，避免设备运行时出现过高的温度和压力。
同时还应定期检查设备中的氧气含量和氮气含量是否符合要求，以保证设备的正常运行。
2. 改进设备密封。
定期检查设备的密封性能，若发现泄漏问题应及时修复。
同时，在设备的设计和改进中，应考虑到密封性能的优化，以减少设备气体的泄漏。
3. 加强设备清洗。
定期清洗空分设备，保证清洗彻底，去除设备内的杂质。
可以使用洗涤剂和高压水枪等工具进行清洗，以确保设备的工作效率和产品的质量。
总之，空分设备的冷量损失对于设备的运行效率和产品的质量都有着重要的影响。
采取上述的措施来减少冷量损失，就可以有效地提高设备利用率，减少能耗，保障产品的质量。
煤化工空分装置的节能降耗措施及运行总结
煤化工空分装置的节能降耗措施及运行总结摘要：随着煤化工大力发展，空分技术不断取得突破，随着空分装置规模化、大型化发展，影响空分装置安全稳定运行的因素日渐增多，轻则导致非计划停车，重则发生着火爆炸事故，为避免同类事故再次发生，以下分析总结影响空分安全稳定运行的因素。
关键词：煤化工；空分装置；节能降耗引言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。
1空分装置低压板式换热器吹扫改造空分装置经过长时间运行后，固体CO2颗粒、分子筛粉尘、机械杂质会在低压板式换热器内聚集，引起板式换热器阻力增加和进塔气量降低。
由于无法对堵塞情况进行在线处理，长期以往，装置负荷降低、冷损增大。
在开车阶段需要大量空气吹扫板式换热器，延长空分装置开车时间，增加装置能耗。
改造措施:为加快空分装置开车进度，缩短低压板式吹扫时间，保证吹扫效果，在低压空气进冷箱管道封头处增加DN250阀门。
在停车检修阶段，利用仪表气向下塔充压至0.4MPa，打开该阀门，对低压板式换热器进行反吹扫，可缩短开车吹扫时间。
2空分装置增压机高速轴轴温持续增高处理空压机组是空分装置关键的动设备，关乎空分装置的整体负荷与稳定运行，其运行状况的好坏直接关系着整条化工产业链的生产经营。
空压机组的运行状态主要通过工艺参数以及轴振动、轴温等数据予以呈现，各项指标运行稳定无异常则表明机组运行良好。
现有的空压机组中，多轴离心式空气增压机因其能耗低、压缩比高、叶轮数量少、占地面积少等优点，使用最为广泛;但多轴离心式压缩机因其独特的设计原理与结构特点，所有轴系在运行时均需监控轴振动、温度，相较于其他类型压缩机监控点更多，一点波动则“全身”波动，即当某一级或某一点的振动、温度出现异常变化时，均会影响增压机的正常运行。
空分 耗电量
空分耗电量
"空分"通常指的是空气分离设备，也就是空气分离机或空气分离装置（Air Separation Unit, ASU），它用于将压缩空气中的气体成分（主要是氮气、氧气和氩气）分离。
这种设备在工业上应用广泛，如为焊接、切割提供氧气，或为化工过程提供氮气等。
空分设备的耗电量取决于多个因素，包括：
1. 设备的类型和规模：不同类型的空分设备（如压力摆动吸附PSA、低温蒸馏等）和不同规模的设备耗电量会有很大差异。
大型工业装置的耗电量远高于小型设备。
2. 压缩空气的需求和纯度：如果需求更多的气体或者需要更高纯度的气体，相应的耗电量也会增加。
3. 设备的效率：新一代的空分设备通常会采用更高效的技术，从而降低耗电量。
4. 运行条件：环境温度、气压以及设备的维护状况都会影响耗电量。
5. 负荷变化：如果设备频繁地在非满载条件下工作，其耗电量可能会比在满载条件下工作时高。
由于具体的耗电量受多种因素影响，要得到准确的耗电量数据，需要根据具体的设备型号、规格和使用情况来计算。
一般来说，生产厂家会提供设备的能耗指标，用户也可以根据自己的实际使用情况进行测算。
空分流程计算及能耗分析
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典型空分流程计算及能耗分析
2.降低常规空分装置能耗方法
2.2.减少空气量的具体方法
y减少膨胀后旁通入污氮气管路的空气量
Ø 减少膨胀空气总量 § 减少装置的冷损 降低装置的绝热冷损 做好装置的绝热措施 降低产品的复热不足冷损 缩小换热器的温差（对于外压缩-热端出口处）
1.压力、组分、温度的确定
1.2.增压膨胀机组压力的确定
膨胀机的出口压力对应的是上塔中部（或下塔）的压力 膨胀机增压端的进口压力是对应的空气压力 膨胀机增压端到膨胀机进口的阻力根据经验是可知 膨胀增压机组的各种效率，膨胀量、增压量已知
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典型空分流程计算及能耗分析
1.压力、组分、温度的确定
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典型空分流程计算及能耗分析
y 空分装置所需的原料空气是不计成本的 y 在空分装置的整个投资中，用户除了空分设备
的一次性投资外，装置的长期投资主要还是空 分设备的能耗（主要是电的消耗） y 能耗指标是衡量一个空分设备优劣的基本的标准
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典型空分流程计算及能耗分析
1.常规空分装置能耗组成
y主机电耗
空压机＋氧压机＋氮压机的电耗
y辅机电耗
主要包括水泵、流程泵、分子筛电加热器 、各种压缩机 的油泵和油箱电加热器以及控制系统的用电设备
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典型空分流程计算及能耗分析
2.降低常规空分装置能耗方法
2.1.耗电设备的分类
y与原料空气有关的设备
空气量越少，能耗越低 进口压力越高，能耗越低 出口压力越低，能耗越低
浅谈如何降低空分装置运行的能耗2600字
浅谈如何降低空分装置运行的能耗2600字摘要：在这个提倡节能减排的年代，如何降低生产设备的能耗问题被日益重视起来。
空分装置由于在各个领域的应用都十分广泛，因而在节能减排问题上也是重要研究对象。
在企业实际生产过程中，可以根据车间用气量来相应的调节空分装置的能耗，尽量在不耽误生产的前提下将空分设备的能耗降到最低，本文就此问题进行了详细探究。
毕业关键词：空分装置；能耗；节能措施空分装置，其实就是气体分离装置，广泛应用于制氢、制氧、制氮以及液氧、液氩、液氮等生产企业。
空分装置的应用也与人们的日常生活息息相关，在工业、农业、科技和医疗中都有涉及一些中小型的空分设备数量众多而且分布广泛，在控制能耗问题上只能依靠设备生产技术的提高或是用户的操作是否规范；而在一些大型的空分厂，空分设备的能耗问题是继安全问题之后的第一大问题，而且是与企业利润相关的最重要问题之一。
空分厂只有详细了解生产工艺和空分设备的详细信息后，通过对设备的改造和工艺的改进，尽量的将生产成本压缩到最低才能创造更多的利润。
本文从空分装置的能耗分析入手，提出了几点改进意见，希望能对空分装置的优化起到一定作用一、空分装置能耗分析空分装置能耗在生产中所占比例较大，降低空分装置能耗能提高企业的经济效益，也算是一种利国利民的措施。
1. 空压机能耗的理论分析空气压缩机在空分设备中的能耗最大，其实际能耗与有用能耗成正比，与机械效率和等温压缩率成反比。
对于机械效率，我们只能在平时做好设备的维护和润滑，尽量保证设备的效率，但要想提升机械效率基本不可能，所以提高有用功和等温压缩率才是经低能耗的重点。
等温压缩效率N等温是影响空压机能耗的重要因素，在设备允许的条件下应尽可能地增大N等温而N等温与冷却器的换热效果密切相关。
冷却器的换热效果受其表面清洁度、换热布局及冷却水流量和温度的影响较大。
一般来说，冷却器换热布局是固定的，其清洁程度和冷却水质量与日常维护有关，而冷却水温度和流量又与循环水系统运行状况有关，因此保证循环水系统正常合理运行十分重要，冷却系统的正常运行关系到空分设备的安全连续运行，这里仅从能耗方面进行分析。
空分装置节能降耗的途径
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。
分子筛纯化系统能耗影响因素,卧式和立式吸附器特点
分子筛纯化系统能耗影响因素，卧式和立式吸附器特点近年来,空分设备技术取得了长足进步,空分设备的制造能力已达到12万m3/h等级。
分子筛纯化系统是空气进入冷箱前对空气进行净化处理的关键部机,用于清除空气中的水分、二氧化碳、乙炔及碳氢化合物等物质,防止低温设备堵塞、甚至爆炸,保证空分设备长期安全、可靠运行。
分子筛纯化系统通常由两台分子筛吸附器、加热设备、阀门、管道和仪电控组成。
两台吸附器中台吸附另一台再生,待一台吸附饱和后,另台再生好的吸附器投入工作,切换吸附。
分子筛纯化系统的运行能耗主要由两部分组成:（1）吸附时克服空气流经分子筛吸附器、阀门、管道所需的能耗;（2）再生所需的能耗,包括再生加热时的热能消耗、加热/吹冷时的污氮气消耗以及克服污氮气流经加热设备、吸附器、消声器、管道和阀门等的阻力消耗等。
分子筛纯化系统吸附器的主要结构形式有水平床和立式径向流两种。
立式或卧式水平床吸附器,空气从吸附器床层的下平面进入,从床层的上平面流出。
床层一般是双层,下层为活性氧化铝,上层为分子筛。
该结构形式的吸附器在国内已经使用近30年,设计日益成熟,解决了内部支撑栅架防分子筛泄漏、床层均布等难题,运行稳定可靠。
在制造方面,具有制造成本相对较低,装、卸料方便等优点。
在使用方面,用户的检查、维修也相对简单并积累了丰富的经验,因此在国内空分领域占主要份额。
水平床吸附器的缺点是气体进、出口都需要一定的均布空间，床层体积占设备总体积的35%左右，因此设备空间利用率校低。
对于大型空分设备分子筛纯化系统,水平床吸附器体积较大,并且因为卧式放置占地面积也较大。
在节能上采取控制床层高度和气体流速等措施,减小阻力降。
由于床层长径比的关系,一般吸附器阻力控制在小于6kPa。
立式径向流吸附器由上封头、下封头、筒体3层同心多孔圆筒、内置粉末过滤器、上接管、下接管和裙座等组成。
空气从外周流道径向进入,穿过活性氧化铝外层和分子内层从中心管流出。
降低空分装置能耗相关问题分析
提高氧产量首先要建立在空压机经济运行的前提下，因为空压机能耗直接关系到整个制氧机的经济效益。其中运行情况包括两个方面：
第一，空压机运行状况。其中自洁式过滤器阻力影响空压机的吸入压力，当阻力升高时空压机一级吸入压力会降低，压缩等量空气到相同压力所产生的压差就增大，随之空压机的能耗就会增加。其次空压机级间冷却器换热效果是否良好也很重要，当气体在级间冷却不良时进入下一级温度升高，导致空气压缩到额定状态更难，导致功耗增加。最后其他可能会导致空压机停车的故障也不容轻视，一旦空压机停车整个空分装置也就无法运行。在停车后再开车时需要消耗大量的电能来启动设备，是很大的一部分能耗支出。
而在氧压低时，此时氧产量低于用量。这时可以通过调节工况将制氧机调节为全气态产品输出，如将D工况变为A工况，同时还可以将液氧罐内液氧通过液氧泵输出对用量缺口进一步补充。
以上两种情况的工况调节和液化装置液体贮罐的利用起到了调节用氧变化的作用，把多余的氧储存起来以弥补用氧高峰。在没有以上调节方式以前经常需要多开制氧机或者增大制氧机负荷来满足用氧高峰，而在非高峰时就有大量的氧产品被放散，浪费大量能源。
提高氧抽取量
减少污氮抽取量
计算适当污多低温液体进入上塔
开大液氮进上塔阀
提高进上塔液体过冷度
提高过冷器换热效率
上塔回流比、纯氮、污氮产量对氧提取率的影响至关重要。回流比的控制对上塔阻力的影响甚大。回流比大，回流液中氧浓度增加，氧提取率高。回流比小，回流液中氧浓度下降，氧提取率低。纯氮产量高，污氮产量低，氧提取率上升。纯氮产量低，污氮产量高，污氮带走的氧多，氧提取率下降。可见，回流比、纯氮产量、污氮产量对污氮中含氧的多寡起着十分重要的作用，因此，通过控制污氮含氧中含氧量，调节上塔回流比及纯氮、污氮产量，对提高氧提取率起着十分重要的作用。
空分产品能耗分析及管理系统开发
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３．产品出１２１压力不同的混合损失 不同流程的空分设备产品出口压力有差异，送入管网后混合，从能耗分析上有混合损失。 例如，采用分子筛净化空气的流程，产品出口压力较自清除流程高约２００ｍｍＨ：０，约占空压机能 耗（６ｂａｒ出口压力）的０．３％，如果两种流程的空分产品量各占一半，那么混合损失为空压机能耗 的０．１５％。
钢铁企业气体产出形式有多种，如液氧、液氮、液氩、中压氮、高压氧、高压氮、高压氩等，上
述几种产出形式的产量分配比例变化，对整体能耗及氧、氩、氮能耗比例分配有很大的影响。在 产品分离能耗一定的基础上，考虑各种产品送出形式的能量消耗和相互关系，能够计算出最终 产品能耗的分配比例。
浅谈空分设备能耗因素及节能措施
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。
空分设备冷量损失分析
空分设备冷量损失分析空分设备是指空气分离装置，广泛应用于石油化工、冶金、电力、电子、医药等行业。
空分设备的主要功能是将空气中的氮气、氧气、氩气等气体分离出来，以满足工业生产中对不同气体纯度的需求。
在空分设备的运行过程中，会产生一定的冷量损失，影响设备的运行效率和能耗水平，因此对空分设备的冷量损失进行分析十分必要。
本文将对空分设备冷量损失进行深入分析，并提出相应的改进措施，以期提高空分设备的运行效率和降低能耗水平。
一、冷量损失产生原因分析1. 设备运行过程中的泄漏在空分设备的运行过程中，由于设备自身的磨损以及操作人员的失误等原因，会导致设备产生泄漏现象，使得气体不再按照设计要求进入到相应的分离装置中，从而导致冷量损失。
2. 设备运行过程中的热交换在空分设备的运行过程中，冷却空气、压缩空气等需要进行热交换的操作，而热交换本身会导致一定量的冷量损失。
3. 设备运行过程中的能量损失空分设备本身会消耗一定的能量，包括压缩机的能耗、冷却水的能耗等，这些能量损失也会导致冷量损失的产生。
1. 降低设备的运行效率冷量损失会导致空分设备的冷量不足，从而影响设备的正常运行。
特别是在夏季高温天气下，冷量不足会导致设备的过热，进而影响设备的稳定运行。
2. 增加设备的维护成本冷量损失会使得设备的部分零部件受到过热的影响，从而加剧设备的磨损程度，增加设备的维护成本。
3. 提高设备的能耗水平冷量损失会导致设备需要额外补充的冷量，从而增加设备的能耗水平，使得设备的运行成本增加。
三、改进措施分析1. 完善设备的维护保养定期对空分设备进行维护保养，及时发现并处理设备的泄漏现象，从而减少泄漏导致的冷量损失。
2. 提高设备的热交换效率采用更加先进的热交换设备，提高设备的热交换效率，减少热交换导致的冷量损失。
3. 优化设备的能量利用通过合理地设计空分设备，优化设备的能量利用，减少能量损失导致的冷量损失。
四、结论空分设备冷量损失对设备的运行效率和能耗水平都有着较大的影响，因此需要采取相应的改进措施。
空分能耗标准
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影响空压机能耗的因素分析
影响空压机能耗的因素分析本文作者：苏州艾迪克空压机的电耗与排气量、环境温度、压力比及效率等因素有关：环境温度降低，则电耗降低。
但环境温度属于自然条件，受人为因素影响小，基本上可以看作常数。
进气压力提高，则电耗降低。
进气压力由当地大气压力和空压机吸气系统阻力决定，所以采用高效过滤器、操作上定期除灰使过滤器的阻力控制在设计范围内也是空压机节能的重要途径。
空压机的机械效率提高，则电耗降低。
但空压机的机械效率主要是由压缩机的设计、制造、安装决定的，当压缩机处于正常运行时，该参数变化不大。
空压机的等温效率提高，则电耗降低。
空压机的等温效率与操作条件有着非常密切的关系。
所以在操作中重点是确保气体在各级冷却器得到充分冷却，使压缩机尽量趋近于等温压缩，有效提高压缩机的等温效率，降低空压机电耗。
空压机的排气量降低，则电耗降低。
但排气量由于受空分生产限制，在正常生产状况下不可能进行较大幅度地调整；通常为充分发挥空分的生产潜力，往往需要尽可能大的空气量以满足空分生产。
当空分产品过剩需减负荷运行时，也可适当关小空压机导叶减少空气量来降低电耗。
但受“喘振区域的限制，空气的调节量是有限的；另外，导叶关小后，空压机吸入阻力会增加，对节电又不利。
所以调节空气量只能是空压机的调节手段之一，但并不是节能降耗的有效途径。
排气压力降低，则电耗降低。
通过理论计算可知，对空压机机组而言，在其它参数不变的情况下，空压排气压力降低，空压机电耗可降低，节能效果明显，根据空压机特性曲线反映出：排压降低后，排气量会增加，从而达到增产降耗的双重作用。
空压机排压是由精馏下塔压力和空气系统阻力决定的，所以在满足下塔正常工作压力前提下，如何优化工艺、有效地降低系统阻力是空分系统节能的重要途径。
浅谈空分设备的节能潜力及可行性分析
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。
影响空压机能耗利用的关键因素分析
影响空压机能耗利用的关键因素分析摘要：要想在现有的条件下，对空压机进行节能降耗，就需要对其进行分析。
近几年，由于国家高度关注资源的利用，以及国家倡导的“低碳”“绿色”的生产模式，各种企业都积极地对此进行了积极的探讨。
当前，主要的新型制冷技术有：稳压，集中控制，废热回收，储存控制。
但是，每一种空调系统都有其自身的特性和优点，而每一种节能技术又都有其相应的应用环境。
只有对压缩机整体的动态、静态特性进行了充分的检测与分析，方可确定系统的最佳状态，并确定了采用何种或多种节能技术进行了最佳状态。
关键词：空压机；能耗利用；影响因素1.空压机本体的构成统空压机主要包括空气循环系统、油循环系压系统、水循环系统和分配系统。
起动前，应彻底检查油泵，起动操润，使油泵控制系统提早起动，起动后确保空气压缩机各统滑件具有良好的润滑性。
同时，还可以利用内置的温控调节阀，对油泵控制系统的油压、油温进行调整，使之符合系统的供油需求，防止因机械润滑性能差而减慢机械运转速度。
在压缩机运行过程中，一般情况下，自然风首先从自净滤清器中流过，然后在进气导向叶片的自动调整下，进入压气机，再经过石油、天然气分离器、制冷机，最后排放到主要的压缩空气管路中。
而在水路循环系统中，冷却水经过水路管道进入空压机的中间冷却器，对一级压缩排出的压缩空气展开冷却，之后再进入后冷却器，对排气进行冷却。
如此，将冷却水分为两个部分：一部分通过水管，通过主机上方的两套热交换器冷却；另一部分则是用来冷却机油。
各管路中的冷却水应对主机上的换热器有一定的冷却作用，以免因高温而引起短路。
由于空压机是一台高压电动机，其具有很大的转矩和很快的起动时间。
在空压机上，控制柜是控制、保护、检测等功能的重要组成部分。
由于直流电源有自动调节电流、电压和电压的作用；此外，它还能提供电力，为中央讯号屏及高压控制系统提供电力。
所以，在空压机中使用直流电源是十分适宜的。
2.影响空压机能耗原因2.1.初步分析工艺运行不稳定影响机组长周期运行；短时间内大幅度调整导致机组负荷大幅度波动；供油波动或油质差造成轴承损坏；配件质量存在问题；检修安装过程存在问题，造成机组配件损坏；⑥机组本身设计缺陷。
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水泵+风机: 75*24+11*24*2+11*24+5*24=2712KW*H/天
工艺泵: 1.5*24+2.2*24=88.8KW*H/天 充装泵: 11KW*H 加热器: 11KW*H
空分主要的耗电设备
空分主要耗电设备分类：
1
空压机
压缩机 冷冻机
冷冻机
2
循环压缩机
3
水泵
离心泵 充装泵 电加热器源自影响压缩机的能耗因素2、等温效率 等温效率与操作条件有密切的关系，重点是确保气体 在各级冷却器得到充分的冷却，使压缩机处于等温压缩，有效 提高压缩机的等温效率，降低压缩机的电耗。 从状态1(T1,P1)压缩到状态2(T2,P2)定熵功为:
影响压缩机的能耗因素
定熵功与入口温度,入口压力和出口压力有关系。 空分用空压机一般为多级压缩，若冷却效率低，则每级压缩进 口温度高，所需要的功越大。假设空压机为三级压缩，每级压 缩比都为ε，经计算，气体冷却后温度提高1℃，则空压机消耗 的功率增加0.4%。在实际运行中可以减低水温，控制冷却器水 垢，提高冷却效率的方法来降低空压机消耗的功率，减少电耗。 假设集美空压机压缩机中间冷却器的出口温度从 33 ℃ 降低为30 ℃，则： 即空压机的耗电量则下降了1.2% 假设空压机一天的耗电为21600度,每度电0.7元,则 一年节省的电费为: 21600*1.2%*30*12*0.7=65318.4元
劳保、办公、餐费及其他各项费用
空分成本组成
集美空分2013年4月各项成本： 科目 固定资产折旧： 成本(万元) 46.0
工资及各项福利： 电费：
水费：
4.5 108.0
1.1
维修费用：
保险费： 劳保、办公、餐费及其他各项消费：
4.7
4.6 0.6
空分成本组成
集美空分2014年4月各项成本（万元）：
在冷冻机出口温度不变的情况下，空气的入口 温度的高低决定了冷冻机进出口温差，降低冷冻机入口温度可 减少冷冻机提供的冷量。
影响叶片泵能耗的因素
影响叶片泵能耗的因素跟压缩机有些相似： 1、进气压力↑，则电耗↓ 。 2、泵的机械效率↑，则电耗↓ 。 3、泵的流量↓，则电耗↓ 。 4、泵的出口压力↓ ，则电耗↓ 。
影响压缩机的能耗因素
3、排气量 排气量由于受空分生产限制,在正常情况下不可能大 幅度调整。当空分产品过剩需要减负荷时，可适当关小空压机 入口导叶减少空气量来降低电耗。在调整导叶开度的时候应留 意压缩机的喘振区间，防止进入喘振区域。
影响压缩机的能耗因素
4、排气压力 在其他因素不变的情况下，降低压缩机出口压力对 节能的效果非常明显。 假设集美空压机的出口压力由5.2bar减低为5.05bar,则：
加热器
4
工艺泵
影响压缩机的能耗因素
离心式压缩机的电耗计算公式:
影响压缩机的能耗因素
从式中可以看出: 1、环境温度↓，则电耗↓ 。 2、进气压力↑，则电耗↓ 。 3、空压机机械效率↑，则电耗↓ 。 4、空压机等温效率↑ ，则电耗↓ 。 5、空压机排气量↓，则电耗↓ 。 自然条件 过滤器阻力 设计、制造、安装 冷却器 受生产限制
主要内容
1、空分成本的主要组成 2、空分主要的耗电设备 3、影响压缩机能耗的因素 4、影响冷冻机能耗的因素 5、影响叶片泵能耗的因素 6、影响加热器能耗的因素 7、改进议案分析
空分成本组成
根据财务的数据统计,空分成本主要由下面几个科目组成: 固定资产折旧 工资及各项福利 电费 水费 维修费用 保险费
6.05/6.2*100%=97.6%
即空压机出口压力降低150mbar,耗电量下降了2.4%。 假设空压机一天的耗电为23000度,每度电0.7元,则一年 节省的电费为: 21600*2.4%*30*12*0.7=130636.8元
影响冷冻机的能耗因素
以集美现场的冷冻机为例，影响冷冻机能耗的主 要因素有如下几点： 1、启用的氨压缩机的台数 启用的氨压缩机的台数直接关系到冷冻机的能耗， 在满足生产的条件下，尽量减少氨压缩机的启用台数。 2、氨压缩机出口压力 同空气压缩机一样，减低氨压缩机的出口压力对 节能的效果也比较明显，应保持压缩机的出口在较低的压力下 运行。
降低能耗的改进方案可行性分析讨论
2、下塔压力从4.9bar调 为4.5bar,则下塔压力也 会下降,空压机的出口压 力也会降低. 根据根据排气压力↓ ， 则电耗↓的原则,空压机 的耗电量也会降低.
降低能耗的改进方案可行性分析讨论
3、把循环压缩机的流量 从18900NM3/h调为 18000NM3/h,冷量由此 减少的部分通过调整膨 胀机的开度和TIC3401 的开度进行调整.
6、排气压力↓ ，则电耗↓ 。
下塔压力、系统阻力
影响压缩机的能耗因素
空压机能耗各因素的控制: 1、进气压力 进气压力主要由入口过滤器决定，应定期更换或 者除尘使过滤器的压力保持在较低的压力下。 例如：假设集美空压机入口过滤器的压差由160Pa 下降到60Pa，则： 0.9984/0.9994*100%=99.9% 即空压机的耗电量则下降了0.1% 假设空压机一天的耗电为21600度,每度电0.7元,则 一年节省的电费为: 21600*0.1%*30*12*0.7=5443.2元
影响加热器能耗的因素
加热器的功率是固定的，影响加热器的能耗主要 是加热器的使用时间。加热器的使用时间越长，所需要的能耗 越多。加热器的加热时间主要由分子筛的再生决定，因此加热 器的能耗基本上是固定的 。
降低能耗的改进方案可行性分析讨论
1、上塔污氮排放压力从 300mbar调为150mbar, 则下塔压力也会下降,空 压机的出口压力也会降 低. 根据根据排气压力↓ ， 则电耗↓的原则,空压机 的耗电量也会降低.
根据空压机排气量↓，则 电耗↓的原则，循环压缩 机的耗电量也会降低.
降低能耗的改进方案可行性分析讨论
4、冷却水塔采用空气进行冷却,由于空气的含湿量比较高,影 响的冷却水的冷却效果.
在冷却水塔底部吸入空气的地方吹入部分氮气,改变空气 的湿度,提高冷却效果.
END
保险费： 维修费用： 4.7 水费： 1.1
4.6
劳保、办公、餐 费及其他各项消 费： 0.6 固定资产折旧： 46
电费：
108
工资及各项福 利： 4.5
空分成本组成
工艺运行对各项成本的控制：
固定资产折旧 工资及各项福利 电费
水费 维修费用 保险费 劳保、办公、餐费及其他各项消费
不可控 不可控
可控 可控、金额较小 部分可控 不可控 可控、金额小
影响冷冻机的能耗因素
3、压缩机内氨是否足够； 氨气量不足直接了氨压缩机的效率，应保持氨气 量满足冷冻机的要求。 4、冷却水温度和流量；
冷却水的温度和流量对冷冻机的冷却效果有直 接的影响，降低冷却水的温度和提高冷却水的流量可以增加冷 却效果，减少启动压缩机的台数和降低压缩机的出口压力。 5、空气入口温度。
浅谈影响空分能耗的因素
林恩用 2013.5.20
引言
产品成本是抵减利润的一个重要因素，产品成本高，利 润相应减少；而产品成本低，则利润相应增加。 进行能耗分析,为加强科学管理,强化监督, 开展节能技 术改造和节能减排工作提供信息支持。 本PPT的目的就是通过分析空分能耗的组成和各影响因 素,寻找工艺和设备改进的方法及注意事项,保证和降低设备的 能耗,降低空分的生产成本.
空分主要的耗电设备
1 2 3 4 5 6 7
空压机 循环压缩机 冷冻机 水泵+风机 工艺泵 充装泵 加热器
空分主要的耗电设备
集美空分各主要用电设备耗电情况： 空压机:1500*0.6*24=21600KW*H/天 循环压缩机:1500*0.92*24=33120KW*H/天 冷冻机:22*3*24=1584KW*H/天