空氣分離設(shè)備能效限額第2部分內(nèi)壓縮流程設(shè)備編制說(shuō)明

1、空氣分離設(shè)備能效限額 第 2 部分：內(nèi)壓縮流程設(shè)備編制說(shuō)明（征求意見(jiàn)稿 ）一 工作簡(jiǎn)況1 任務(wù)來(lái)源本項(xiàng)目是根據(jù)工業(yè)和信息化部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃（工信廳科2017 70號(hào)文），計(jì)劃編號(hào)2017-0469T-JB,項(xiàng)目名稱(chēng)“空氣分離設(shè)備能效限額第2部分：內(nèi)壓縮流程設(shè)備”進(jìn)行制定，主要起草單位:杭州杭氧股份有限公司，計(jì)劃應(yīng)完成時(shí)間 2019年。2 主要工作過(guò)程起草（草案、調(diào)研 ）階段： 2018.08。杭氧股份組織人員查閱相關(guān)資料、調(diào)研等前 期工作，于 2018年 7月完成小組討論稿的編寫(xiě)。根據(jù)各方反饋意見(jiàn)進(jìn)行修改和 完善，于 2018年 8月形成征求意見(jiàn)稿及編制說(shuō)明。征求意見(jiàn)階段： 2018.09

2、.132018.10.31。3 主要參加單位和工作組成員本標(biāo)準(zhǔn)由杭州杭氧股份有限公司、 北京科技大學(xué)、浙江大學(xué)、國(guó)家能源寧夏 煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司煤制油分公司、 中國(guó)神華煤制油化工有限公司榆林化工分 公司、浙江工業(yè)大學(xué)、中國(guó)天辰工程有限公司、東華工程科技股份有限公司、中 石化寧波工程有限公司、華陸工程科技有限責(zé)任公司共同負(fù)責(zé)起草。主要成員：孫 健、李政辰、姚蕾、王立、邱利民、周寬章、劉尚進(jìn)、闞麗 麗、戴齊、馬國(guó)紅、郭中山、王戰(zhàn)軍、姜永、祝鈴鈺、司云飛、袁良正、王欣榮、 雷靂、陳小康、黨偉。二 標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容1 編制原則本標(biāo)準(zhǔn)的編制遵循 “面向市場(chǎng)、 服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時(shí)提出、及時(shí)修

3、訂、 不斷完善”的原則。在結(jié)構(gòu)編寫(xiě)和內(nèi)容編排等方面依據(jù) GB/T 1.1-2009的規(guī)定進(jìn) 行編寫(xiě)。 在確定主要技術(shù)指標(biāo)時(shí)， 綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶(hù)的利益， 尋求 最大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和合理性。2 主要內(nèi)容2.1 總則內(nèi)壓縮流程空氣分離設(shè)備為化工、 氮肥、冶煉等行業(yè)提供必需的有較高壓力 的氧氣、氮?dú)狻x表空氣及工廠空氣等，是這些行業(yè)的關(guān)鍵成套設(shè)備，與其他形 式的空分設(shè)備相比， 內(nèi)壓縮流程分離設(shè)備的工藝流程、 設(shè)備配置等有一定的復(fù)雜 性、特殊性，用戶(hù)對(duì)空氣分離設(shè)備的能耗要求也逐步提高。 為促進(jìn)較高能耗空分 設(shè)備的淘汰，同時(shí)提高新建、擴(kuò)建空分設(shè)備的生產(chǎn)門(mén)檻，進(jìn)

4、一步限制落后、促進(jìn) 節(jié)能，提升空分行業(yè)節(jié)能水平、管理水平，促進(jìn)企業(yè)節(jié)能增效，現(xiàn)制訂本標(biāo)準(zhǔn)， 規(guī)范內(nèi)壓縮空氣分離設(shè)備的能效限額。本次標(biāo)準(zhǔn)編制結(jié)合了國(guó)內(nèi)先進(jìn)空分技術(shù)和最新的國(guó)家、 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等， 主要編 制內(nèi)容如下：2.2 本標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)本標(biāo)準(zhǔn)分為 6 章，即：a) 范圍；b) 規(guī)范性引用文件；c) 術(shù)語(yǔ)和定義；d) 空氣分離設(shè)備能效計(jì)算；e) 空氣分離設(shè)備能效等級(jí)；f) 能效等級(jí)評(píng)價(jià)。2.3 關(guān)于“第 1 章 范圍”本標(biāo)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了氧氣產(chǎn)品純度大于或等于 99.6%，氮?dú)猱a(chǎn)品氧含量小于或 等于 10-5(體積分?jǐn)?shù) )的空氣分離產(chǎn)品能耗計(jì)算方法和單位綜合能效限額。本標(biāo)準(zhǔn)適用于氧產(chǎn)量不小于 20000m

5、3/h ，采用低溫法分離空氣制取以氧、氮 為主的空氣分離產(chǎn)品的空氣分離設(shè)備， 產(chǎn)品氧氣采用液氧泵增壓后復(fù)熱氣化的內(nèi) 壓縮流程，且增壓機(jī)為空氣介質(zhì)。2.4 關(guān)于“第 2 章 規(guī)范性引用文件”本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的規(guī)范性引用文件均為現(xiàn)行的國(guó)標(biāo)、行標(biāo)、規(guī)范， 以及空氣分 離設(shè)備能效限額 第 1 部分：外壓縮流程設(shè)備。2.5 關(guān)于“第 3 章 術(shù)語(yǔ)和定義”為了更好地理解本標(biāo)準(zhǔn)， GB/T10606 、JB/T XXXX.1 界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用 于本文件。2.6 關(guān)于“第 4 章 空氣分離設(shè)備能效計(jì)算”4.1 空氣分離設(shè)備能效計(jì)算原則 本節(jié)明確了空氣分離總能耗包括：空壓機(jī)能耗、冷水機(jī)組或預(yù)冷機(jī)組能耗、 空氣預(yù)

6、冷系統(tǒng)水泵能耗、 純化系統(tǒng)再生能耗、 低溫液體泵能耗、 膨脹機(jī)輔機(jī)能耗、 增壓機(jī)或循環(huán)壓縮機(jī)能耗、膨脹機(jī)制動(dòng)發(fā)電機(jī)回收功率（取負(fù)值）。不考慮空冷 器、產(chǎn)品壓縮機(jī)等外圍系統(tǒng)能耗。 外圍的能耗脫開(kāi)， 有利于對(duì)空氣分離設(shè)備能耗 的分析比較。另外，本節(jié)明確了空氣分離產(chǎn)品產(chǎn)量、純度及電機(jī)功率測(cè)量的相關(guān)規(guī)定。4.2 空分設(shè)備能效計(jì)算方法本節(jié)給出了氧氣當(dāng)量、 空氣分離設(shè)備總能耗、 實(shí)際當(dāng)量單位制氧能耗及空氣 分離設(shè)備能效的計(jì)算方法，并給出了基準(zhǔn)當(dāng)量單位制氧能耗。4.2.1 本公式體現(xiàn)了“當(dāng)量”的概念，即將主導(dǎo)產(chǎn)品氣氧之外的其他壓力等 級(jí)氣氧產(chǎn)品、液體產(chǎn)品、 氮?dú)猱a(chǎn)品通過(guò)能耗相等的原則， 折算為消耗相同能耗的

7、 氧氣量。4.2.2 由于在計(jì)算初期， eGO2 是一個(gè)未知值，因而通過(guò)式（ 2）和式（ 4）的 迭代計(jì)算可以得到較準(zhǔn)確的 eGO2 ，迭代計(jì)算需要一個(gè)初始值，為了能更快地實(shí)現(xiàn) 迭代計(jì)算收斂，初始值可以采用表 1的數(shù)值eGo2初，表1中的數(shù)值為該等級(jí)內(nèi)壓 縮空分的單耗近似值，不在表1中的不同壓力的eGO2初始值可采用插值計(jì)算。eLo2初為1.05，由分離功和液化功組成，其中分離功為空分的分離功統(tǒng)計(jì)值 0.4，液化功為液化設(shè)備的液化功統(tǒng)計(jì)值 0.65。eLN 初為 0.65，大型空分分離氧的同時(shí)，氮也得到了分離，因而在此不考慮 分離功，僅考慮液化功，液化功為液化設(shè)備的液化功統(tǒng)計(jì)值 0.65。eL

8、Ar初為0.9，由液化功和冷損組成。大型空分分離氧的同時(shí)，氬也得到了分 離，因而在此不考慮分離功， 僅考慮液化功以及為了生產(chǎn)氬采用的氬精餾塔、 氬 工藝泵貢獻(xiàn)的冷量損失。液化功為液化設(shè)備的液化功統(tǒng)計(jì)值 0.7 ，冷量損失統(tǒng)計(jì) 值為 0.2epGNi初因氮?dú)獾膲毫Χ?，采用?jīng)驗(yàn)公式能夠更加客觀地描述氮?dú)獾哪芎呢?獻(xiàn)情況。此時(shí)不考慮氮?dú)獾姆蛛x功，僅考慮 ePGNi 的壓縮功，壓縮功的計(jì)算采用 經(jīng)典的等溫壓縮公式，其中效率采用統(tǒng)計(jì)值，增壓機(jī)采用 0.68 。常壓氮?dú)猱a(chǎn)品 接近大氣壓力，此系數(shù)不考慮此股氮?dú)?。eG初為空分產(chǎn)常壓氮?dú)獾挠绊懴禂?shù)，考慮到下塔大量抽取氮?dú)猱a(chǎn)品時(shí)，是否生產(chǎn)常壓氮?dú)鈱⒂绊懣辗值奶?/p>

9、取率， 于是設(shè)定此系數(shù)， 當(dāng)下塔抽取氮?dú)猱a(chǎn)品大于 0.5 x氧氣產(chǎn)量的流量時(shí)，此系數(shù)為 0.01，體現(xiàn)了常壓氮?dú)猱a(chǎn)品對(duì)裝置提取率的 影響。4.2.5 表 3 給出的基準(zhǔn)當(dāng)量單位制氧能耗為現(xiàn)有內(nèi)壓縮流程空氣分離設(shè)備 常用流程計(jì)算均值，可為相似規(guī)格的空氣分離設(shè)備間進(jìn)行性能的評(píng)估比較。表 3 中數(shù)據(jù)按原料空氣壓縮機(jī)、增壓機(jī)、 汽輪機(jī)三大機(jī)組整機(jī)效率計(jì)算， 進(jìn)口三大機(jī) 組的整機(jī)效率約為 0.720.75 ，與國(guó)產(chǎn)機(jī)組相比，效率約高 58%。為體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的 普適性，因此表 3中數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，取整機(jī)效率為 0.68.4.2.6 本公式通過(guò)實(shí)際當(dāng)量單位制氧能耗與基準(zhǔn)當(dāng)量單位制氧能耗的比值 得到空氣分離設(shè)備的能效

10、，從而體現(xiàn)該套空氣分離設(shè)備的能效水平。2.7 關(guān)于“第 5章 空氣分離設(shè)備能效等級(jí)”5.1 空氣分離設(shè)備能效的測(cè)定 本節(jié)明確了空氣分離設(shè)備實(shí)際能耗的測(cè)定方法。5.2 空氣分離設(shè)備能效等級(jí) 由于氮、氧產(chǎn)品比例及液體產(chǎn)品比例不同將影響塔內(nèi)回流比， 進(jìn)而影響空氣分離產(chǎn)品提取率， 從而對(duì)空氣分離設(shè)備能耗產(chǎn)生影響， 因此本節(jié)針對(duì)不同的產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)，對(duì)空氣分離設(shè)備的能效等級(jí)進(jìn)行劃分。2.8 關(guān)于“第 6 章 能效等級(jí)評(píng)價(jià)”本章根據(jù)市場(chǎng)上現(xiàn)有內(nèi)壓縮流程空氣分離設(shè)備能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)， 對(duì)能效等級(jí)進(jìn) 行分級(jí)評(píng)價(jià)，約 50%現(xiàn)有產(chǎn)品可達(dá)到節(jié)能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。三 主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析無(wú)四 標(biāo)準(zhǔn)涉及專(zhuān)利的說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)在編制過(guò)

11、程中，到目前為止還未涉及到專(zhuān)利與知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有關(guān)問(wèn)題。五 預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、 科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展， 內(nèi)壓縮流程空氣分離設(shè)備作為國(guó) 家大型裝備制造業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)的重要配套組成部分和關(guān)鍵裝備、 也是新能源轉(zhuǎn)換與 利用設(shè)備。 內(nèi)壓縮流程空氣分離設(shè)備是多系統(tǒng)多部機(jī)的復(fù)雜高科技集成體， 國(guó)內(nèi) 設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造的內(nèi)壓縮空氣分離設(shè)備在各行各業(yè)非常廣泛使用， 需求量也越來(lái) 越多。制定內(nèi)壓縮流程空氣分離設(shè)備能效限額標(biāo)準(zhǔn)， 有利于規(guī)范市場(chǎng)， 提高產(chǎn)品質(zhì) 量；提高中國(guó)的空分企業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力。 推動(dòng)新技術(shù)在內(nèi)壓縮流程空分設(shè)備 中的發(fā)展與應(yīng)用，提升空分行業(yè)節(jié)能水平， 促進(jìn)我國(guó)工業(yè)氣體行業(yè)平穩(wěn)有序、 可 持續(xù)發(fā)展。帶動(dòng)上下游企業(yè)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)節(jié)能減排發(fā)展。促進(jìn)企業(yè)節(jié)能增效， 提高競(jìng)爭(zhēng)力。 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后將敦促企業(yè)不斷采取可靠的節(jié)能手段節(jié)能降耗， 達(dá)到企 業(yè)減少生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施， 促進(jìn)尚存較高能耗空 分設(shè)備的技術(shù)改造，大量節(jié)約能源。同時(shí)提高新建、擴(kuò)建空分設(shè)備的準(zhǔn)入門(mén)檻， 進(jìn)一步限制落后設(shè)備、促進(jìn)節(jié)能。六 與國(guó)際、國(guó)外對(duì)比情況本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中未查到同類(lèi)國(guó)際、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。 本標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中未測(cè)試國(guó)外的樣品、樣機(jī)。本標(biāo)準(zhǔn)水平為國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。七 在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別