制氧廠液氬汽化冷量回收增效利用裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種制氧廠液氬汽化冷量回收增效利用裝置，屬于低溫液化設備【技術領域】，包括氧氣總管、氬氣用戶管網、液化裝置冷端增壓透平膨脹機、氧氬換熱器、氮氬換熱器、冷量回收利用冷箱、液氧貯槽、液氮貯槽和液氬貯槽，所述氧氬換熱器和氮氬換熱器設于所述冷量回收利用冷箱中，所述液氬貯槽分別經所述氧氬換熱器與所述氧氣總管換熱，以及經所述氮氬換熱器與所述液化裝置冷端增壓透平膨脹機換熱。本實用新型在盡量小的人力物力投入和后續運行成本下，對已建制氧項目低溫液氬的汽化冷能進行回收利用的技術改進，達到節能增效的目的。
【專利說明】制氧廠液氬汽化冷量回收增效利用裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于低溫液化設備【技術領域】，尤其涉及對已建項目的節能優化增產增效。
【背景技術】
[0002]目前，制氧廠中大多數都是用液氬儲罐中的低溫液氬經汽化器汽化后向用戶供氬氣的方式，其中運用最廣泛的主要是空浴式汽化器。這種方式雖然直接用空氣來使液氬汽化，不需要額外的能量，但浪費了低溫液體的冷量，不符合目前節能減排的大方針和宗旨。在加上現在大多數制氧廠都存在著一定程度的氧氣放空，從而利用放空的氧和低溫液氬汽化的冷能來液化氧，到達有效回收低溫液氬汽化冷量，減少氧氣的放空，降低生產成本，增加額外效益，有必要對現有設備進行改進。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于:在盡量小的人力物力投入和后續運行成本下，對已建制氧項目低溫液氬的汽化冷能進行回收利用的技術改進，達到節能增效的目的。
[0004]本實用新型的目的通過下述技術方案來實現:
[0005]一種制氧廠液氬汽化冷量回收增效利用裝置，包括氧氣總管、氬氣用戶管網、液化裝置冷端增壓透平膨脹機、氧氬換熱器、氮氬換熱器、冷量回收利用冷箱、液氧貯槽、液氮貯槽和液氬貯槽，所述氧氬換熱器和氮氬換熱器設于所述冷量回收利用冷箱中，所述液氬貯槽分別經所述氧氬換熱器與所述氧氣總管換熱，以及經所述氮氬換熱器與所述液化裝置冷端增壓透平膨脹機換熱，所述液氬貯槽換熱后聯通至氬氣用戶管網，所述氧氣總管換熱后聯通至所述液氧貯槽，所述液化裝置冷端增壓透平膨脹機換熱后聯通至所述液氮貯槽。
[0006]作為選擇，還包括氮氣管網，所述氮氣管網經所述氮氬換熱器與所述液氬貯槽換熱后，聯通至所述液氮貯槽。
[0007]本實用新型的工作流程:空分裝置正常運行一般氧都有放空，所以優先對氧進行液化，來自原料氧氣總管的常溫壓力氧氣與來自液氬貯槽的液氬在氧氬換熱器中換熱，使液氬復熱到接近常溫然后經氬氣用戶管網供鋼廠煉鋼用，同時氧得以液化后進液氧貯槽。另外若無多余氧就用液化裝置冷端增壓透平膨脹機的高壓氮來液化氮。同時也可用氮氣管網的壓力氮氣來復熱液氬，保證氬氣用戶管網正常用氬氣，得到的低溫液氮進液氮貯槽。
[0008]本實用新型的有益效果:
[0009]I)回收了液氬汽化浪費的冷量。
[0010]2)降低了空分裝置氧的放散率。
[0011]3)利用液氬汽化的冷量和放空的氧來生產液氧，實現了可觀的增值效益。
[0012]4)裝置流程簡單，沒有增加動設備，投資少，施工周期短，見效快，回報高，節能環保。
[0013]5)現有技術中對于冬季在環境溫低的地方，還需用蒸汽對液氬汽化器進行吹掃，改進后將不存在此類情況，同時減少了蒸汽能源的浪費，節約了能耗，降低了成本。同時消除了安全隱患，延長了設備的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型實施例的裝置流程示意圖；
[0015]圖中，I為氧氣總管，2為氬氣用戶管網，3為液化裝置冷端增壓透平膨脹機，4為氧IS換熱器，5為氮IS換熱器,6為冷量回收利用冷箱,7為液氧忙槽，8為液氮忙槽，9為液気忙槽。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0017]如圖1所示，一種制氧廠液氬汽化冷量回收增效利用裝置，包括氧氣總管1、氬氣用戶管網2、液化裝置冷端增壓透平膨脹機3、氧氬換熱器4、氮氬換熱器5、冷量回收利用冷箱6、液氧貯槽7 (如已有液氧貯槽，則不新增加)、液氮貯槽8 (如已有液氮貯槽，則不新增加)和液氬貯槽9，還包括氮氣管網，氧氬換熱器4和氮氬換熱器5設于冷量回收利用冷箱6中，液氬貯槽9分別經氧氬換熱器4與氧氣總管I換熱，以及經氮氬換熱器5與液化裝置冷端增壓透平膨脹機3換熱，液氬貯槽9換熱后聯通至氬氣用戶管網2，氧氣總管I換熱后聯通至液氧貯槽7，液化裝置冷端增壓透平膨脹機3換熱后聯通至液氮貯槽8，氮氣管網經氮氬換熱器5與液氬貯槽9換熱后，聯通至液氮貯槽8。
[0018]本實用新型的工作流程:來自液氬貯槽9的液氬和來自氧氣總管I的壓力氧在氧氬換熱器4中進行熱量交換過程，液氬被復熱成常溫氬氣經氬氣用戶管網2送鋼廠煉鋼，壓力氧被液化、過冷后進液氧貯槽7。通過鋼廠用氬氣量調節壓力氧的量，從而保證生成液氧有一定的過冷度。另外若無多余氧就用液化裝置冷端增壓透平膨脹機3的高壓氮來液化氮。同時也可用氮氣管網的壓力氮氣`來復熱液氬，保證氬氣用戶管網2正常用氬氣，得到的低溫液氮進液氮貯槽8。為確保在本裝置故障狀態下對氬氣用戶管網的連續供氣，仍保留原空浴式汽化系統。
[0019]以四川空分集團有限公司旗下的淄博魯川氣體有限公司現況來做以說明。
[0020]1、現場提取的所需參數:
[0021]送鋼廠IS氣:壓力13~15barA,溫度24°C。
[0022]氧氣總管:壓力20~21barA，溫度27V。
[0023]氮氣總管:壓力15~2(^&^，溫度30°C。
[0024]液化裝置冷端增壓透平膨脹機氮氣管道:壓力47barA，溫度40°C。
[0025]鋼廠氬氣使用量300Nm3。制氧系統氧的放空率大于3%。
[0026]2、改進所能產生的效益:
[0027]如空分裝置正常運行，放空氧都滿足液化所需的氧氣量，所以是以按一年工作330天計算，就不在用生產液氮情況計算。
[0028]液氧295Nm3/h即相當于421.6kg/h,那么一天量為10.1t。
[0029]取全年氧的平均價格600元/t計算
[0030]一年的經濟效益:Υ=10.1*600*330=199.98 萬元。[0031]由于氧放空可不計成本，所以一年可增效約200萬元。
[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種制氧廠液氬汽化冷量回收增效利用裝置，其特征在于:包括氧氣總管、氬氣用戶管網、液化裝置冷端增壓透平膨脹機、氧氬換熱器、氮氬換熱器、冷量回收利用冷箱、液氧貯槽、液氮貯槽和液氬貯槽，所述氧氬換熱器和氮氬換熱器設于所述冷量回收利用冷箱中，所述液氬貯槽分別經所述氧氬換熱器與所述氧氣總管換熱，以及經所述氮氬換熱器與所述液化裝置冷端增壓透平膨脹機換熱，所述液氬貯槽換熱后聯通至氬氣用戶管網，所述氧氣總管換熱后聯通至所述液氧貯槽，所述液化裝置冷端增壓透平膨脹機換熱后聯通至所述液氮貯槽。
2.如權利要求1所述的制氧廠液氬汽化冷量回收增效利用裝置，其特征在于:還包括氮氣管網，所述氮氣管網經所述氮氬換熱器與所述液氬貯槽換熱后，聯通至所述液氮貯槽。
【文檔編號】F17D1/00GK203431494SQ201320517697
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】聶佳佳, 周勇, 謝銀宇, 俞建平 申請人:四川空分設備(集團)有限責任公司