[发明专利]一种压缩气体生产的方法和压缩气体生产系统

说明书

本发明提供了一种压缩气体生产的方法和系统，该方法在压缩气体生产时降低压缩机进气的焓值和/或采用双极减压吸附干燥压缩机的排气；其中，降低压缩机进气的焓值的方法为：利用在低温并结霜条件下连续运行的低露点冷冻除湿过程对进气冷却处理降低压缩机进气的焓值；和/或利用室外大气降低压缩机进气的焓值本发明可以有效地实现压缩气体的吸气深度处理和气体压缩级间和级后地深度除湿处理，具有效果显著，能耗低，简单，可靠，且成本低的特点。

技术领域

本发明涉及一种改进压缩气体生产的方法，尤其涉及一种通过增加压缩过程前气体处理和改进压缩过程后气体处理的方法。

背景技术

空气压缩能耗占到总发电量的10％，能耗巨大，而其它气体压缩，能耗占比更大。压缩过程70％或者更多的电耗转换成了低品位的热，无法合理利用，即使利用，其能量贬值也不可避免，因此需要尽量减少热的产生，而不是如何利用余热。压缩气体除湿要求高，能耗大。

气体绝热压缩的功与压缩气体的进气的绝对温度成正比，温度每减低3摄氏度，功耗减少约1％，气体中的水蒸气同样影响压缩功，无谓地增加了压缩的气体量而多耗功，有关文献显示，空气含湿量减少1g/kg，其功耗减少0.2％-0.5％，将20℃,相对湿度80％的空气冷却到-10℃,相对湿度95％，能耗下降约为12％-15％。

温度和湿度的减低，使得气体密度增加，增加压缩气体的产能，将20℃,相对湿度80％的空气冷却到-10℃,相对湿度95％，空气密度下降12％，即产能增加12％。

多级压缩采用级间冷却是提高能效的有效手段，但是，级间冷却往往又受到除湿凝水的限制，导致其冷却效果大打折扣，以当前大力推广的双螺杆压缩机为例，其冷却后的气体温度一般都为60℃左右，所以，低温低湿的进气还能保证级间冷却能够充分的实现。

降低压缩过程进气的温度和湿度，可以提高产气量，降低压缩能耗，保证级间冷却能够充分的实现。

压缩气体除湿干燥要求高，其含湿量水平为0.5g/kg到1.8×10^-4g/kg,比普通常压空气的含湿量小几个数量级，压力露点5℃至-70℃,比常压露点更低。

目前采用的冷干机除湿一般只能将压力露点做到极限的3℃(而氟利昂温度高于0℃,温差很小)，冷干机的主要问题是，其一，不能满足低露点除湿要求；其二，带水问题，由于除湿干燥要求高，带水问题就显得突出。

吸干机是目前低露点除湿要求的选择，其主要问题是，其一，再生能耗高(耗气或耗电)，其二，压降大，一般要求低于0.05MPa,对于压力0.7MPa的压缩机，其能耗占到3％-4％，其三，要求更换吸附剂，其四，目前一些节能的吸干机，如余热再生等，系统过于复杂。

对于压缩气体的生产，室外干冷空气是免费的能源，目前没有得到很好的利用，实现，目前的压缩机进气大都是直接从室内进气，对于空压机房而言，由于本身产热，室内空气温度绝大部分时间都是高于室外大气的温度，尤其在北方，冬天均有采暖，室内空气的温度大大高于室外空气，

此外，目前压缩过程的中间冷却和后部冷却也均未充分利用室外空气的温湿度变化来改善冷却，即在室外温度低时实现充分冷却，而风冷空压机是采用室内风冷却。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足，提出一种改进压缩气体生产的方法。

本发明采用的技术方案是：

一种改进压缩气体生产的方法，具体为：在压缩气体生产时降低压缩机进气的焓值和/或采用热功分离双极减压吸附干燥压缩机的排气；其中，所述的降低压缩机进气的焓值采用如下方法：利用在低温并结霜条件下连续运行的低露点冷冻除湿过程对进气冷却处理降低压缩机进气的焓值；和/或利用室外大气降低压缩机进气的焓值，利用室外大气降低压缩机进气的焓值具体为：