【壓縮機網(wǎng)】近期，國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部出臺相關(guān)文件，要求十四五期間加快節能環(huán)保裝備的升級改造進(jìn)程。針對空壓、制冷、制水等高耗能環(huán)節，開(kāi)發(fā)應用高效節能設備，提高熱循環(huán)利用水平，減少能源消耗，補齊技術(shù)裝備短板，加快綠色低碳轉型，推動(dòng)布局優(yōu)化調整，培育國際競爭新優(yōu)勢。壓縮機作為一種重要的能量轉換裝置，在制藥、石化、空分等行業(yè)廣泛使用，其電或蒸汽的消耗相比其它裝置較大，選擇高效經(jīng)濟的壓縮機裝置可以大大降低能源消耗，提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力，從而實(shí)現企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。本文就對壓縮機裝備現狀、優(yōu)化提升及壓縮機先進(jìn)技術(shù)的消化與應用作簡(jiǎn)要介紹。

　　一、現有壓縮機裝備現狀

　　壓縮機作為一種輸送氣體和提高氣體壓力的關(guān)鍵裝置，被廣泛應用在石油、化工、制藥、制冷等生產(chǎn)中。該設備造價(jià)相對較高、使用壽命較長(cháng)（一般可連續使用15年以上，甚至更長(cháng)）。壓縮機作為一種動(dòng)力旋轉設備，隨著(zhù)運行年限的增加，其能效由于轉子部件的磨損會(huì )逐年降低。對于企業(yè)經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō)，雖然這臺設備還能運行，但其運行的能耗會(huì )大大增加，不知不覺(jué)間造成企業(yè)利潤的下降?？v觀(guān)國內生產(chǎn)大氣量壓縮機的制造商，單軸離心結構仍然占比較大，由于采用全封閉葉輪，流體的流動(dòng)損失大，機組效率較低。對比單軸離心機組，軸流壓縮機由于減少了氣流在機體內的擾動(dòng)，機組效率大大提升，為提高不同負載下機組運行的經(jīng)濟性，很多企業(yè)增加了可調靜葉，機組整體效能較單軸離心機組提高效能10%左右。軸流壓縮機先前被廣泛運用在化工生產(chǎn)領(lǐng)域，近年來(lái)在生物發(fā)酵行業(yè)逐步使用。在二十世紀末，國外品牌的離心式空壓機開(kāi)始進(jìn)入中國，結構型式普遍采用單軸或多軸整體齒輪式壓縮機，葉輪采用半開(kāi)式高效三元流葉輪，機組效能進(jìn)一步提升，該型壓縮機零部件少，運轉可靠，壽命長(cháng)，大修間隔期可達4-8萬(wàn)小時(shí)；當進(jìn)氣調節采用普通蝶閥時(shí)，進(jìn)氣損失大，變工況下機組的效能差，部分機組采用內置式冷卻器，對降溫水的水質(zhì)要求高，不利于后期維護，從實(shí)際運行看，未得到客戶(hù)的認可。進(jìn)入二十一世，國內空壓機制造商也開(kāi)始生產(chǎn)整體齒輪式壓縮機，但整體市場(chǎng)份額不大。整體齒輪式壓縮機近年來(lái)又有了一定進(jìn)步，主要在進(jìn)氣裝置上采用進(jìn)氣可調導葉，優(yōu)化了空壓機在不同負荷下的性能曲線(xiàn)，機組效能進(jìn)一步提升，同時(shí)將內置空冷器改為外置式，方便了維護，得到了用戶(hù)的一致認可；同時(shí)自動(dòng)控制技術(shù)在壓縮機運行中的運用，大大減少了人為操作，提升了空壓機運行可靠性和經(jīng)濟性，機組實(shí)際運行電耗較普通單軸離心機組提升15%左右。

　　二、壓縮機裝備的優(yōu)化提升

　　為實(shí)現“到2025年開(kāi)發(fā)一批高附加值高成長(cháng)性品種，突破一批綠色低碳技術(shù)裝備，培育一批有國際競爭力的領(lǐng)軍企業(yè)，打造一批有全球影響力的產(chǎn)業(yè)集聚區和生產(chǎn)基地”的目標，壓縮機裝備的優(yōu)化提升至關(guān)重要，筆者認為，應重點(diǎn)從以下方面著(zhù)手。

　　對于現有壓縮機裝置，從其結構型式、投運年限、完好程度、運行能耗（電耗或汽耗、水耗）、維護維修費用、控制方式等方面逐條梳理。對于能耗高、維護費用高、自動(dòng)化水平差的壓縮機由熟悉動(dòng)力、自控專(zhuān)業(yè)的工程師制定改造或更新方案，設立關(guān)鍵裝備技術(shù)提升專(zhuān)項資金，加快實(shí)施壓縮機優(yōu)化升級，實(shí)施后壓縮機的能效達到國內、國際先進(jìn)水平。

　　對于新建項目，結合工藝需求及不同類(lèi)型壓縮機的適用范圍，重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面選擇綠色低碳、國際一流的產(chǎn)品：一是合理選擇壓縮機的結構型式，一般整體齒輪式壓縮機的能效高于軸流機組，軸流機組高于普通單軸離心機組，離心機組高于螺桿機組和活塞機組；二是根據生產(chǎn)工藝需求、管路損失、壓縮機后處理設備的壓降損失等，合理選擇壓縮機的性能參數（如排氣壓力、流量等），確保機組運行在能效較高區域；三是合理配置壓縮機的臺數，對于同樣結構型式的機組，一般大機組的實(shí)際運行效率優(yōu)于多臺小機組運行效率，因此，在保證系統運行安全的前提下，盡量選擇流量大的機組（對于靜葉可調或進(jìn)口導葉可調的機組，其負荷的調節范圍相對較寬）；四是優(yōu)化冷卻器、閥門(mén)等輔機設施配置，確保阻力小，換熱效果好，從而減少壓縮機能耗；五是合理評估設定機組保護參數，對于評估不會(huì )對機組產(chǎn)生損壞的參數，可以?xún)H設置參數顯示及異常報警，無(wú)需設置連鎖停機，其原因主要是規避因儀表自身故障造成的機組停機事故。

　　三、壓縮機先進(jìn)技術(shù)的消化吸收與應用

　　壓縮機的結構型式及加工、裝配精度決定了其效率的高低。改革開(kāi)放以來(lái)，國內壓縮機廠(chǎng)家積極引進(jìn)國外技術(shù)、加工裝備，并進(jìn)行消化吸收及創(chuàng )新，進(jìn)一步提升了國內壓縮機的制造水平。如目前國內生產(chǎn)的軸流壓縮機與能量回收裝置已達到國際先進(jìn)水平，憑借其運行經(jīng)濟、安全可靠的特點(diǎn)被廣泛應用在石化、空分、制藥、環(huán)保等領(lǐng)域。高效節能的整體齒輪壓縮機國內已生產(chǎn)十余年，其生產(chǎn)制造能力有了較大進(jìn)步，市場(chǎng)份額逐步擴大，其推廣使用有助于實(shí)現企業(yè)降本增效，促進(jìn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。同時(shí)，我們還應看到，在大型壓縮機核心部件（如轉子、葉輪等）加工制造方面，國內與國外還有一定差距。如對于排氣量超過(guò)1000Nm3/min的整體齒輪式壓縮機的主機多數仍由國外生產(chǎn)，這就造成設備整體價(jià)格高昂，同時(shí)核心部件后續的維護費用較高，增加企業(yè)運行成本。為解決制約壓縮機發(fā)展的卡脖子問(wèn)題，生產(chǎn)企業(yè)、科研院所應進(jìn)一步引進(jìn)、消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，強化基礎學(xué)科的研究，創(chuàng )新性地開(kāi)展工作，不斷提升我國壓縮機的設計、制造水平。同時(shí)，壓縮機用戶(hù)應從發(fā)展民族工業(yè)高度出發(fā)，積極使用民族品牌產(chǎn)品，只有這樣，我們的民族工業(yè)才能在創(chuàng )新中發(fā)展，在發(fā)展中創(chuàng )新。

　　結束語(yǔ)

　　壓縮機作為一種高耗能裝置，優(yōu)化提升其運行效能既是企業(yè)實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展需要，也是國家實(shí)現雙碳目標的重要舉措。作為壓縮機用戶(hù)，應主動(dòng)擔當，自覺(jué)行動(dòng)，加快老舊裝備的升級換代和技術(shù)提升，為實(shí)現企業(yè)綠色低碳可持續發(fā)展做出自己應有的貢獻。

　　作者簡(jiǎn)介

　　郭守征（1972—），男，大學(xué)學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，山東魯抗醫藥股份有限公司動(dòng)力車(chē)間設備主任，高級工程師。

來(lái)源：本站原創(chuàng )