外行学空分(92)一一深冷空分的有效能计算与分析

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0 I7 a/ b$ L( D+ f  有效能的计算，衡算及有效能效率分析是节能理论的最重要的分析手段，既可以是望远镜，通过全装置的有效能效率计算和分析确定全装置的节能潜力，又可以是显微镜，通过对单元设备及单元操作的分系统有效能效率计算和分析，找出那一个设备和单元操作，分系统是节能的关健，从而确定主要的节能方向。但有的时候，由于某种原因有效能效率的计算和分析也会成为哈哈镜，反而将关健的节能单元设备隐藏了起来，深冷空分的有效能计算和分析就出现了这种情况，从而极大地误导了人们的思考方向！
( u3 n% {0 \7 O   有效能效率计算及分析是所有化工系毕业生必须掌握的基本技能，但比起建立在热力学第一定律上的热量平衡分析方法，建立在热力学第二定律上的有效能计算衡算及分析难度很大又很不实用！可以说屠龙之术，一般技术人员都不玩这一套，也玩不起！
9 @$ l% `* Y. B; b- `8 y   自从有了计算软件之后，各节点有效能数据的计算不再是一个问题，讨论有效能及有效能效率的人逐渐多了起来，但也还不是很普遍！
9 ]. [1 T) P& [; Z  m! R0 Y; E' @2 P   为了说明新单塔流程拥有相对于双塔流程的能耗优势，我曾经指出双塔流程精馏系统（不包括空压机）的实际有效能效率在40%一50%之间，接近于40%，我这样讲当然是有充分的依据，而且已经留了余地。结果被空分专家直接怼了回来，专家指出不但空分塔而且上塔下塔有效能效率均在90%以上！并且给出了出处，这对于我来说简直是五雷轰顶，难道真的是我想偏了，真是辗转反侧一夜无眠！
* X" ~/ P3 h2 p) O' G   厦大的论证报告中本来就有新单塔流程及双塔流程的各节点有效能的数据，这当然是厦大教授们的主意，以前我关心的只是空压机氮压机的功率，液氧气氧的数量，这些数据直接决定新单塔流程和双塔流程的能耗比较结果，至于有效能数据及有效能效率计算那是屠龙之术没什么实际用处，也就不屑一顾！之所以同意增加这部分内容，原因在于空分能耗的核算并没有统一的标准而且非常混乱，无论采用何种核算方案都势必引发争议，而增加有效能部分内容可以将全装置的有效能效率和计算出的空分能耗核算结果相互印证，大大增加分析结论的可靠性。当我第一次拜访西安交大时，交流三个多小时结束的时候，空分大家突然问了我一个问题，到底应该如何比较空分装置的能耗？我愣了片刻回复应该是全空分装置的有效能效率！这是最可靠且无争议的！但这种方法太抽象且和空分传统做法不合。厦大论证报告同时进行了全装置的有效能效率计算，其结果可以和分析结论相互印证。
   现在被专家怼了个灰头土脸辗转反侧一夜无眼，只好再把论证报告拿出来，不看不知道一看吓一跳，真的有了重大发现！首先论证报告中的有效能数据及计算结果与专家指出的完全一致，专家诚不我欺！其次我也看到了以下几个数据，一，全装置的有效能效率20%，二，空压机的有效能效率70%，三，主换热器有效能损失占全装置有效能损失的10%，空分塔的有效能损失占全装置的有效能损失的40%，若以纯化器为计算始点空分塔的有效能损失占总有效能损失的60%，其中空分塔（包括上塔和下塔，即精馏系统）有效能损失达到全装置有效能损失的40%-60%！这和空分塔（包括上塔和下塔即精馏系统）有效能效率90%以上结论，这两套数据同时存在，但又水火不客，这是为什么？又是辗转反侧一夜无眠终于想到问题出主换热器上！
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Yb2021

     每一个过程都可以计算其有效能效能效率。可逆功耗和实际功耗的比值就是过程有效能效率。至于由多个过程构成的系统（空分装置就是一个复杂的系统），原则上只能进行系统有效能衡算，故有所谓灰看，白箱，黑箱的说法。