DE102012004048A1

DE102012004048A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung und Dampferzeugung in einem kombinierten System

Info

Publication number: DE102012004048A1
Application number: DE102012004048A
Authority: DE
Inventors: Tobias Lautenschlager
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein integriertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Luftzerlegung und Dampferzeugung in einem kombinierten System, das ein Dampfsystem (10) und eine Luftzerlegungsanlage (9) aufweist. Ein Einsatzluftstrom (1) wird verdichtet und mindestens zum Teil unter diesem hohen Druck in die Luftzerlegungsanlage (9) eingeleitet (8). Ein Prozessstrom der Luftzerlegungsanlage wird in einem mehrstufigen Verdichtungssystem (101, 102, 103) mit n Stufen (n >= 2) auf einen hohen Druck verdichtet. Der verdichtete Prozessstrom (6) wird in dem ersten Nachkühler (203) in indirektem Wärmeaustausch mit einem ersten Wärmeträgerstrom (13; 113) abgekühlt. Wärme aus dem in dem ersten Nachkühler (203) erwärmten ersten Wärmeträgerstrom (14; 114) wird in das Dampfsystem (10) eingekoppelt. Zwischen einer i-ten Stufe (1 <= i < n) und einer i + 1-ten Stufe des Verdichtungssystems ist ein erster Zwischenkühler (202) angeordnet. Der Prozessstrom (4) wird in dem ersten Zwischenkühler (202) auf eine Temperatur Tin(i + 1) abgekühlt, die mindestens 10 K höher ist als die Eintrittstemperatur Tin(i) der i-ten Stufe (102). Ein erster Kühlmittelstrom (11) wird in dem ersten Zwischenkühler (202) durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Prozessstrom (4) angewärmt. Mindestens ein Teil des angewärmten ersten Kühlmittelstroms (12) bildet mindestens einen Teil des ersten Wärmeträgerstroms (13; 113), der in den ersten Nachkühler (203) eingeleitet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Luftzerlegung und Dampferzeugung in einem kombinierten System gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der Erfindung kommt ein mehrstufiges Verdichtungssystem mit n Stufen zum Einsatz. In diesem wird ein ”Prozessstrom” der Luftzerlegungsanlage verdichtet. Unter diesem Begriff wird hier ein Strom verstanden, der entweder zur Verarbeitung in der Luftzerlegungsanlage bestimmt ist, (zum Beispiel der Einsatzluftstrom) verstanden oder ein Produkt- oder Zwischenproduktstrom, beispielsweise ein Stickstoffproduktstrom, der vor der Lieferung an einen Verbraucher oder ein Speichersystem auf einen erhöhten Druck gebracht wird. Das Wort ”Dampf” bezieht sich hier immer auf Prozessdampf, also Hochdruck-Wasserdampf, der als Energiequelle benutzt wird, insbesondere in einer oder mehreren Dampfturbinen. Ein konkretes Beispiel für ein Dampfsystem ist ein Dampfkraftwerk, das mit Hilfe einer oder mehrerer Dampfturbinen elektrische Energie erzeugt. In diesem Fall kann die Luftzerlegungsanlage dem Dampfkraftwerk beispielsweise Sauerstoff für die Verbrennung eines Brennstoffs in einem Oxyfuel- oder Oxycoal-Verfahren oder für die Vergasung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzes zur Erzeugung eines Brenngases für ein IGCC-Kraftwerk liefern.
Es ist an sich bekannt, die Kompressionswärme des Luftverdichters einer Luftzerlegungsanlage auf Speisewasser eines Dampfsystems zu übertragen und damit Wärme in das Dampfsystem einzukoppeln ( EP 930268 A2 , US 4461154 und WO 2010052437 . Hier werden jedoch jeweils vollständig adiabate Verdichtungssysteme eingesetzt, das heißt auf jegliche Zwischenkühlung wird verzichtet. Die adiabate Verdichtung liefern zwar eine hohe Austrittstemperatur, erfordert jedoch grundsätzlich mehr Leistung als die isotherme Verdichtung. Ihre Effizienz ist vergleichsweise gering und sie verbrauchen relativ viel Energie.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine günstige Nutzung der Kompressionswärme des Luftverdichters bei einem relativ niedrigen Energieverbrauch des Verdichters zu erreichen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der Erfindung werden ein oder mehrere Zwischenkühler eingesetzt. Mindestens einer von diesen (der ”erste Zwischenkühler”) entfernt aber die Kompressionswärme der vorangegangenen (”i-ten”) Stufe nicht vollständig, sondern kühlt den Einsatzluftstrom nur auf eine Zwischentemperatur ab, die zwischen der Eintritts- und der Austrittstemperatur der vorangehenden Stufe liegt. Entsprechend kann die Lufttemperatur am Austritt des Luftverdichters (hinter der letzten = n-ten Stufe) gezielt auf einen höheren Wert als bei vollständiger Zwischenkühlung eingestellt werden. Die Zwischentemperatur stromabwärts des Zwischenkühlers der i-ten Stufe (= Eintrittstemperatur Tin(i + 1) der i + 1-ten Stufe) liegt mindestens 10 K, vorzugsweise mindestens 20 K, beispielsweise mindestens 30 K unterhalb der Eintrittstemperatur Tin(i) der vorangehenden i-ten Stufe.
Diese Austrittstemperatur ist geringer als die eines vergleichbaren adiabaten Verdichters, damit steht auch entsprechend weniger Wärme zur Speisewasservorärmung zur Verfügung. Im Rahmen der Erfindung hat sich jedoch herausgestellt, dass durch die gezielte Einstellung die Austrittstemperatur des Luftverdichters so hoch gewählt werden kann, dass eine sinnvolle Nutzung der Abwärme zur Speisewasservorwärmung möglich ist, gleichzeitig die Effizienz des Luftverdichters nur mäßig abnimmt und insbesondere noch deutlich höher ist als die eines adiabaten Verdichters.
Verdichter mit Zwischenkühlung einer jeden Stufe stellen eine technische Annäherung an den Idealprozess einer isothermen Verdichtung dar. Im Vergleich zu einem derartigen üblichen zwischengekühlten Verdichtungssystem kann bei der Erfindung mehr Wärme auf höherem Temperaturniveau auf den Wärmeträger übertragen werden. Damit wird die Wärme exergetisch höherwertig und damit wertvoller für das Dampfsystem. Die Temperatur des Wärmeträgers kann optimiert werden bei gleichzeitiger Minimierung der Antriebsleistung des Verdichters.
Bei der Erfindung wird vorzugsweise die gesamte Abwärme des Luftverdichters, die in dem oder den Zwischenkühlern und dem oder den Nachkühlern aufgefangen wird, über einen oder mehrere Wärmeträgerströme in das Dampfsystem eingeführt. Durch die kühlmittelseitige serielle Verbindung des ersten Zwischenkühlers und des ersten Nachkühlers wird mindestens die Abwärme, die in diesen beiden Kühlern entfernt wird, in das Dampfsystem eingekoppelt. Diese Einkoppelung erfolgt entweder durch indirekte Wärmeübertragung zur Vorwärmung von Speisewasser oder direkt durch die Verwendung des Wärmeträgers selbst als vorgewärmtes Speisewasser in dem Dampfsystem.
Der in dem ersten Nachkühler erwärmte Wärmeträgerstrom wird in das Dampfsystem eingeleitet. In dem Dampfsystem wird er entweder unmittelbar als Speisewasser in dem Dampfkessel eingesetzt, oder er dient alternativ zur indirekten Erwärmung von Speisewasser. Im letzteren Fall kann der ”Wärmeträgerstrom” auch durch ein anderes Fluid als Wasser gebildet sein. Vorzugsweise wird der Wärmeträgerstrom jedoch in allen Fällen durch Wasser gebildet.
Besonders günstig ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Dampfkraftwerken, wenn also das Dampfsystem durch ein Dampfkraftwerk gebildet wird.
Die Austrittstemperatur Tout(n), mit der die Einsatzluft aus der letzten Stufe des Luftverdichters austritt, liegt vorzugsweise zwischen 400 und 480 K.
Analog dazu liegt die Temperatur Tsw, mit welcher der erste Wärmeträgerstrom aus dem ersten Nachkühler austritt, im Bereich von 393 bis 453 K.
Es ist günstig, wenn bei dem Verfahren der Einsatzluftstrom stromabwärts des ersten Nachkühlers in einen zweiten Nachkühler eingeleitet wird und der Einsatzluftstrom in dem zweiten Nachkühler in indirektem Wärmeaustausch mit einem zweiten Kühlmittelstrom abgekühlt wird.
In diesem zweiten Nachkühler kann ein weiterer Teil der Kompressionswärme des Luftverdichters zurückgewonnen werden.
Dieser kann in einer ersten Ausführungsvariante zur Erzeugung eines zweiten Wärmeträgerstroms niedrigerer Temperatur genutzt werden, indem mindestens ein Teil des in dem zweiten Nachkühler erwärmten zweiten Kühlmittelstroms einen zweiten Wärmeträgerstrom bildet, der getrennt von dem ersten Wärmeträgerstrom in das Dampfsystem eingeleitet wird.
Alternativ oder zusätzlich wird mindestens ein Teil des in dem zweiten Nachkühler erwärmten zweiten Kühlmittelstroms einen Teil des ersten Wärmeträgerstroms bildet, der in den ersten Nachkühler eingeleitet wird. In diesem Fall steht das gesamte Speisewasser unter der höheren Temperatur zur Verfügung.
Wenn der Luftverdichter drei oder mehr Stufen aufweist (n >= 3), kann ein zweiter Zwischenverdichter eingesetzt und ebenfalls mit dem ersten Nachverdichter wasserseitig seriell verbunden werden, indem zwischen einer j-ten Stufe (j < i) und einer j + 1-ten Stufe des Luftverdichters ein zweiter Zwischenkühler angeordnet ist, der Einsatzluftstrom in dem zweiten Zwischenkühler durch indirekten Wärmeaustausch mit einem dritten Kühlmittelstrom abgekühlt wird und mindestens ein Teil des in dem zweiten Zwischenkühler angewärmten zweiten Kühlmittelstroms einen Teil des ersten Wärmeträgerstroms bildet, der in den ersten Nachkühler eingeleitet wird.
Analog kann bei einem vierstufigen Verdichter ein dritter Zwischenkühler eingesetzt werden und bei höherer Stufenzahl entsprechend weitere Zwischenkühler.
Bei der Erfindung wird das Verdichtungssystem vorzugsweise durch eine der folgenden Maschinen beziehungsweise Maschinenkombinationen gebildet:

– einen mehrstufigen Produktverdichter für einen Produktstrom der Luftzerlegungsanlage mit n Stufen, zum Beispiel einen Stickstoffverdichter,
– einen mehrstufigen Luftverdichter für Einsatzluft mit n Stufen,
– eine insgesamt n Stufen aufweisende Kombination aus einem Hauptluftverdichter für Einsatzluft und einem Nachverdichter für Einsatzluft, wobei der Hauptluftverdichter mindestens zwei, aber weniger als n Stufen und der Nachverdichter mindestens eine Stufe aufweist.

Im letzteren Fall ist der erste Nachkühler hinter dem Nachverdichter angeordnet, der erste Zwischenkühler vorzugsweise stromaufwärts des Nachverdichters, vor oder hinter der letzten Stufe des Hauptluftverdichters.
Unter einem ”mehrstufigen Verdichter” wird hier eine integrierte Maschine verstanden, in denen alle Stufen auf der gleichen Antriebswelle sitzen oder mit dem gleichen Getriebe verbunden sind. Nachverdichter und Hauptluftverdichter können von der gleichen oder verschiedenen Antriebswellen angetrieben werden.
Vorzugsweise erfolgt die Einkopplung der Wärme aus dem in dem ersten Nachkühler erwärmten ersten Wärmeträgerstrom in das Dampfsystem durch indirekte Wärmeübertragung auf einen Speisewasserstrom des Dampfsystems. Dies kann beispielsweise in einem Wärmetauscher geschehen, durch den sowohl der erste Wärmeträgerstrom als auch ein Speisewasserstrom fließen.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 10. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann durch Vorrichtungsmerkmale ergänzt werden, die den Merkmalen der abhängigen Verfahrensansprüche entsprechen.
Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit zwei Temperaturniveaus des Speisewassers und
2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem einheitlichen Temperaturniveau des Speisewassers.
Die beiden Ausführungsbeispiele beziehen sich jeweils auf ein Verdichtungssystem, das durch einen dreistufigen Luftverdichter mit den Stufen 101, 102 und 103 (n = 3) gebildet wird. Im Sinne der Patentansprüche stellt die zweite Stufe 102 die ”i-te” Stufe dar, die erste Stufe 101 die ”j-te”. In beiden Ausführungsbeispielen weist der Luftverdichter einen ”ersten Zwischenkühler” 202, einen ”zweiten Zwischenkühler” 201, einen ”ersten Nachkühler” 203 und einen ”zweiten Nachkühler” 204 auf. Das kombinierte System weist eine Luftzerlegungsanlage 9 und ein Dampfsystem 10 auf (nur in 1 dargestellt). Das Dampfsystem 10 wird durch ein Dampfkraftwerk gebildet. Die Luftzerlegungsanlage ist hier als Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage ausgebildet. Die Luftzerlegungsanlage 9 erzeugt einen sauerstoffangereicherten Produktstrom, der in die Brennkammer des Dampfkraftwerks 10 eingeleitet wird (nicht dargestellt).
In 1 wird atmosphärische Luft 1 als ”Prozessstrom der Luftzerlegungsanlage”, genauer als Einsatzluftstrom, unter 1,01 bar und 300 K von der ersten Stufe 101 angesaugt. Am Austritt 2 der ersten Stufe betragen Druck und Temperatur des Einsatzluftstroms 1,75 bar und 367 K. In dem zweiten Zwischenkühler 201 wird die Luft auf 311 K bei 1,65 bar abgekühlt (bei 3). Die zweite Verdichterstufe 102 bringt die Einsatzluft 3 auf 3,25 bar und 387 K (bei 4). In dem ersten Zwischenkühler 202 wird die Luft auf 360 K bei 3,15 bar abgekühlt (bei 5). Druck und Temperatur am Austritt der dritten und letzten Stufe 203 betragen 6,04 bar und 446 K (bei 6). Der erste Nachkühler 203 kühlt die Luft auf 370 K bei 5,94 bar ab (bei 7), der zweite Nachkühler 204 weiter auf 320 K bei 5,84 bar.
Der Einsatzluftstrom 8 stromabwärts des zweiten Nachkühlers 204 wird in die Luftzerlegungsanlage 9 eingeleitet.
Der erste Zwischenkühler 202 wird von einem ersten Kühlmittelstrom 11 gekühlt, der durch flüssiges Wasser gebildet wird, eine Temperatur von 303 K aufweist und unter einem erhöhten Druck steht. Der erhöhte Druck ist so hoch, dass das Wasser auch bei Temperaturen von über 130°C flüssig bleibt und Dieser wird in dem ersten Zwischenkühler 202 durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Einsatzluftstrom 4 auf 386 K erwärmt. Der angewärmte erste Kühlmittelstrom 12 bildet einen Teil eines Wärmeträgerstroms 13, der unter einer Mischtemperatur von 369 K in den ersten Nachkühler 203 eingeleitet und dort weiter auf 406 K erwärmt wird. Der vorgewärmte Wärmeträgerstrom 14 wird in das Dampfkraftwerk 10 eingeleitet und dient dort der Vorwärmung von Speisewasser. Diese wird in einem Wärmetauscher vorgenommen, durch den sowohl der erste Wärmeträgerstrom als auch ein Speisewasserstrom fließen, Diese Speisewasservorwärmung erhöht den Wirkungsgrad des Kraftwerks und damit des kombinierten Systems.
Der zweite Nachkühler 204 wird von einem zweiten Kühlmittelstrom 15 gekühlt, der ebenfalls unter Druck steht und eine Temperatur von 303 K aufweist. Dieser wird in dem zweiten Nachkühler 204 durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Einsatzluftstrom 7 auf 366 K erwärmt. Der angewärmte zweite Kühlmittelstrom 16 wird – getrennt von dem bereits erwähnten Wärmeträgerstrom 14 – als weiterer Wärmeträgerstrom in das Dampfkraftwerk 10 eingeleitet und dient dort der Vorwärmung von Speisewasser.
In den zweiten Zwischenkühler 201 wird ein dritter Kühlmittelstrom 17 eingeleitet, der unter Druck steht und eine Temperatur von 303 K aufweist. Dieser wird in dem zweiten Zwischenkühler 201 durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Einsatzluftstrom 2 auf 363 K erwärmt. Der angewärmte dritte Kühlmittelstrom 18 bildet zusammen mit dem ersten Kühlmittelstrom 12 den Wärmeträgerstrom 13.
Die Kühlmittelströme 11, 15, 17 können alle aus der gleichen Quelle stammen. Sie werden vorzugsweise durch flüssiges Wasser gebildet, das aus jeder geeigneten Quelle kommen kann, zum Beispiel aus einer oder mehreren der folgenden Quellen

– Dampfsystem (beispielsweise aus einem Wärmeträgerkreislauf durch den Nachkühler und ersten Zwischenkühler oder aus dem Dampfkreislauf)
– Kühlturm, der Wasser aus einem Wärmeträgerkreislauf, aus dem Dampfkreislauf oder aus einer andere Quelle kühlt
– Frischwasser

Das Ausführungsbeispiel der 1 ist optimal, wenn vom Dampfkreislauf des Dampfkraftwerks 10 Speisewasserwasserströme mit zwei unterschiedlichen Temperaturniveaus (hier 306 K und 366 K) gefordert sind,
2 bezieht sich dagegen auf einen Fall, in dem das Dampfkraftwerk 10 einen einzigen Wärmeträgerstrom 114 auf einem bestimmten Temperaturniveau (hier 406 K) verarbeitet. Hier wird in Abweichung von 1 der im zweiten Nachkühler 204 angewärmte zweite Kühlmittelstrom 116 mit dem erstem Kühlmittelstrom 12 und dem dritten Kühlmittelstrom 18 zu dem (einzigen) Wärmeträgerstrom 113 vermischt, der in dem ersten Nachkühler 203 weiter angewärmt und schließlich über Leitung 114 dem Dampfkraftwerk zugeleitet wird.

Die Temperaturen und Drücke der einzelnen Ströme weichen hier teilweise von 1 ab und betragen im Einzelnen:

Strom	Druck (in bar)	Temperatur (in K)
2	1,75	367
3	1,65	311
4	3,25	385
5	3,15	344
6	6,04	426
7	5,94	370
8	5,84	320
11	5	303
12	5	384
15	5	303
116	5	369
17	5	303
18	5	361
113	5	369
114	5	406

In Abweichung von den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Erfindung auch bei einem System mit einem zweistufigen oder einem vier- oder mehrstufigen Verdichtungssystem angewendet werden. Es ist besonders geeignet für Systeme mit einem besonders hohen Enddruck (beispielsweise 30 bis 50 bar oder auch höher), zum Beispiel für Luftverdichtungssysteme, bei denen die letzte Stufe oder die letzten beiden Stufen durch einen Nachverdichter für Einsatzluft gebildet werden, wobei die ersten n-2 oder n-1 Stufen durch einen Hauptluftverdichter realisiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 930268 A2 [0003]
US 4461154 [0003]
WO 2010052437 [0003]

Claims

Integriertes Verfahren zur Luftzerlegung und Dampferzeugung in einem kombinierten System, das ein Dampfsystem (10) und eine Luftzerlegungsanlage (9) aufweist, wobei – ein Einsatzluftstrom (1) verdichtet und mindestens zum Teil in die Luftzerlegungsanlage (9) eingeleitet (8) wird, – ein Prozessstrom der Luftzerlegungsanlage in einem mehrstufigen Verdichtungssystem (101, 102, 103) mit n Stufen (n >= 2) auf einen hohen Druck verdichtet wird, – der Prozessstrom (6) unter einer Austrittstemperatur Tout(n) aus der letzten (n-ten) Stufe (103) des Verdichtungssystems entnommen und unter dieser Temperatur in einen ersten Nachkühler (203) eingeleitet wird, – der Prozessstrom (6) in dem ersten Nachkühler (203) in indirektem Wärmeaustausch mit einem ersten Wärmeträgerstrom (13; 113) abgekühlt wird und – Wärme aus dem in dem ersten Nachkühler (203) erwärmten ersten Wärmeträgerstrom (14; 114) in das Dampfsystem (10) eingekoppelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – zwischen einer i-ten Stufe (1 <= i < n) und einer i + 1-ten Stufe des Verdichtungssystems ein erster Zwischenkühler (202) angeordnet ist, – der Prozessstrom (4) in dem ersten Zwischenkühler (202) auf eine Temperatur Tin(i + 1) abgekühlt wird, die mindestens 10 K höher ist als die Eintrittstemperatur Tin(i) der i-ten Stufe (102) und – ein erster Kühlmittelstrom (11) in dem ersten Zwischenkühler (202) durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Prozessstrom (4) angewärmt wird und dass – mindestens ein Teil des angewärmten ersten Kühlmittelstroms (12) mindestens einen Teil des ersten Wärmeträgerstroms (13; 113) bildet, der in den ersten Nachkühler (203) eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittstemperatur Tout(n) des Prozessstroms (6) aus der letzten (n-ten) Stufe (103) des Verdichtungssystems zwischen 400 und 480 K liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur Tsw, mit welcher der erste Wärmeträgerstrom (14; 114) aus dem ersten Nachkühler (203) austritt, im Bereich von 393 bis 453 K liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessstrom (7) stromabwärts des ersten Nachkühlers (203) in einen zweiten Nachkühler (204) eingeleitet wird und der Prozessstrom (7) in dem zweiten Nachkühler (204) in indirektem Wärmeaustausch mit einem zweiten Kühlmittelstrom (15) abgekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des in dem zweiten Nachkühler (204) erwärmten zweiten Kühlmittelstroms (16) einen zweiten Wärmeträgerstrom bildet, der getrennt von dem ersten Wärmeträgerstrom (14) in das Dampfsystem (10) eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des in dem zweiten Nachkühler (204) erwärmten zweiten Kühlmittelstroms (116) einen Teil des ersten Wärmeträgerstroms (113) bildet, der in den ersten Nachkühler (203) eingeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der das Verdichtungssystem mindestens drei Stufen aufweist (n >= 3) und – zwischen einer j-ten Stufe (j < i) und einer j + 1-ten Stufe des Verdichtungssystems ein zweiter Zwischenkühler (201) angeordnet ist, – der Einsatzluftstrom (3) in dem zweiten Zwischenkühler (201) durch indirekten Wärmeaustausch mit einem dritten Kühlmittelstrom (17) abgekühlt wird und dass – mindestens ein Teil des in dem zweiten Zwischenkühler (201) angewärmten zweiten Kühlmittelstroms (18) einen Teil des ersten Wärmeträgerstroms (13; 113) bildet, der in den ersten Nachkühler (203) eingeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungssystem durch eine der folgenden Maschinen beziehungsweise Maschinenkombinationen gebildet wird: – einen mehrstufigen Produktverdichter für einen Produktstrom der Luftzerlegungsanlage mit n Stufen, – einen mehrstufigen Luftverdichter für Einsatzluft mit n Stufen, – eine insgesamt n Stufen aufweisende Kombination aus einem Hauptluftverdichter für Einsatzluft und einem Nachverdichter für Einsatzluft, wobei der Hauptluftverdichter mindestens zwei, aber weniger als n Stufen und der Nachverdichter mindestens eine Stufe aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung der Wärme aus dem in dem ersten Nachkühler (203) erwärmten erste Wärmeträgerstrom (14; 114) in das Dampfsystem (10) durch indirekte Wärmeübertragung auf einen Speisewasserstrom des Dampfsystems erfolgt.
Kombinierte Vorrichtung zur Luftzerlegung und Dampferzeugung, die ein Dampfsystem (10) und eine Luftzerlegungsanlage (9) aufweist, sowie mit – Mitteln zum Verdichten eines Einsatzluftstroms (1) und Mittel (8) zum Einleiten des verdichteten Einsatzluftstroms in die Luftzerlegungsanlage (9), – einem mehrstufigen Verdichtungssystem (101, 102, 103) mit n Stufen (n >= 2) zum Verdichten eines Prozessstroms der Luftzerlegungsanlage auf einen hohen Druck, – einem ersten Nachkühler (203) zum Abkühlen des verdichteten Prozessstroms (6) in indirektem Wärmeaustausch mit einem ersten Wärmeträgerstrom (13; 113) abgekühlt wird und mit – Mitteln zum Einkoppeln von Wärme aus dem in dem ersten Nachkühler (203) erwärmten ersten Wärmeträgerstrom (14; 114) in das Dampfsystem (10), gekennzeichnet durch – einen ersten Zwischenkühler (202), der zwischen einer i-ten Stufe (1 <= i < n) und einer i + 1-ten Stufe des Verdichtungssystems angeordnet ist, zum Abkühlen des Prozessstroms in indirektem Wärmeaustausch mit einem ersten Kühlmittelstrom (11). – wobei der erste Zwischenkühler so ausgestaltet ist, dass der Prozessstrom (4) in dem ersten Zwischenkühler (202) auf eine Temperatur Tin(i + 1) abgekühlt wird, die mindestens 10 K höher ist als die Eintrittstemperatur Tin(i) der i-ten Stufe (102) ist, und mit – Mitteln zum Einleiten mindestens eines Teils des angewärmten ersten Kühlmittelstroms (12) als erster Wärmeträgerstroms (13; 113) in den ersten Nachkühler (203).