大型空分装置负责为钢铁、煤化工、石油化工等领域源源不断输送高纯气体，那么膨胀机就是这套系统的“心脏起搏器”，决定着制冷效率与能耗水平。长期以来，一直存在大液体工况下制冷量不足、能耗偏高、运行匹配性差等行业共性难题。

如今，这一难题被陕鼓秦风气体成功攻克。

近日，由陕鼓秦风气体研发的“高低温膨胀机在大型空分装置的应用及流程优化”成果，凭借突出的技术创新性与应用价值，入选中国石油石化科技创新成果。这项成果围绕大型液体内压缩空分装置开展系统攻关，在流程组织、设备匹配、能效控制及系统集成方面形成多项核心创新，整体技术领先大型空分先进水平。

技术破局

传统空分装置中，膨胀机往往孤立运行，制冷量与工况需求难以精准匹配，尤其在液体产量要求高的大液体工况下，冷量不足、能耗升高的问题就暴露出来。

陕鼓秦风技术团队另辟蹊径，突破单一运行调控模式，创新采用冷量梯级利用与膨胀机工况协同优化技术，实现了高温膨胀机与低温膨胀机的高效匹配，有效提升了膨胀机绝热效率与系统制冷能力。

更为关键的是，团队还重新优化了内压缩流程的压力分配与换热匹配逻辑。通过精细化调控流程参数，空分装置单位产品能耗明显下降，液体产品产量稳步提升，装置运行稳定性显著增强。同时，新流程赋予装置更强的负荷适应性与抗波动能力，满足现代大型空分高效、节能、长周期运行的需求，对推动空分装置绿色低碳升级具有重要意义。

应用实效

该技术目前已成功应用于多个气体厂大型液体内压缩空分装置。项目初期，装置普遍面临大液体工况下能耗高、冷量匹配不足等问题。陕鼓秦风技术团队深入现场，完成高低温膨胀机系统重构、参数优化与智能控制集成，实现工业化稳定运行。

改造后：

装置可为钢铁冶金、煤化工等下游用户稳定供应高纯氧、氮、氩及液体产品

经济效益：

以42000Nm³/h空分项目为例，每年可创造营收约1亿元，直接经济效益高达840万元

增产降耗：

在液体产品产量提升的同时，装置单位能耗显著下降，实现了增产与降耗的双重目标

目前，这项技术正成为大型/特大型空分装置降本增效的关键抓手。适用于较大液体内压缩空分装置，覆盖钢铁冶金、石油化工、煤化工、集成电路、新能源等领域的大型空分冷量系统。可实现装置能耗降低、液体产品增产、运行稳定性提升，既可用于新建装置的流程设计，也适用于在役装置的节能技改与智能化升级改造。

从打破技术壁垒到实现工程化应用，这项“高低温膨胀机”创新成果，不仅为大型空分装置装上更高效、更智能的“制冷心脏”，更以每年近千万的实际效益证明了国产技术的硬核实力。

陕鼓将继续深耕能源高效利用技术，以更多原创性、系统性的创新成果，助力我国工业领域绿色低碳转型。