[发明专利]一种空分装置储能生产设备及储能生产方法

说明书

本发明公开了一种空分装置储能生产设备及储能生产方法，其中，空分装置储能生产设备用于对以生产氧气产品为主的空分装置进行储能及能量转化，其包括空分装置、相态转换装置、液氧贮槽及液氮贮槽，所述空分装置上设置有与用户管网连通的主供氧管路及与相态转换装置连通的氮气管路，所述相态转换装置上设置有氮气排出管路，该相态转换装置通过氧气管路及液氧管路分别与主供氧管路及液氧贮槽连通，通过液氮管路与液氮贮槽连通；所述相态转换装置用于利用液氮贮槽内的液氮作为冷源将通入的氧气进行液化并输送至液氧贮槽进行储存，或利用空分装置产出的氮气作为吸热源将液氧贮槽内的液氧进行气化并输送至主供氧管路内以对用户管网进行供氧。

技术领域

本发明涉及低温技术领域，具体涉及一种空分装置储能生产设备及储能生产方法。

背景技术

随着我国电力结构向绿色低碳化发展，风、光电等非化石能源发电装机容量的占比不断提高。由于风、光电等新能源的供应受自然条件限制，无法实现主动变负荷生产，对电网的消纳能力提出了更高的要求。为了降低发电量与用电量的时空不均匀产生的电网波动，提高电网的稳定性，各地开始大力推行分时电价政策，并不断拉大峰谷时段电力差价。空分装置是一种以消耗电能为主，生产大规模氧气、氮气等工业气体的能耗密集型生产装置。空分装置本身具备一定的变负荷生产能力，如果能利用分时电价进行错峰生产，在电价高时低负荷生产，在电价低时高负荷生产，可以大幅降低生产用电成本。但是空分装置的供气负荷受到下游用户生产需求的制约，导致空分装置的生产负荷无法随意调整。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种在保证供气负荷不变的前提下，利用分时电价调节空分装置生产负荷的空分装置储能生产设备及储能生产方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种空分装置储能生产设备，用于对以生产氧气产品为主的空分装置进行储能及能量转化，包括空分装置、相态转换装置、液氧贮槽及液氮贮槽，所述空分装置上设置有与用户管网连通的主供氧管路及与相态转换装置连通的氮气管路，所述相态转换装置上设置有氮气排出管路，该相态转换装置通过氧气管路及液氧管路分别与主供氧管路及液氧贮槽连通，通过液氮管路与液氮贮槽连通；所述相态转换装置用于利用液氮贮槽内的液氮作为冷源将通入的氧气进行液化并输送至液氧贮槽进行储存，或利用空分装置产出的氮气作为吸热源将液氧贮槽内的液氧进行气化并输送至主供氧管路内以对用户管网进行供氧。

进一步地，所述相态转换装置包括板翅式换热器、氮气压缩机、液氧泵及液氮泵，所述板翅式换热器用于完成氧气和氮气的液相态转换，所述氮气压缩机用于空分装置富余氮气产品的增压输送，所述液氧泵用于来自液氧贮槽液氧的增压输送；所述液氮泵用于来自液氮贮槽液氮的增压输送。

一种利用上述空分装置储能生产设备进行的储能生产方法，其包括如下步骤：

1）在谷电期间提高空分装置的生产负荷，其生产的氧气通过主供氧管路送入用户管网，富余氧气通过氧气管路进入相态转换装置与液氮进行换热，使通入的氧气被液化为液氧，然后通过液氧管路送入液氧贮槽进行贮存，其中作为冷源的液氮来自于液氮贮槽，其通过液氮管路进入相态转换装置与氧气进行换热从而被气化为氮气，氮气通过氮气排出管路送往空分装置的水冷塔回收冷量或者直接放空。

2）在非谷电期间降低空分装置的生产负荷，谷电期间生产并储存在液氧贮槽中的液氧通过液氧管路进入相态转换装置与氮气进行换热从而被气化为氧气，氧气通过氧气管路接入主供氧管路送入用户管网，以补充空分产氧量的缺口，其中作为吸热源的氮气由空分装置生产，其通过氮气管路进入相态转换装置与液氧进行换热从而被液化为液氮，然后通过液氮管路送入液氮贮槽贮存。