一种电厂用低成本氮气制取工艺的制作方法

1.本发明涉及空气分离技术领域，具体涉及一种电厂用低成本氮气制取工艺。


背景技术：

2.目前，现有的大部分电厂使用的氮气均是利用氮气瓶进行输气，这种模式仅适应于小范围的供气需求，无法满足新的能源形势下的发展需求。如果电厂采用传统的直接法或间接法制取氮气，可满足电厂的氮气使用需求，但通常工艺较复杂、占地面积大、制气成本高。在此背景下，亟需开发一套电厂用制取氮气的装置，既能满足新的能源形势下电厂用气的发展需求，同时能够兼顾工艺简单、制气成本低等要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、占地面积小、制气成本低的制取氮气的工艺。
4.本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种电厂用低成本氮气制取工艺，其特征是，氮气制取装置包括压力控制器、手动控制阀门、电动控制阀门、过滤干燥器、氮气分离器、升压机、湿度计、流量计、中压氮气储罐和压力变送器，所述过滤干燥器连接有进气管路，所述进气管路上依次设置有压力控制器、手动控制阀门和电动控制阀门；所述过滤干燥器与氮气分离器相连，所述氮气分离器的进口管路和出口管路上均安装有电动控制阀门；所述氮气分离器与升压机相连，所述升压机的进口管路上安装有手动控制阀门，所述升压机的出口管路上依次设置有湿度计、流量计、手动控制阀门和电动控制阀门；所述升压机与中压氮气储罐相连，所述中压氮气储罐的上部设置有压力变送器，所述中压氮气储罐的出口设置有两条输气管路，两条所述输气管路上均依次设置有压力控制器、手动控制阀门和电动控制阀门。
5.氮气制取工艺如下：在制取氮气时，先检查各管路，确保正常后，打开所有的手动控制阀门，通过程序控制电动控制阀门和压力控制器，打开进气管路上的电动控制阀门和氮气分离器进出口管路上的电动控制阀门，并调节进气管路上的压力控制器，保障进气压力达到设计值，压缩空气从进气管路进气，利用过滤干燥器对压缩空气进行净化，去除杂质，压缩空气进入氮气分离器进行吸附分离，分离出来的氮气进入升压机进行升压，之后储存至中压氮气储罐内，通过湿度计和流量计跟踪氮气的品质和流量；在停止制取氮气时，先关闭压缩空气阀，关闭氮气分离器出口管路上的电动控制阀门、升压机和中压氮气储罐，利用氮气分离器的剩余空气反冲过滤干燥器，完成泄压，关闭氮气分离器进口管路上的电动控制阀门。
6.进一步的，所述进气管路的进气主要来源于电厂空压机房自制的压缩空气。可以充分利用电厂现有的压缩空气资源，配合压力控制器调节进气压力大小，保障制取氮气装置的正常运行，这样能够降低成本、减小设备占地面积。
7.进一步的，所述过滤干燥器包括干燥器、粉尘过滤器和有机物过滤器。依次对压缩
空气进行干燥、除尘、除油等处理，过滤压缩空气中的杂质，同时提高氮气分离器的分离效果。
8.进一步的，所述氮气分离器设置有两个，两个所述氮气分离器均采用碳分子筛工艺，且两个所述氮气分离器并联连接。利用压缩空气动力效应短时间内将空气中的氮、氧分子吸附分离出来，实现连续高质量制取氮气。
9.进一步的，所述氮气分离器的出口管道接至升压机，升压机将制取出来的氮气加压储存至中压氮气储罐，通过升压机的再次加压处理，一方面可以提高储存至中压氮气储罐内的氮气储存量，另一方面能够方便快速的送至电厂各系统。升压机的出口管路依次设置湿度计、流量计、手动控制阀门、电动控制阀门对氮气湿度、流量进行监控。
10.本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、本发明充分利用电厂现有资源，设计合理、工艺简单、能够显著降低电厂用氮气的操作难度，提高了工作效率。
11.2、本发明占地面积小，更能够适用于不同电厂的用气需求。
12.3、本发明制气成本低，更能够满足新的能源形势下的电厂发展需求，更具经济优势。
附图说明
13.图1是本发明的氮气制取装置结构示意图。
14.图中：压力控制器1、手动控制阀门2、电动控制阀门3、过滤干燥器4、氮气分离器5、升压机6、湿度计7、流量计8、中压氮气储罐9、压力变送器10。
具体实施方式
15.下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
16.实施例。
17.参见图1，本实施例中，一种电厂用低成本氮气制取工艺，氮气制取装置包括压力控制器1、手动控制阀门2、电动控制阀门3、过滤干燥器4、氮气分离器5、升压机6、湿度计7、流量计8、中压氮气储罐9和压力变送器10，过滤干燥器4连接有进气管路，进气管路上依次设置有压力控制器1、手动控制阀门2和电动控制阀门3；过滤干燥器4与氮气分离器5相连，氮气分离器5的进口管路和出口管路上均安装有电动控制阀门3；氮气分离器5与升压机6相连，升压机6的进口管路上安装有手动控制阀门2，升压机6的出口管路上依次设置有湿度计7、流量计8、手动控制阀门2和电动控制阀门3；升压机6与中压氮气储罐9相连，中压氮气储罐9的上部设置有压力变送器10，中压氮气储罐9的出口设置有两条输气管路，两条输气管路上均依次设置有压力控制器1、手动控制阀门2和电动控制阀门3。
18.氮气制取工艺如下：在制取氮气时，先检查各管路，确保正常后，打开所有的手动控制阀门2，通过程序控制电动控制阀门3和压力控制器1，打开进气管路上的电动控制阀门3和氮气分离器5进出口管路上的电动控制阀门3，并调节进气管路上的压力控制器1，保障进气压力达到设计值，压缩空气从进气管路进气，利用过滤干燥器4对压缩空气进行净化，去除杂质，压缩空气进入氮气分离器5进行吸附分离，分离出来的氮气进入升压机6进行升
压，之后储存至中压氮气储罐9内，通过湿度计7和流量计8跟踪氮气的品质和流量；在停止制取氮气时，先关闭压缩空气阀，关闭氮气分离器5出口管路上的电动控制阀门3、升压机6和中压氮气储罐9，利用氮气分离器5的剩余空气反冲过滤干燥器4，完成泄压，关闭氮气分离器5进口管路上的电动控制阀门3。通过以上方案可制取电厂所需的氮气供厂内使用。
19.本实施例中，进气管路的进气主要来源于电厂空压机房自制的压缩空气。过滤干燥器4包括干燥器、粉尘过滤器和有机物过滤器。氮气分离器5设置有两个，两个氮气分离器5均采用碳分子筛工艺，且两个氮气分离器5并联连接。氮气分离器5的出口管道接至升压机6，升压机6将制取出来的氮气加压储存至中压氮气储罐9，通过升压机6的再次加压处理，一方面可以提高储存至中压氮气储罐9内的氮气储存量，另一方面能够方便快速的送至电厂各系统。升压机6的出口管路依次设置湿度计7、流量计8、手动控制阀门2、电动控制阀门3对氮气湿度、流量进行监控。
20.某电厂在新的能源形势下，机组经常处于停备用状态，机组腐蚀问题是电厂非常关注的问题，采用本工艺在电厂内快速、低成本的制取氮气，通过氮气管路输送至全厂各系统进行停炉氮气保护，预计每年创造的经济效益不低于100万。
21.本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
22.虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。