空分压缩余热自利用的理论增效极限研究

大规模空分系统中，利用各级空压机出口的低品位余热，经热驱动制冷循环转换后反馈用于冷却各级入口，可使实际过程进一步趋近于理想的等温压缩过程，实现压缩余热自利用和压缩过程自增效的目的。以10万规模空分中空压系统的余热回收为例，基于气体压缩和热功转换基础理论，构建理想情况下压缩余热反馈增效的热力学模型，分析该方法对压缩过程的理论增效极限。进一步，研究了压缩机级数、环境温度等关键因素对于压缩效率提升的影响规律。结果表明，在热机循环冷端温度和制冷循环热端温度为40°C的条件下，当环境温度为20°C时，四级自增效流程的理想节能率可达5.39%。此外，节能率与压缩机级数和环境温度分别呈负相关和正相关。整体而言，此方法理论上可达到的节能效果显著，具有较大的发展应用潜力。