[发明专利]一种利用夜间廉价电力的液体空分装置及生产方法

权利要求书

1.一种利用夜间廉价电力的液体空分装置，其特征在于：包括恒定运行空分系统(I)、变负荷或间断运行液化系统(II)和低温贮液系统(III)；所述恒定运行空分系统(I)包括下塔(1)、上塔(2)、主冷凝蒸发器(21)、液氮分离器(28)、节流阀一(16)和节流阀三(17)；所述下塔(1)从上到下至少包括氮气出口(11)、第一回流液进口(12)、低温液体进口(13)、压缩冷却净化空气进口(14)和富氧液空出口(15)；所述主冷凝蒸发器(21)设于上塔(2)底部，包括氮气进口(22)和液氮出口(23)；所述上塔(2)从上到下至少包括污氮气出口(24)、液氮进口(25)、富氧液空进口(26)和液氧出口(27)；所述低温贮液系统(III)用于向低温液体进口(13)提供低温液体；所述富氧液空出口(15)、节流阀三(17)和富氧液空进口(26)通过管路依次连通；所述氮气出口(11)通过管路与氮气进口(22)连通；所述液氮出口(23)通过管路分别与第一回流液进口(12)和节流阀一(16)连通；所述节流阀一(16)通过管路与液氮分离器(28)连通；所述液氮分离器(28)分出三个支路，分别通向液氮进口(25)、污氮气出口(24)和液氮产品输出端；所述污氮气出口(24)一部分排出污氮气，另一部分可通向变负荷或间断运行液化系统(II)；所述变负荷或间断运行液化系统(II)用于将污氮气和/或净化空气液化为低温液体，储存在低温贮液系统(III)中。

2.根据权利要求1所述的一种利用夜间廉价电力的液体空分装置，其特征在于：所述下塔(1)还包括低温液体第二进口(18)；所述低温液体第二进口(18)高度位于低温液体进口(13)和压缩冷却净化空气进口(14)之间；所述低温贮液系统(III)可选择地向低温液体进口(13)或低温液体第二进口(18)提供低温液体。

3.根据权利要求1所述的一种利用夜间廉价电力的液体空分装置，其特征在于：所述变负荷或间断运行液化系统(II)包括气体压缩机组(31)、气体压缩机组出口通道(32)、液化换热器(33)、节流阀二(34)、混合制冷剂压缩机组(35)、混合制冷剂压缩机组出口通道(36)、混合制冷剂压缩机组进口通道(37)和第一冷剂节流阀(38)；所述气体压缩机组(31)进口可接收污氮气和/或净化空气，出口则通过气体压缩机组出口通道(32)与节流阀二(34)连通；所述节流阀二(34)通向低温贮液系统(III)；所述混合制冷剂压缩机组(35)、混合制冷剂压缩机组出口通道(36)、第一冷剂节流阀(38)和混合制冷剂压缩机组进口通道(37)形成闭环；所述液化换热器(33)设有气体压缩机组出口通道(32)的换热通道、混合制冷剂压缩机组出口通道(36)的换热通道和混合制冷剂压缩机组进口通道(37)的换热通道，用于热交换。

4.根据权利要求3所述的一种利用夜间廉价电力的液体空分装置，其特征在于：所述变负荷或间断运行液化系统(II)还包括预冷换热器(41)、预冷机组(42)、预冷机组出口通道(43)、预冷机组进口通道(44)和第二冷剂节流阀(45)；所述预冷机组(42)、预冷机组出口通道(43)、第二冷剂节流阀(45)和预冷机组进口通道(44)形成闭环；所述预冷换热器(41)设有气体压缩机组出口通道(32)的换热通道、混合制冷剂压缩机组出口通道(36)的换热通道和预冷机组进口通道(44)的换热通道，用于热交换；所述预冷换热器(41)位置设于液化换热器(33)之前。

5.根据权利要求4所述的一种利用夜间廉价电力的液体空分装置，其特征在于：所述低温贮液系统(III)包括储罐(46)；所述储罐(46)从上到下至少包括出气口(47)、进液口(48)和出液口(49)；所述进液口(48)通过管路与节流阀二(34)连通；所述出液口(49)用于向下塔(1)提供低温液体；所述出气口(47)上设有低温出气管(50)；所述低温出气管(50)依次连接液化换热器(33)、预冷换热器(41)后通向气体压缩机组(31)进口。