一种空分装置高压氮气放空回收系统及方法与流程-k8凯发

本发明属于煤化工空分装置，具体涉及一种空分装置高压氮气放空回收系统及方法。

背景技术：

1、igcc机组的空分装置产出的高压氮气是从冷箱中抽出低压液体氮，经液氮泵加压后，进入高压换热器换热升温气化成气体氮，以气体状态输送给下游用户。其高压氮气的压力控制采取的是在高压换热器出口设置压力控制放空阀，设定所需要的高压氮气压力值，一旦压力超限会自动开阀放空调压。

2、从空分装置运行特性考虑，现行的高压氮气压力控制逻辑是保持放空阀有一个最小开度，通常设定为5％，随着下游用氮量的变化，该放空阀会自行动作，阀门开度最高可达到40～50％，会导致部分高压氮气放空至大气。长期运行累积的高压氮气放空量是惊人的，那么此部分被放空的高压氮气所消耗的能量就是属于纯粹的浪费，没有产生任何的经济效益。

3、故，需要解决现有的空分装置对高压氮气的放空无法进行有效回收的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有的空分装置对高压氮气的放空无法进行有效回收的问题，提出了一种空分装置高压氮气放空回收系统及方法。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种空分装置高压氮气放空回收系统，空分装置高压氮气管网连接第一压力调节阀的一端和第二压力调节阀的一端，所述第二压力调节阀的另一端连接低压氮气储罐，所述低压氮气储罐安装低压氮气压力表，所述低压氮气压力表的信号通讯连接低压氮气储罐压力控制器，所述低压氮气储罐压力控制器的信号通讯连接信号低选器，所述第二压力调节阀的信号与信号低选器通讯连接，所述信号低选器通讯连接空分高压氮气压力控制器信号。

4、进一步地，所述第一压力调节阀的一端和第二压力调节阀的一端之间安装第一截止阀。

5、进一步地，所述第二压力调节阀的另一端与低压氮气储罐之间安装止回阀。

6、进一步地，所述第二压力调节阀的另一端与止回阀之间安装第二截止阀。

7、进一步地，所述低压氮气储罐与低压氮气压力表之间设置第三截止阀。

8、进一步地，所述低压氮气储罐连接低压氮气用户，所述低压氮气储罐与低压氮气用户之间安装氮气压缩机。

9、进一步地，所述低压氮气储罐连接安全阀的一端，所述安全阀的另一端放空至大气。

10、进一步地，所述第一压力调节阀的另一端放空至大气。

11、一种空分装置高压氮气放空回收方法，空分高压氮气压力控制器信号输入信号低选器，当空分装置高压氮气管网的高压氮气有放空量时，若低压氮气储罐安装的低压氮气压力表测量的压力值低于接收空分装置高压氮气管网的高压氮气的放空量所需的压力值，低压氮气压力表将信号传送给低压氮气储罐压力控制器，低压氮气储罐压力控制器的信号输入信号低选器控制第二压力调节阀打开，将放空量的高压氮气调节为低压氮气输送至低压氮气储罐，低压氮气储罐内的低压氮气经过氮气压缩机输送至低压氮气用户；

12、若低压氮气储罐安装的低压氮气压力表测量的压力值高于接收空分装置高压氮气管网的高压氮气的放空量所需的压力值，利用第一压力调节阀对高压氮气进行放空调压。

13、进一步地，空分高压氮气压力控制器信号输入信号低选器，当空分装置高压氮气管网的高压氮气无放空时，若低压氮气储罐安装的低压氮气压力表测量的压力值高于接收空分装置高压氮气管网的高压氮气的放空量所需的压力值，低压氮气压力表将信号传送给低压氮气储罐压力控制器，低压氮气储罐压力控制器的信号输入信号低选器控制第二压力调节阀关闭。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

15、本发明提出的一种空分装置高压氮气放空回收系统，在空分装置的高压氮气放空阀前引一路管道，接至低压氮气储罐，针对放空高压氮气量的变化规律，对高压氮气的放空进行有效回收，提高机组运行的经济性。

16、本发明提出的一种空分装置高压氮气放空回收方法，将低压氮气储罐压力信号与来自空分高压氮气压力控制器的信号，两者之间低选后，控制新增的第二压力调节阀，可以实现在高压氮气有放空时，此部分多余的高压氮气可以直接减压进入低压氮气储罐，再经过氮气压缩机加压后输送至低压氮气用户。如果低压氮气储罐压力偏高，不具备接受此部分高压氮气放空量时，仍然可以通过高压氮气放空阀进行放空调压。如果低压氮气储罐压力偏低，要求多补氮气，但高压氮气压力也偏低，不具备多补氮气的条件时，经过信号低选后，第二压力调节阀会缓慢关小，不会对空分装置的高压氮气管网的安全运行造成影响。

技术特征：

1.一种空分装置高压氮气放空回收系统，其特征在于，空分装置高压氮气管网连接第一压力调节阀(1-1)的一端和第二压力调节阀(1-2)的一端，所述第二压力调节阀(1-2)的另一端连接低压氮气储罐(7)，所述低压氮气储罐(7)安装低压氮气压力表(4)，所述低压氮气压力表(4)的信号通讯连接低压氮气储罐压力控制器(5)，所述低压氮气储罐压力控制器(5)的信号通讯连接信号低选器(6)，所述第二压力调节阀(1-2)的信号与信号低选器(6)通讯连接，所述信号低选器(6)通讯连接空分高压氮气压力控制器信号。

2.根据权利要求1所述的一种空分装置高压氮气放空回收系统，其特征在于，所述第一压力调节阀(1-1)的一端和第二压力调节阀(1-2)的一端之间安装第一截止阀(2-1)。

3.根据权利要求1所述的一种空分装置高压氮气放空回收系统，其特征在于，所述第二压力调节阀(1-2)的另一端与低压氮气储罐(7)之间安装止回阀(3)。

4.根据权利要求1所述的一种空分装置高压氮气放空回收系统，其特征在于，所述第二压力调节阀(1-2)的另一端与止回阀(3)之间安装第二截止阀(2-2)。

5.根据权利要求1所述的一种空分装置高压氮气放空回收系统，其特征在于，所述低压氮气储罐(7)与低压氮气压力表(4)之间设置第三截止阀(2-3)。

6.根据权利要求1所述的一种空分装置高压氮气放空回收系统，其特征在于，所述低压氮气储罐(7)连接低压氮气用户，所述低压氮气储罐(7)与低压氮气用户之间安装氮气压缩机(9)。

7.根据权利要求1所述的一种空分装置高压氮气放空回收系统，其特征在于，所述低压氮气储罐(7)连接安全阀(8)的一端，所述安全阀(8)的另一端放空至大气。

8.根据权利要求1所述的一种空分装置高压氮气放空回收系统，其特征在于，所述第一压力调节阀(1-1)的另一端放空至大气。

9.一种空分装置高压氮气放空回收方法，其特征在于，空分高压氮气压力控制器信号输入信号低选器(6)，当空分装置高压氮气管网的高压氮气有放空量时，若低压氮气储罐(7)安装的低压氮气压力表(4)测量的压力值低于接收空分装置高压氮气管网的高压氮气的放空量所需的压力值，低压氮气压力表(4)将信号传送给低压氮气储罐压力控制器(5)，低压氮气储罐压力控制器(5)的信号输入信号低选器(6)控制第二压力调节阀(1-2)打开，将放空量的高压氮气调节为低压氮气输送至低压氮气储罐(7)；

10.根据权利要求9所述的一种空分装置高压氮气放空回收方法，其特征在于，空分高压氮气压力控制器信号输入信号低选器(6)，当空分装置高压氮气管网的高压氮气无放空时，若低压氮气储罐(7)安装的低压氮气压力表(4)测量的压力值高于接收空分装置高压氮气管网的高压氮气的放空量所需的压力值，低压氮气压力表(4)将信号传送给低压氮气储罐压力控制器(5)，低压氮气储罐压力控制器(5)的信号输入信号低选器(6)控制第二压力调节阀(1-2)关闭。

技术总结
本发明公开了一种空分装置高压氮气放空回收系统及方法，属于煤工业空分装置技术领域，空分装置高压氮气管网连接第一压力调节阀的一端和第二压力调节阀的一端，第二压力调节阀的另一端连接低压氮气储罐，低压氮气储罐安装低压氮气压力表，低压氮气压力表的信号通讯连接低压氮气储罐压力控制器，低压氮气储罐压力控制器的信号通讯连接信号低选器，第二压力调节阀的信号与信号低选器通讯连接，信号低选器通讯连接空分高压氮气压力控制器信号，本发明通过在空分装置的高压氮气放空阀前引一路管道，接至低压氮气储罐，针对放空高压氮气量的变化规律，对高压氮气的放空进行有效回收，提高机组运行的经济性。

技术研发人员：吴平,康建邦,王高峰,艾云涛,周立辉
受保护的技术使用者：华能（天津）煤气化发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8