1.采用高效率低能耗空壓機(jī)組

現(xiàn)代空分已經(jīng)發(fā)展到第六代全低壓空分流程，低壓空氣流程的主要耗能設(shè)備是空壓機(jī)，空壓機(jī)的設(shè)計(jì)以及制造工藝對空壓機(jī)的效率影響很大。選用優(yōu)良的空壓機(jī)組能給整套空分裝置能耗帶來極大的降低。采用三元流葉輪，冷卻效果好，等溫效率高的等溫型空氣壓縮機(jī)組，可以帶來比傳統(tǒng)空壓機(jī)的能耗降低3% 效果，在大空分裝置中的優(yōu)勢又更為突出。

1)采用先進(jìn)的氣動設(shè)計(jì)，高質(zhì)量加工材料，高精密的制造工藝。

2)高質(zhì)量的安裝水平，使空壓機(jī)具有良好的潤滑性能、有較高的機(jī)械傳動效率，從而使得空壓機(jī)組能保持高效率運(yùn)行。避免機(jī)組出現(xiàn)油壓、油溫超限波動，盡量將空壓機(jī)組控制在安全的運(yùn)行狀態(tài)之中。

3)提高機(jī)組中間冷卻器的冷卻效果，安排加強(qiáng)點(diǎn)檢監(jiān)測，預(yù)防并消除中間冷卻器發(fā)生堵塞或者泄漏等故障。做好水質(zhì)的軟化及清潔工作，及時清潔過濾器。

4)定期消除葉輪、管道和蝸殼產(chǎn)生的結(jié)垢，及時沖洗或檢修時對葉輪重做動平衡，以確保機(jī)組一直具有良好的氣動性能。

5) 定期拆檢更換機(jī)前過濾器濾芯。選用高效的帶自潔功能的空氣過濾器，以盡可能提高空壓機(jī)進(jìn)口壓力。在出口壓力一定的前提下，通過提高機(jī)前壓力，減小空壓機(jī)壓縮比，能有效降低機(jī)組整體能耗。

2.采用填料下塔

最近幾年空分規(guī)模發(fā)展迅速，除了等級規(guī)模的提高外，還有一項(xiàng)最重要的技術(shù)進(jìn)展就是用規(guī)整填料下塔取代了篩板塔下塔。從上世紀(jì)70年代開始，填料塔技術(shù)由蘇爾壽公司開發(fā)并成功應(yīng)用到空分精餾塔。上塔和制氬系統(tǒng)采用了填料后，空分提取率大大提高，能耗大大降低。規(guī)整填料具有壓降小，分離效率高，能耗低的顯著優(yōu)點(diǎn)(理論上可節(jié)能約8%，實(shí)際運(yùn)行約4%～5%)，塔徑小，液體滯流量少，操作彈性范圍大，適應(yīng)性強(qiáng)，采用規(guī)整填料可有效地降低塔阻力，提高分離效率和操作穩(wěn)定性。

國內(nèi)空分廠家設(shè)計(jì)供貨的空分下塔仍以篩板塔技術(shù)為主。隨著空分規(guī)模等級的大型化，填料下塔技術(shù)的應(yīng)用將越來越得到普遍運(yùn)用。采用填料下塔技術(shù)，將會使下塔阻力進(jìn)一步降低，空壓機(jī)的排出壓力也進(jìn)一步得到降低，從而達(dá)到降低能耗的目的。以我司自主設(shè)計(jì)的兩萬等級空分為例，在此裝置中使用篩板的下塔阻力在標(biāo)準(zhǔn)工況下約為15KPa，而使用填料的下塔阻力在標(biāo)準(zhǔn)工況下僅為4.7 KPa。假如設(shè)定當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?00 KPa，在其他配置都相同的情況下，那么采用篩板技術(shù)下塔空分的空氣透平壓縮機(jī)組排氣壓力需要6.15bar，而采用填料技術(shù)下塔空分的空氣透平壓縮機(jī)組排氣壓力僅為6.05bar，相差10KPa左右的阻力?？諌簷C(jī)吸入壓力為99 KPa，設(shè)空氣透平壓縮機(jī)組的效率為74%，吸入溫度25oC，那么篩板下塔空分的空壓機(jī)軸功率約為7970KW，填料下塔空分的空壓機(jī)軸功率約為7890KW，兩者之間相差80KW，工廠用電以0.5元/千瓦時計(jì)算，年運(yùn)行8000小時計(jì)，僅此一項(xiàng)，采用填料下塔技術(shù)每年可以為企業(yè)節(jié)約電費(fèi)32萬元。

3.設(shè)置水冷塔，充分利用污氮?dú)?

預(yù)冷系統(tǒng)中設(shè)置水冷卻塔，并將富裕的污氮?dú)庖约暗獨(dú)馔ㄟ^管道連接通入到水冷塔底，充分利用污氮?dú)夂偷獨(dú)獾牟伙柡托?吸濕性)，在不飽和氣通過水冷卻塔時攜帶大量的水分，此時水分的蒸發(fā)需要潛熱，在極短的氣水接觸換熱過程中，水分的蒸發(fā)難以從外界獲得足夠的熱量，只能通過吸收水的內(nèi)能而進(jìn)行氣化，從而使得使水溫降低。與此同時可以減少冷凍機(jī)所需制冷量(甚至取消冷凍機(jī)組)，降低裝置能耗。

當(dāng)用戶所需氧氮產(chǎn)品體積比為1：1的情況下，空分裝置將會有大量的污氮?dú)庖约暗獨(dú)饪蛇M(jìn)入到水冷塔換熱，并能使水溫降至12℃ ～13℃供達(dá)到空冷塔上段使用要求，此時空冷塔出塔空氣溫度與進(jìn)入冷卻水水溫相差約1℃ ，這一溫度可完全滿足整個空分工藝要求。在此情況下，在實(shí)際運(yùn)行中可采取停運(yùn)冷凍機(jī)組。停運(yùn)冷冷機(jī)組后，整套空分裝置的能耗可下降約1%，使設(shè)備能耗進(jìn)一步下降。

4.冷箱內(nèi)配管優(yōu)化設(shè)計(jì)

主換熱器采用U型配管，無需使用其他方法分配氣體，可以減小換熱器上的外加阻力，并使各換熱器溫差均勻，減少不可逆損失，節(jié)省能耗。

盡可能合理布局冷箱內(nèi)管道，因返流氣體壓力低，所以返流氣管路盡量減少彎頭、直角彎、三通、u型彎等增加阻力的環(huán)節(jié);例如污氮?dú)馊シ肿雍Y管道的布局應(yīng)該充分考慮到避免被迫通過提高上塔壓力來解決分子篩吸附器的冷吹氣量不足之處;正流空氣同樣也要充分考慮到管道布局、合理的管道口徑、閥門位置設(shè)置、閥門選型等方面帶來的阻力。通過合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低不必要的阻力損失，亦能給整套空分帶來一定的性能提升。

5.液體反充管線設(shè)計(jì)

液體反充管線的設(shè)計(jì)采用，主要運(yùn)用在裝置冷卻階段完畢，進(jìn)入到積液階段后，通過液體槽車倒灌液體進(jìn)入主冷中的方式，縮短積液時間，并快速進(jìn)入到調(diào)純階段，縮短整個空分啟動時間，這樣能大大的減少機(jī)組的無功損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。