[实用新型]一种物质储存及回收、储能装置及内压缩空分系统

说明书

本实用新型提供一种物质储存及回收、储能装置及内压缩空分系统，包括精馏系统、压缩膨胀机机组、板翅式主换热器，精馏系统包括空分上塔与下塔，还包括富氧液空储存罐与低温急冷混合塔，富氧液空储存罐入口与空分下塔出口通过第一管路连接，第一管路设置液位调节阀，富氧液空储存罐出口与低温急冷混合塔入口通过第二管路连接，第二管路设置增加泵，低温急冷混合塔入口还通过第三管路与压缩膨胀机机组出口连接，第三管路设置第二阀门，低温急冷混合塔气体出口通过第四管路与空分下塔入口连接，板翅式主换热器出口通过第五管路与空分下塔入口连接，第四管路与第五管路交汇后与空分下塔入口连接，低温急冷混合塔塔底通过第八管路与空分下塔入口连接。

技术领域

本实用新型属于空分技术领域，具体涉及一种物质储存及回收、储能装置及内压缩空分系统。

背景技术

为了实现空分装置跨时间的能量调配，比如在谷电时期，多产低温液体产品，储存起来，然后在高峰时期电价高的时候，将谷电时期生产的这些液体产品通过液体泵加压后，经换热器复热后送出空分装置，这样，就可以降低高峰时段空分装置的空压机及增压机负荷，实现节能降耗的目的。但是，由于一般大型空分装置的主要产品是氧气，氧气在空气中的体积含量只有 20.95％，氮气的体积比例却高达78.12％。由于压缩机、增压机多变效率≤ 85％、膨胀机等熵效率≤88％，换热器冷端热端间必须要有一定温差，进精馏系统的氧组分提取率不可能达到100％等原因，如果大型空分在谷电时期想要比正常工况时多产大量液氧，以待高峰时期使用，每当打算增产1％空气气量的液氧，往往空压机的进气量增加比例远高于5％，而增压机增加的进气量比例更高，以维持系统冷量平衡，才能达成增产1％空气气量的液氧的目的，同时，污氮气的放空量也会随之大量增加，造成浪费。如果进一步不仅大量增加液氧，还同时按照氧氮产品比例大量增产液氮产品，以实现不同时间的能量调配，那么空压机和增压机的负荷都需要急剧增加，同时，由于进塔气量及回流液量增加，如果打算增产的液氧量、液氮量较多，那么很容易造成塔内填料或者塔盘的负荷接近于液泛而使的精馏塔无法操作，对于大中型空分装置(氧气产量≥30000Nm3/h)来说，通常他们的精馏塔的操作上限仅为正常工况的105％。目前，按照大型空分每生产1Nm3高压氧气的能耗通常为0.75～0.83kwh，而将1Nm3氧气液化还额外需要0.6～0.65kwh 的实际能耗，加上空压机、增压机的负荷限制，及精馏塔塔径限制等原因，如果要大幅度增产液体产品则需将空压机、增压机、板翅式主换热器、精馏系统的设计余量大幅度提高，那么需要增加的设备投资也会迅速提升。如果常规流程的内压缩空分装置如果试图在谷电时期产液体产品，然后在高峰时期释能，到目前为止，已有不止一套空分装置进行过试验，但除非在峰谷电价差极其悬殊的地区外(如海南，广东珠三角地区，峰谷电价比≥4：1，且价差≥1.3元)，否则该种操作方法，很难产生明显经济效益，到目前为止，虽然分时电价政策已经执行许久，但仍几乎没人通过该种方法来实现降低内压缩空分装置的运行费用。