一种空分机组内部热能利用装置的制作方法

本技术涉及空分机组，尤其涉及一种空分机组内部热能利用装置。

背景技术：

1、现阶段，绝大多数大中型钢铁企业和部分化工企业都需要使用氧气和氮气。在这些企业中，为用户提供氧气、氮气、氩气的气体分离和输送装置被称为空分机组，俗称“制氧机组”。

2、制氧机组的工作流程大致如下。

3、原料空气自吸入口吸入，经自洁式空气过滤器过滤以除去灰尘及其它机械杂质。

4、经过滤后，空气在空压机中压缩至0.585mpa左右。

5、冷却后的空气进入空气冷却塔进行预冷。在空气冷却塔预冷时，冷却水分段进入冷却塔内，下段为循环冷却水，上段为经水冷塔和冷水机组(使用时)冷却后的水，空气自下而上穿过空气冷却塔，在冷却的同时，又得到清洗。空气经空气冷却塔冷却后，温度降至10-15℃。

6、然后冷却后的空气进入切换使用的分子筛纯化器，在经过分子筛纯化器时，空气中的二氧化碳、碳水化合物及残留的水蒸气等杂质被吸附。分子筛纯化器包含两只，用来切换使用，其中一只工作时，另一只再生。再生是利用上塔来的污氮气经电加热器加热到170℃，对纯化器内的吸附剂进行再生。分子筛纯化器的工作时间约为240分钟，定时自动切换，轮流工作。

7、经分子筛纯化器净化后的空气分为两路：一路是大部分空气在主换热器中与返流气体(纯氧、纯氮、污氮、压力氮等)换热达到接近空气液化温度-173℃后进入下塔；另一路空气去增压透平膨胀机增压后进入主换热器，在主换热器内被返流冷气体冷却至-114℃时抽出空气进入膨胀机膨胀制冷,最后送入上塔或旁通一部分进污氮管(视装置运行情况而定)。

8、在下塔中，空气被初步分离成氮和富氧液空(液化空气)，顶部气态氮在主冷凝蒸发器中液化，同时主冷凝蒸发器的低压侧液氧被气化。部分液氮作为下塔回流液，另一部分液氮从下塔顶部引出，经过冷器被纯气氮和污气氮过冷并通过节流阀送入上塔上部作回流液。液空在过冷器中过冷后经节流阀送入上塔中部作回流液。纯气态氧从上塔底部引出，并在主换热器中复热后出冷箱送往用户。污氮气从上塔上部引出，并在过冷器及主换热器中复热后送往分馏塔外，部分作为分子筛纯化器的再生气体，其余进入水冷塔作冷源。纯氮气从上塔顶部引出，在过冷器及主换热器中复热后出冷箱，一部分送往水冷却塔中作为冷源冷却外界水，另一部分经低压和中压氮压机分别加压后送往用户。在上塔底部抽出产品液氧，送往贮槽，抽出产品液氮送往贮槽。

9、空分机组是钢铁和化工企业中的耗电大户，用电量在钢铁企业总用电量中的占比达到20％左右，节电、节能工作空间很大。空分机组的热能主要来自于为数众多的动设备，大型设备如：空压机、氧压机、氮压机等，有的机组氮压机就配置3台，这些离心式压缩机运行过程中都产生了大量的热能。近年来，国家大力推动节能减排相关工作，很多节能技术应用于空分机组，但是对于空分机组内部产生的热能利用方面，很多企业没有做相关工作，导致机组内部产生的热能白白浪费，相对增加了机组的能耗。因此如果可以将机组内部设备产生的热能进行有效利用和转化，就可以达到变废为宝、节能降耗的作用。

10、本实用新型提供一种空分机组内部热能利用装置，实现节能降耗的目的。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种空分机组内部热能利用装置，实现节能降耗的目的。

2、本实用新型提供一种空分机组内部热能利用装置，包括电加热器，所述电加热器对再生污氮气进行加温，加温后的再生污氮气对分子筛纯化器内部的吸附剂进行加温，所述空分机组内部热能利用装置，还包括污氮预热器，所述污氮预热器对再生污氮气进行预热，预热后的再生污氮气再进入所述电加热器接受加热，在所述污氮预热器中设置有换热器，所述换热器外接来自空分机组的其他物质，再生污氮气与所述其他物质在所述换热器中发生热交换，所述其他物质降温，再生污氮气升温。

3、进一步的，所述其他物质为来自空分机组内部的一台或多台中压氮压机进末级冷却器前的氮气。

4、进一步的，所述氮气在与再生污氮气换热后温度降低，被返回中压氮压机的末级冷却器，继续降温后进入后系统。

5、进一步的，在所述换热器顶部加装爆破装置，防止污氮测超压，在所述换热器底部加装污氮测泄压阀，用于给污氮测泄压。

6、根据本实用新型提供的空分机组内部热能利用装置，在再生污氮气被电加热器加热之前，利用来自中压氮压机进末级冷却器前的氮气对再生污氮气进行预热，从而减轻了电加热器的加热负荷和耗电，而氮气在与再生污氮气热交换后也得以降温，从而减少了末级冷却器对于氮气的冷却水的用量，实现了节电又节水的目的。

技术特征：

1.一种空分机组内部热能利用装置，包括电加热器，所述电加热器对再生污氮气进行加温，加温后的再生污氮气对分子筛纯化器内部的吸附剂进行加温，

2.根据权利要求1所述的空分机组内部热能利用装置，其特征在于，所述其他物质为来自空分机组内部的一台或多台中压氮压机进末级冷却器前的氮气。

3.根据权利要求2所述的空分机组内部热能利用装置，其特征在于，所述氮气在与再生污氮气换热后温度降低，被返回中压氮压机的末级冷却器，继续降温后进入后系统。

4.根据权利要求3所述的空分机组内部热能利用装置，其特征在于，在所述换热器顶部加装爆破装置，防止污氮测超压，在所述换热器底部加装污氮测泄压阀，用于给污氮测泄压。

技术总结本技术提供一种空分机组内部热能利用装置，包括电加热器，所述电加热器对再生污氮气进行加温，加温后的污氮气对分子筛纯化器内部的吸附剂进行加温，所述空分机组内部热能利用装置，还包括污氮预热器，所述污氮预热器对再生污氮气进行预热。根据本技术提供的空分机组内部热能利用装置，在再生污氮气被电加热器加热之前，利用来自中压氮压机进末级冷却器前的氮气对再生污氮气进行预热，从而减轻了电加热器的加热负荷和耗电，而氮气在与再生污氮气热交换后也得以降温，从而减少了末级冷却器对于氮气的冷却水的用量，实现了节电又节水的目的。技术研发人员：刘晋生,崔龙腾,孟谦,张殿伟,王长城受保护的技术使用者：山西建龙实业有限公司技术研发日：20231121技术公布日：2024/7/23