[发明专利]一种具有2%/min变负荷能力空分装置的后备系统流程设置

说明书

本发明公开了一种具有2％/min变负荷能力空分装置的后备系统流程设置，空分装置产液氧储存至液氧储槽，电网给指令IGCC机组按2％/min的速度升负荷时，空分装置以1％/min的速度升负荷。后备系统液氧泵启动，从液氧储槽抽液氧加压，在液氧水浴汽化器中汽化成氧气，和空分装置所产的氧气一起汇入空分氧气送出管道送至气化炉，补充另外1％/min的速度。液氧泵恒流量运行，最高峰所需汽化氧气量以外的液氧从液氧泵后回流至液氧储槽，所需液氧经水浴汽化后送出。空分氧气产量能满足气化需求后，后备系统氧气退出，液氧泵停备。本发明后备系统具有快速调节氧气送出能力，将空分装置变负荷能力由1％/min提高到2％/min的流程，以满足IGCC机组2％/min的变负荷能力来适应电网调度的要求。

技术领域

本发明涉及空分装置技术领域，尤其涉及一种具有2％/min变负荷能力空分装置的后备系统流程设置。

背景技术

IGCC电站，即整体煤气化联合循环发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。利用深冷空分装置产出的纯氧和煤粉在气化炉内进行不完全燃烧反应生成合成气，合成气经过净化后作为燃料气在燃气轮机中燃烧做功驱动发电机，燃烧后高温的气体进入余热锅炉给水加热产生蒸汽在蒸汽轮机中做功驱动发电机。

空分装置将空气压缩、净化后，进入冷箱降温液化，利用空气中氧氮沸点的不同在精馏塔内进行精馏分离出氧气和氮气。空分装置主要由空压机系统、预冷系统、纯化系统、增压机系统、膨胀机系统、精馏系统、氮压机系统、后备系统组成。后备系统主要有液氧储槽、液氮储槽、液氩储槽，用于低温液体的贮存。

空分装置变负荷速度是1％/min，变负荷时压缩机、精馏塔等设备要同时进行调整。精馏塔正常工作时对气量和气速有一定的要求，一旦气量或气速变化较大，将会导致精馏塔不能正常工作，轻则分离不彻底影响产品纯度，重则发生液漏液悬现象空分装置不能正常生产。受压缩机和精馏塔的限制空分装置变负荷范围是75-100％。空分装置只具备1％/min变负荷能力，不具备2％/min快速变负荷能力，对于IGCC电站所配套空分装置来说，因为空分装置变负荷能力只有1％/min，影响IGCC电站整套装置2％/min的变负荷要求，影响电网对发电机组的调度。

空分装置变负荷能力为1％/min，和IGCC机组2％/min的变负荷要求还差1％/min。IGCC机组按2％/min进行变负荷，从75％负荷升至100％负荷需要12.5分钟，空分装置从75％负荷升至100％负荷需要25分钟。在升负荷过程中，由于空分装置变负荷速度慢，有一定的氧气缺口。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种具有2％/min变负荷能力空分装置的后备系统流程设置，包括以下步骤：其中，

步骤一：空分装置产生液氧储存至后备系统的液氧储槽；

步骤二：空分装置产生的氧气气体通过第一管道运输至气化炉；

步骤三：液氧泵启动，所述液氧储槽中的液氧经所述液氧泵加压，运输至液氧水浴汽化器；

步骤四：液氧在液氧水浴汽化器中汽化为氧气；

步骤五：所述液氧水浴汽化器产生的氧气气体通过第二管道运输至气化炉。

优选的，所述液氧泵在最大氧气缺口流量下恒流量工作，其余回流至液氧储槽。

优选的，在升负荷过程中，由于空分装置变负荷速度慢，有一定的氧气缺口由后备系统提供，在机组从75％升负荷至100％需要12.5分钟，空分装置升负荷时间需要25分钟，同时后备系统工作25分钟，后备系统在第12.5分钟送出量最大，第0分钟和第25分钟送出量最小为0。