专利名称：利用富含高压氮气的气流作功的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从低温空分装置或设备中的富含高压氮气的气流中获得功的方法。
在低温空分设备中，通过对来自精馏塔的已减压到接近大气压的空气进行分离而获得氮气馏份，再使其流过管道和热交换器而加热排出物。此外，也可以考虑使氮气流具有吸入压力，以使空气分离装置产生的所用产品都具有基本高于大气压的压力。高压设备适应于需要将大部分已分离的空气作为高压产品的情况。由于热交换器、各分离塔和前端吸附器小，这类高压设备比运行在最低压力下的设备投资少、建筑费用也低。
以往人们在将低温空分设备与其它工业上应用的工艺结合起来以便从生产出的带一定压力的氮气中获得功的方面已提出各种建议，同时也提出了对空分装置的运行进行改进以生产低压氮气的各种类似建议。
US-A-2520862描述了从常规的最低压力空分装置(ASU)的高压塔中提取氮气并将其与一些氧气混合的工艺流程。使燃料在高压气体混合物中燃烧，并使燃烧产品在约500℃的条件下在热气体膨胀机中膨胀至大气压力。还可供选择地使用一台废气预热器式热交换器以回收从膨胀机排出的热量，预热燃烧前的高压氮/氧混合物。
US-A-3731495披露了从高压ASU中提取氮气并在热混合气膨胀到大气压力之前将上述氮气与具有一定压力的空气/燃料流燃烧的产品混合的工艺流程。所产生的轴功率用于压缩空气，以形成分别用于空分装置和燃烧步骤中的具有一定压力的空气流。
US-A-5040370描述了用流程中作为热源的无相变热流体间接加热从空分设备中抽取的压力从2至7巴的氮气流的工艺流程。这种能形成温度高达600℃以的上热流体的工艺是一种利用从ASU中提取的氧气和在透平中膨胀并向外作功的热氮气的工艺。
US-A-5076837公开了一种基本相同的工艺流程，所不同的是被加热的氮气流的压力至少为5巴，其温度至少为700℃。
US-A-5268019揭示出为了产生功使已升高压力的燃料气体燃烧并在透平机中使上述燃烧产品膨胀。将从ASU流出的部分氮气增压并透平机膨胀之前将其供给燃烧产品。此外，通过与已膨胀的燃烧产品进行间接热交换将氮气加热到400℃的温度，然后使上述氮气通过透平机膨胀，以进一步产生功。以生产氮气的空分装置中流出的氧被用于生产气态燃料的工艺过程中，例如用于高炉的运行中。
GB-A-2266343公开了用由高炉生产的低质量燃料气间接加热氮气流的工艺。而且，在该工艺中在将燃料气送入燃烧器之前对其进行压缩。
GB-A-2210455描述了燃烧高质量的燃料气以便间接加热封闭系统中的工作流体从而获得功的工艺，上述工作流体通常是经膨胀的氦、氩、氢或氢和甲烷的混合物。上述燃烧产品的压力从1巴至100巴。但并没有揭示对从空分装置流出的经压缩的氮气进行加热的构思。
GB-A-1560096披露了气化天然气工艺。热量由加热作为工作流体的氮气提供，但氮气在闭合系统中循环，上述氮气是来自空分装置的未经压缩的气体流。该文献没有清楚地披露加热器和燃烧的特性。
W095/05529所描述的发明在闭合系统中采用一种情性气体如氦、氩或氖作为被间接加热的工作气体。
EP-A-0208162给出了关于在气体透平中燃烧燃料并利用排气加热最好是空气的被压缩气体的教导。
US-A-4228659披露了一种由燃烧器间接加热的闭合系统中的工作流体，但却没有公开利用从空分装置中流出的氮气及用完之后排出上述氮气的构思。
上述这些文献都涉及利用从ASU流出的氮气，因此，它们披露了两类加热氮气的热源。在一类热源中，使燃料燃烧，并加入高压空气及直接加热的氮气，以生成气体混合物，然后通过透平机使上述气体混合物膨胀，也可选择地对氮气间接加热。本申请人认为这种方式将使缺点增多。由于燃料燃烧产品的存在，膨胀机内的气体质量欠理想。由于需要对燃料气和使燃料气燃烧的空气进行压缩，设备的投资费用增高。为了燃烧，采用一台气体透平机，这使投资费用非常可观。传给与燃烧产品混合的氮气纯度的限制不可能安全地加入大量与氮气混合的氧气。具有低发热值的燃烧气往往从ASU中产生的耗氧过程中只能达到接近大气压的压力。因此，在将它们用于这类过程中之前需要将这些燃料气体大大压缩。
所公开的另一类加热氮气的工艺是与其它过程中形成的热气体进行间接热交换。但这种方法只传递加热气流的显热，而没有利用燃烧过程中其它流体的化学能。这意味着必须要有足够的热流流动，而且热流的温度也要足够高，以提供所需要的全部热量。实际上这需要具有很大传热面积的间接热交换器和很高的投资费用。
按照本发明的第一方面，提供了一种从低温空分装置(ASU)中所制取的高压富氮气流中获得功的方法，该方法包括用空气分离产生高压富氮气流，将压力为5巴以下的气体燃料或液体燃料或固体燃料送入燃烧区；燃烧上述燃料；利用上述燃料燃烧所产生的热量间接加热上述富氮流以形成热高压富氮流；膨胀上述已被加热的高压富氮流以对外作功；以及排出上述富氮流。
应该理解的是，如下面进一步描述的那样，“上述富氮流”也可以包含除氮气之外的气体。
上述燃料最好为一种气体燃料，将其供给燃烧器时的压力为3巴以下，更加优选的是压力为1.1巴至2巴、例如1.1至1.2巴的气体燃料。
最好从未经压缩机升压的流程中获得燃料气并将其送入燃烧区，但可以采用一台风机以使燃料气能令人满意地流入用于燃烧的燃烧器。
由燃料气源供给的合适的燃料气至少起主导作用的部分具有从2.5至16MJ/NM3的焓值，也就是说，上述燃料气主要是低热值组分。这类低焓值燃料气在燃烧器中很难燃烧，为使低焓值的燃料气燃烧可以加入少量高焓值气体，例如可加入按体积计约达10％的高焓值气体。加入的合适的高焓值气体的焓值可高达低焓值气体的焓值的两倍。
可以各种方式将较高焓值气体用于助燃低焓值气体。可以将其简单地与低焓值气体混合，以产生较高焓值的混合物；也可将其单独喷入燃烧器中或使它燃烧，以产生焓有剩余氧气的已热气体，将这种气体送入燃烧器可以助燃。
主要用于本发明的合适的低焓值燃料气体源是从高炉排出的通常焓值为2.5至6MJ/NM3的废气；通常焓值约为8MJ/NM3的COREX废气，或由固体或液体燃料(通常为重油或煤，当然也可以是其它燃料如废料)部分氧化而生成的合成气。在IGCC(imtegrated gasification combined cycle联合气体循环)过程中产生的通常具有约10至16MJ/NM3焓值的气体是合适的。
一般说来，如果燃料气的焓值在4至6M/NM3以上，则不必增加其焓值。
当然采用包括高热值燃料的任何燃料如天然气、液化石油气、燃油或固体燃料均在本发明的范围之内。
最好使燃料在接近大气压的压力下燃烧，合适的做法是使燃烧器排出装置具有基本不加压的通道，以便在大气压力下排出。这一点和以往采用气体透平使排气不具有一定压力的做法不同，因此可以通过膨胀排气而获得功。
用于本发明的高压富氮流可从低温分离装置(ASU)中获得。除氮气外，从上述ASU中取的富氮流可以含有至少一种其它气体。优选将从ASU中分离出的氧气送入产生上述燃料气的过程中，或至少将氧气加入燃料气的低含值组分中。上述过程例如可以是高炉的运行过程，或其它如上所述的产生燃料气的过程。还可以不必将从ASU输出的氧气全部用于产生燃料气的过程中，这种情况的优点是可将一部分分离出的氧气返回到已分离的氮气中，以增加可对外作功的那部分气体量。
此外，可将从ASU中压缩的空气加入氮气流中，这样所生成的氮气流含有氧和其它气体。
再者，可使ASU运行在低于氧和氮的总分离量的状态下。通常富氮气的氮含量可以是从空气中氮含量至纯氮，例如按体积计从80％至100％N2，例如约为90％。
膨胀已加热的高压富氮流所获得的功可用于驱动压缩系统，以便向ASU提供压缩气体，例如压缩输入ASU的空气，压缩ASU中的氮气或压缩ASU中的氧气。也可用于使发动机运转，这种发动机可用于提供如上所述的动力，或者如通常所说的供应电力。
优选使加热步骤之前是的富氮流具有2至20巴压力。更为优选的是使上述富氮流具有2至7巴压力。通常使其具有2至5巴压力，例如如果从ASU中抽取的未进一步压缩的富氮流，其压力为2至5巴，例如为3巴，或若径进一步压缩，则其压力为5至7巴。
上述富氮流的合适温度为400至1000℃，较为优选的是从600℃至800℃。
为了得到上述外功，可使富氮流在透平机中膨胀，上述透平机可以是轴流式透平机或径向内流透平机。
实际上推荐的是使富氮气流在上述膨胀步骤中作外功之后还应从富氮气流中回收热量，并在主要通过燃烧燃料气加热富氮气流之前将上述热量传给流入的富氮气流。这可以通过使流出的富氮流和流入的富氮流之间进行热交换简单地实现。此外，也可将流出的富氮流加入与流入的富氮流一道被加热的燃料气的燃烧产品中。在另一种方法中，将附加有富氮流的流出的燃烧废气的热量用于蒸发流入的富氮流中的液体(如水)以增加质量流，从而从温度有所提高或没有提高的流入的富氮流中回收能量。
从燃烧的燃料供给富氮流的功率最好从0.75至9KW/kgmol N2/hr，例如从2至4kw/kgmol N2/hr。
将用过的上述富氮流排入大气或用于其它目的。
本发明的上述第一方面涉及从高压富氮气流中获得功的设备，该设备包括一个压力在5巴以下的可燃气体燃料源，或用于燃烧气体燃料或液体或固体燃料的液体或固体燃料装置，一台用作上述高压富氮流源的低温空分装置，利用上述燃烧燃料的热量间接加热上述富氮流以形成热高压富氮流的装置，膨胀上述热高压富氮流以产生外功的装置；以及从该设备中排出上述富氮流的装置。
上述可燃气体燃料源可以是上面所描述的包括与高炉相连的任一种气源。该设备还可以包括一个如上所述的具有较高热值的气体燃料源，该燃料源或者是一个单独供给加热燃料的机构或者是一个调节低热值燃料的机构。
如上面所指的那样，上述设备包括一台用作富氮源的空分装置，还可包括压缩送入空分装置中用于分离的空气的装置和通过膨胀上述热高压富氮流而外作功以用于驱动上述压缩装置的装置。
用于使热高压富氮流膨胀对外作功以驱动该空分装置的另外的压缩装置或使发电机运转的装置可以选择或采用附加装置。
还可以配置将上述空分装置中分离出的氧气供给产生燃料气或主要是低含值组分的燃料气的设备的连接部件。
上述设备可以包括一台用作膨胀热高压富氮流以获得功的装置的透平机，也可以包括用于从膨胀步骤之后的富氮流中引出能量并将上述能量传给流入的富氮流的装置。
另一方面，本发明涉及一种从高压富氮流中获取功的方法，该方法包括将燃料送入使燃料燃烧的燃烧区，以便在燃烧区产生基本未加压的排气气流；通过将燃烧所产生的热量传给从空分装置(ASU)中抽取的高压富氮流但不使上述富氮流和排出的气流混合加热上述高压富氮流，而形成热高压富氮流；膨胀上述热高压富氮流以对外作功；以及排出上述富氮流。
除需要高于大气压力的情况外，通常上述排气气流的压力为大气压力，以使流过上述设备的排气气流能排到大气中。一般来讲这种流动不会使排出气流在获取有用功的设备中膨胀。
按照本发明这一方面内容，还提供用于从高压富氮流中获得功的设备，该设备包括一个产生高压富氮气流的空分装置，将燃料供给燃烧区的装置；限定燃烧上述燃料的燃烧区，以使在上述燃烧区形成基本上不加压的排气气流的装置；通过将燃烧所产生的热量传给上述富氮流但不使上述富氮流和排出的气流混合，加热上述富氮流的热交换装置，从而形成热高压富氮流；使上述热高压富氮流膨胀以对外作功的装置；和从上述设备中排出富氮气流的装置。
本发明的上述另一方面的可取的特点将结合本发明的第一方面一起描述。
下面结合附图对本发明进一步描述，附图中
图1为本发明第一实施例的示意图；图2为本发明第二实施例的示意图；图3为本发明第三实施例的示意图；图4为本发明第四实施例的示意图；图1所示的设备有一个入口10，该入口用于通过连管12将来自空分装置的具有一定压力的氮气送入热交换器14，上述氮气再经管道16被送入与燃料燃烧器20相通的第二热交换器18。以热交换器18流出的氮气流经管道22被导入轴流式透平机24的入口，在该透平机中，上述氮气流被膨胀向外作功并由透平机提供轴功率。然后，上述氮气经管道26被导入热交换器14的相反侧，再经出口28排出。入口30用于供给助燃空气，入口32用于供给可燃气体燃料，通常，入口32与排出高炉废气的出口相连。
从入口32流入的空气经管道34流入第三热交换器36，从入口32流入的气体燃料经管道38也流入该热交换器36，在该热变换器中两股气体通过后面将要描述的热交换而被加热。当气体燃料经管道42流入燃烧器20时，从热交换器36导出的空气经管道40也流入燃烧器20。在燃烧器20中产生的气体燃料和空气的燃料产品在热交换器18中与氮气流进行热交换，然后再在热交换器36中进行热交换，以预热所提供的空气和燃料气。从热交换器36中流出的燃烧产品经出口46排出。
使用中从入口10流入氮气流在热交换器14中由在透平机24中膨胀后流出的氮气流预热然后在热交换器18中由在燃烧器20中燃烧的气体燃料和空气进一步加热。通常上述氮气先通过对流传热较强的区域，然后再通过辐射传热较强的接近燃烧器的火焰的区域。
上述燃烧器通常是一种适用于低焓值气体燃料燃烧的特殊设计的燃烧器，它可以是一种蓄热式燃烧器，在这种燃烧器中，供给燃烧器的空气和/或燃料以蓄热的方式由燃烧过程中已被加热的媒质预热。另外，上述燃烧器也可是一种燃烧其它气体、液体或固体燃料的燃烧器。
在如图2所示的另一种设备中，省去热交换器14，从透平机24排出的膨胀过的氮气流与从燃烧器中流出的燃烧产品相混合，适合的混合处在热交换器18(a)的辐射段和热传导段之间。然后使与上述氮气混合的燃烧产品流过热交换器18(a)的另外一些区域，以便加热直接流入热交换器18(a)的氮气流。
在如图3所示的又一可供选择的设备中，经透平机膨胀后流出的氮气流在热交换器18(b)的上游与来自燃烧器的燃烧产品混合。在该实施例中，热交换器18(b)没有辐射部分，主要是热传导部分。
图4示出了本发明设备的又一实施例，在该实施例中，以第三种方式回收经膨胀的氮气流的能量，空气和燃料气不经预热。在该例中，将空气和燃料气直接送入燃烧器20。从入口10导入的氮气经管道12流入具有热水入口管道52的水饱和器50，氮气流通过该饱和器后成为饱和状态。从饱和器50流出的水通过管道54流过泵56，上述泵使水循环环流过管道58进入热交换器60，在该热交换器中水由燃烧器20的燃烧产品加热。被加热的水流过阀62进入管道52，通过该管道水重新进入饱和器50。预先将注入水经入口64引入泵56。
达饱和状态的气经管道65离开饱和器50，然后在热交换器14中已现膨胀的废气逆向流动而被加热。上述氮气在透平机24中膨胀之前在热交换器18中进一步加热，然后使膨胀过的氮气流过热交换器18的相反侧，以便进一步加热流入的氮气流。
图1示出的设备常用的运行参数表示在表1中，图2和4示出的设备常用的运行参数表示在表2和3中。
表1气流号 464034423816 12 22 26 28克分子流量KMOL/HRN2 758.6 382.1 382.1 376.5 376.5 4747.6 4747.6 4747.6 4747.6 4747.6O2 4.8 102.5 102.5 0.0 0.0 0.00.00.00.00.0AR 4.5 4.5 4.5 0.0 0.0 0.00.00.00.00.0CO2 195.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00.00.00.00.0CO 6.1 0.0 0.0 201.3 201.3 0.00.00.00.00.0H2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00.00.00.00.0H2O 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00.00.00.00.0总流量KMOL/HR 969.3 489.1 489.1 577.8 577.8 4747.6 4747.6 4747.6 4747.6 4747.6温度C 120.4 302.7 20.0 302.7 20.0 350.0 70.0 700.0 400.4 121.6压力巴 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 6.06.06.01.01.0表2气流号 22 26 46 40 34 42 38 12克分子流量KMOL/HRN2 4747.6 4747.6 5598.7 432.4 432.4 418.7 418.7 4747.6O2 0.00.05.4116.0 116.0 0.00.00.0AR 0.00.05.15.15.10.00.00.0CO20.00.0221.1 0.00.00.00.00.0CO 0.00.02.80.00.0223.9 223.9 0.0H2 0.00.00.00.00.00.00.00.0H2O0.00.00.00.00.00.00.00.0总流量KMOL/HR4747.6 4747.6 5833.1 553.5 553.5 642.5 642.5 4747.6温度C700.0 400.4 161.4 147.4 20.0 147.4 20.0 70.0压力巴 6.01.01.01.11.11.11.16.0
表3气流号22 26 46 28 58 52 34 32 12 54 65克分子流量KMOL/HRN2 4747.6 4747.6 960.6 4747.6 0.00.0489.8 470.8 4747.6 0.0 4747.6O2 0.00.06.10.0 0.00.0131.1 0.00.0 0.0 0.0AR 0.00.05.80.0 0.00.05.8 0.00.0 0.0 0.0CO20.00.0250.4 0.0 0.00.00.0 0.00.0 0.0 0.0CO 0.00.01.30.0 0.00.00.0 251.7 0.0 0.0 0.0H2 0.00.00.00.0 0.00.00.0 0.00.0 0.0 0.0H2O262.1 262.1 0.0262.11403.8 1403.8 0.0 0.00.0 262.1 262.1总流量KMOL/R 5009.6 5009.6 1224.3 5009.6 1403.8 1403.8 626.9 722.6 4747.6 262.1 5009.6温度C700.0 405.7 120.0 125.745.0 150.0 20.0 20.0 70.0 20.0 69.1压力巴 5.91.01.11.0 8.06.01.1 1.16.0 6.0 5.9例1在如图1所示的本发明所用设备运行的典型实例中，所供给的氮气压力为6巴，温度为70℃，与由透平机排出的氮气流间接热交换而被加热至350℃，上述从透平机排出的氮气流在热交换器14中从400冷却到122℃。经预热的氮气流入由燃烧器20和热交换器18提供的加热器的热传导段，然后再流入辐射传热段，在上述两段中，上述氮气流被加热至700℃。
接着，上述热氮气流流过轴流式透平机24而产生轴功率，该功率用于向ASU空气压缩机提供所需能量的一部分。
用于燃烧器中的气体燃料是具有4.4MJ/NM3的低热值气体燃料(例如高炉废气)，为了助燃，可以加入少量炼焦煤气或天然气。在进入燃烧器20之前，上述燃料气流和燃烧空气流在热交换36中由初始温度为20℃被预热到303℃。来自燃烧器的燃料气离开热交换器36时的温度为120℃并被排入大气。该设备达到的性能指标如下氮气流＝4747.6kgmols/hr
氮气入口压力＝6巴氮气入口温度＝700℃输出的轴功率＝12.2MW燃料气热量(LHV-低热值)＝15.83MW虽然上面结合特殊的实施例对本发明进行了描述，但应当想到，在本发明的范围内还可对本发明作出很多改变和变型。
如所说明的那样，本发明的优点在于氮气在具有高绝热效率的膨胀机中膨胀可回收来自ASU的高压废氮气流的内能。可将氮气预热到膨胀机能够承受的最高温度，从而最大限度地产生轴功率。借助于先使氮气与低压膨胀机排气进行热交换，然后在燃烧加热器中间接加热氮气可使相对于轴向能量的热传导效率最高。通过使燃烧空气和燃料气与燃烧加热器中的燃料气热交换预热上述燃烧空气和燃料气可促进上述间接加热。利用上述燃烧加热器间接加热氮气意味着不需要对燃料气或燃烧空气进行压缩，因此可使工艺过程的效率最高。这一点在采用很低热值燃料(如高炉气体)时尤其重要。
权利要求
1.一种从低温空分装置(ASU)中抽取的高压富氮气流中获得功的方法，它包括进行低温空气分离，以产生高压富氮气流；将压力为5巴以下的气体燃料或液体或固体燃料送入燃烧区；燃烧上述燃料；利用上述燃料燃烧产生的热量间接加热上述富氮气流，以形成热高压富氮流，使上述热高压富氮流膨胀对外做功；以及排出上述富氮流。
2.如权利要求1所述的方法，其中上述供给燃烧区的燃料是压力为3巴以下的气体燃料。
3.如权利要求2所述的方法，其中上述气体燃烧的压力从1.1至2.5巴。
4.如权利要求2所述的方法，其中上所述气体燃烧的压力从1.1巴至1.2巴。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中上述气体燃料至少起主导作用的部分由焓值为2.5-12MJ/NM3的气体燃料源提供。
6.如权利要求5所述的方法，其中具有上述焓值的气体燃料是高炉废气，COREX废气、或由固体燃料或液体燃料部分氧化作用而生成的合成气。
7.如权利要求6所述的方法，其中上述燃烧气体未经压缩。
8.如权利要求6或7所述的方法，其中将具有上述焓值的燃料气与少量焓值相当高的气体混合。
9.如权利要求8所述的方法，其中上述具有较高焓值的气体是炼焦煤气、天然气或液化石油气。
10.如权利要求8或9所述的方法，其中上述具有焓为2.5至16MJ/NM3的气体燃料的焓值为2.5至4MJ/NM3，将这种气体燃料与足够多的焓值相当高的气体混合，使所得到的混合物的焓值升高到4至6MJ/NM3。
11.如权利要求8或9所述的方法，其中加入的少量高焓值气体的焓值为上述气体燃料焓值的两倍。
12.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中上述燃料为天然气、液化石油气、燃油或液化石油气。
13.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中上述富氮气流除氮气之外至少还含有一种从ASU流出的另外的气体。
14.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中将通过膨胀上述热高压氮气流所获得的功用于作为压缩上述空分装置中气体的动力。
15.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中将由上述空分装置中分离出的氧气送入产生上述燃料的过程中。
16.如权利要求1或3所述的方法，其中在加热步骤之前的上述富氮气流的压力为2至20巴。
17.如权利要求16所述的方法，其中在上述加热步骤之前的富氮气流的压力为2至7巴。
18.如权利要求1或3所述的方法，其中膨胀前的富氮气流温度为400至1000℃。
19.如权利要求18所述的方法，其中上述富氮气流温度为600至800℃。
20.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中上述热高压富氮气流在一透平机中膨胀，以对外作功。
21.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中使在膨胀步骤中对外作功后的富氮气流中剩余的热量传给利用燃烧气体燃料所产生的热量加热富氮气流之前的高压富氮气流。
22.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中由燃烧所述的燃料中输入的功率为0.75至9kw/kgmol N2/hr。
23.用于从高压富氮气流中获取功的设备，它包括一个压力在5巴以下的可燃气体燃料源(32)、或用于燃烧气体燃料或液体或固体燃料的液体或固体燃料装置；一台用作上述高压富氮气流源的低温空分装置，利用燃烧燃料的热量间接加热上述富氮气流以形成热高压富氮气流的装置(18)；膨胀上述热高压富氮气流以产生外功的装置(24)；以及从该设备中排出上富氮气流的装置(28)。
24.如权利要求23所述的设备，还包括一个气体焓值基本在4MJ/NM3以上的附加气源。
25.如权利要求23或24所述的设备，还包括对送入空分装置中待分离的空气进行压缩的装置和对上述热高压富氮气流进行膨胀以获取功并将获得的功用于驱动上述压缩装置的装置。
26.如权利要求23或25所述的设备，其中将上述空分装置分离出的氧送入生成上述气体燃料的设备中。
27.如权利要求23或24所述的设备，其中上述膨胀热高压富氮气流的装置(24)是一台透平机。
28.如权利要求23或24所述的设备，其中还包括从膨胀步骤之后的富氮气流中获取能量并将上述能量传递给流进的富氮气流的装置(14)。
29.一种从高压富氮气流中获取功的方法，它包括向燃烧燃料的燃烧区供给燃料，以便在燃烧区产生基本未加压的排气气流，通过将燃烧所产生的热量传给从空分装置(ASU)中抽取的高压富氮气流但不使上述富氮气流和排出的气流混合加热上述高压富氮气流，从而形成热高压富氮气流；膨胀上述热高压富氮气流以对外作功，以及排出上述富氮气流。
30.用于从高压富氮气流中获取功的设备，它包括一台用于产生高压富氮气流的空分装置；将燃料送入燃烧区的装置；限定燃烧上述燃料的燃烧区以便在上述燃烧区形成基本上不加压的排气气流的装置(20)；通过将燃烧所产生的热量传给上述富氮气流但不使上述富氮气流和排出的气流混合加热上述富氮气流的热交换装置(18)，从而形成热高压富氮气流，使上述热高压富气氮流膨胀以对外作功的装置(24)，和从上述设备中排出富氮气流的装置(28)。
全文摘要
通过在燃烧区(20)中在低压条件下燃烧低质量燃料气间接加热由空分装置所生成的富氮气流,在使富氮气流经出口(28)排出之前将上述热高压富氮流导入透平机(24)使其膨胀,以获得可利用的功。
文档编号F02C3/22GK1190727SQ9711434
公开日1998年8月19日 申请日期1997年11月28日 优先权日1996年11月28日
发明者A·K·J·托哈姆, R·J·阿兰姆 申请人:气体产品与化学公司