轴流、离心压缩机组的优化提升（扬州鲍斯节能空压机）

近期，国家发展改革委、工业和信息化部出台相关文件，要求十四五期间加快节能环保装备的升级改造进程。针对空压、制冷、制水等高耗能环节，开发应用高效节能设备，提高热循环利用水平，减少能源消耗，补齐技术装备短板，加快绿色低碳转型，推动布局优化调整，培育国际竞争新优势。

压缩机作为一种重要的能量转换装置，在制药、石化、空分等行业广泛使用，其电或蒸汽的消耗相比其它装置较大，选择高效经济的压缩机装置可以大大降低能源消耗，提升产品的市场竞争力，从而实现企业的高质量发展。本文就对压缩机装备现状、优化提升及压缩机先进技术的消化与应用作简要介绍。

一、现有压缩机装备现状

压缩机作为一种输送气体和提高气体压力的关键装置，被广泛应用在石油、化工、制药、制冷等生产中。该设备造价相对较高、使用寿命较长（一般可连续使用15年以上，甚至更长）。压缩机作为一种动力旋转设备，随着运行年限的增加，其能效由于转子部件的磨损会逐年降低。对于企业经营者来说，虽然这台设备还能运行，但其运行的能耗会大大增加，不知不觉间造成企业利润的下降。

纵观国内生产大气量压缩机的制造商，单轴离心结构仍然占比较大，由于采用全封闭叶轮，流体的流动损失大，机组效率较低。对比单轴离心机组，轴流压缩机由于减少了气流在机体内的扰动，机组效率大大提升，为提高不同负载下机组运行的经济性，很多企业增加了可调静叶，机组整体效能较单轴离心机组提高效能10%左右。

轴流压缩机先前被广泛运用在化工生产领域，近年来在生物发酵行业逐步使用。在二十世纪末，国外品牌的离心式空压机开始进入中国，结构型式普遍采用单轴或多轴整体齿轮式压缩机，叶轮采用半开式高效三元流叶轮，机组效能进一步提升，该型压缩机零部件少，运转可靠，寿命长，大修间隔期可达4-8万小时；当进气调节采用普通蝶阀时，进气损失大，变工况下机组的效能差，部分机组采用内置式冷却器，对降温水的水质要求高，不利于后期维护，从实际运行看，未得到客户的认可。

进入二十一世，国内空压机制造商也开始生产整体齿轮式压缩机，但整体市场份额不大。整体齿轮式压缩机近年来又有了一定进步，主要在进气装置上采用进气可调导叶，优化了空压机在不同负荷下的性能曲线，机组效能进一步提升，同时将内置空冷器改为外置式，方便了维护，得到了用户的一致认可；同时自动控制技术在压缩机运行中的运用，大大减少了人为操作，提升了空压机运行可靠性和经济性，机组实际运行电耗较普通单轴离心机组提升15%左右。

二、压缩机装备的优化提升

为实现“到2025年开发一批高附加值高成长性品种，突破一批绿色低碳技术装备，培育一批有国际竞争力的领军企业，打造一批有全球影响力的产业集聚区和生产基地”的目标，压缩机装备的优化提升至关重要，笔者认为，应重点从以下方面着手。

对于现有压缩机装置，从其结构型式、投运年限、完好程度、运行能耗（电耗或汽耗、水耗）、维护维修费用、控制方式等方面逐条梳理。对于能耗高、维护费用高、自动化水平差的压缩机由熟悉动力、自控专业的工程师制定改造或更新方案，设立关键装备技术提升专项资金，加快实施压缩机优化升级，实施后压缩机的能效达到国内、国际先进水平。

对于新建项目，结合工艺需求及不同类型压缩机的适用范围，重点从以下几个方面选择绿色低碳、国际一流的产品：

一是合理选择压缩机的结构型式，一般整体齿轮式压缩机的能效高于轴流机组，轴流机组高于普通单轴离心机组，离心机组高于螺杆机组和活塞机组；

二是根据生产工艺需求、管路损失、压缩机后处理设备的压降损失等，合理选择压缩机的性能参数（如排气压力、流量等），确保机组运行在能效较高区域；

三是合理配置压缩机的台数，对于同样结构型式的机组，一般大机组的实际运行效率优于多台小机组运行效率，因此，在保证系统运行安全的前提下，尽量选择流量大的机组（对于静叶可调或进口导叶可调的机组，其负荷的调节范围相对较宽）；

四是优化冷却器、阀门等辅机设施配置，确保阻力小，换热效果好，从而减少压缩机能耗；五是合理评估设定机组保护参数，对于评估不会对机组产生损坏的参数，可以仅设置参数显示及异常报警，无需设置连锁停机，其原因主要是规避因仪表自身故障造成的机组停机事故。

三、压缩机先进技术的消化吸收与应用

压缩机的结构型式及加工、装配精度决定了其效率的高低。改革开放以来，国内压缩机厂家积极引进国外技术、加工装备，并进行消化吸收及创新，进一步提升了国内压缩机的制造水平。如目前国内生产的轴流压缩机与能量回收装置已达到国际先进水平，凭借其运行经济、安全可靠的特点被广泛应用在石化、空分、制药、环保等领域。

高效节能的整体齿轮压缩机国内已生产十余年，其生产制造能力有了较大进步，市场份额逐步扩大，其推广使用有助于实现企业降本增效，促进企业高质量发展。同时，我们还应看到，在大型压缩机核心部件（如转子、叶轮等）加工制造方面，国内与国外还有一定差距。如对于排气量超过1000Nm3/min的整体齿轮式压缩机的主机多数仍由国外生产，这就造成设备整体价格高昂，同时核心部件后续的维护费用较高，增加企业运行成本。

为解决制约压缩机发展的卡脖子问题，生产企业、科研院所应进一步引进、消化吸收国外先进技术，强化基础学科的研究，创新性地开展工作，不断提升我国压缩机的设计、制造水平。同时，压缩机用户应从发展民族工业高度出发，积极使用民族品牌产品，只有这样，我们的民族工业才能在创新中发展，在发展中创新。

结束语

压缩机作为一种高耗能装置，优化提升其运行效能既是企业实现高质量发展需要，也是国家实现双碳目标的重要举措。作为压缩机用户，应主动担当，自觉行动，加快老旧装备的升级换代和技术提升，为实现企业绿色低碳可持续发展做出自己应有的贡献。