优化压缩机本机耗电量改造总结
河南心连心化学工业集团股份有限公司，河南新乡 453731
摘 要：往复式压缩机属于一种容积式压缩机，应用范围是比较广的，有着很多优点，比如操作起来非常的方便、造价也相对低、整个装置系统比较简单等，但是，在实际应用中，压缩机的节能降耗是比较重要的一大问题。在固定床式合成氨生产工艺中，压缩机作为大型传动设备，耗电量占比最大，通过降低压缩机的耗电量可以更好的控制合成氨成本，增加能效。
关键词：往复式压缩机;耗电量;优化提升
1.生产现状及问题
某固定床式合成氨生产系统，有六台四级六缸低压往复式压缩机，2009年开始投运，已经运行11年，在生产过程中压缩机本机的电耗随着使用年限，不断的升高。要想提高往复式压缩机节能降耗技术，必须从多方面进行下手，进行相对应的改造，以及技术的调整，充分的对往复式压缩机的参数进行分析。具体使用过程中，合理的控制相关的运行参数，尽可能优化参数。对压缩机耗电量各个因素排查过程中，发现水冷阻力在运行过程中不断的升高，造成气体阻力增加，设备耗电量升高。在2017年中修前，6台低压机四段水冷气路阻力在0.22～0.30Mpa左右（壳程水路、管程气路）。为了降阻增效， 2017年中修期间及2018年6至7月份对6台机四段水冷进行两次冲洗，四段水冷气路出口阻力在0.11 ～0.19Mpa，平均单机班耗电量（8小时）降低100度左右，但是与同系统对比，设备的阻力仍然偏高，单机耗电量仍需进一步优化提升。
2.措施的采取
针对电耗的进一步优化提升，首先对往复式压缩机不合理的结构进行相对应的改造，根据相关的绝热系数以及压缩系数进行考察，确保在合理的范围内进行改造。否则不仅不会使往复式压缩机起到节能降耗的效果，甚至还会影响它的使用效果以及使用寿命，增加设备的故障发生。
经过对现场的检查和讨论，决定利用计划检修对1#压缩机四段水冷进行更换，水冷换热面积由90m2更换为170m2，内部管道由波光管更换为直光管。1#压缩机检修前后本机三出压力由1.36MPa下降至1.33MPa，四入压力由1.26MPa下降至1.22MPa，四段水冷阻力由0.16MPa下降至0.02MPa，
根据改造后运行效果，经过讨论决定6台四段水冷更换3台(1#/2#/4#)，剩余3台（3#5#6#低压机）将与更换下的3台水冷进行并联(一台水冷的换热面积90m2,两台并联后相当于180 m2)，总体上扩大水冷换热面积，降低水冷前后阻力，达到节能降耗的目的。
将1#压缩机更换下来的水冷并联到3#压缩机四段水冷上。3#压缩机检修后本机三出压力由1.33MPa下降至1.31MPa，四入压力由1.23MPa下降至1.21MPa，水冷前压力下降明显，四段水冷阻力由0.12MPa下降至0.03MPa，阻力下降较多，水冷换热效果较其它机升高0.5～5℃，说明水冷更换效果较好。
3.运行工艺参数对比
各机水冷阻力前后对比：
|
机号 |
改造前水冷阻力 |
改造后水冷阻力 |
|
1号压缩机 |
0.14MPa |
0.02 MPa |
|
2号压缩机 |
0.12 MPa |
0.03 MPa |
|
3号压缩机并联 |
0.12 MPa |
0.03 MPa |
|
4号压缩机 |
0.13 MPa |
0.02 MPa |
|
5号压缩机并联 |
0.12 MPa |
0.04 MPa |
|
6号压缩机并联 |
0.13 MPa |
0.04 MPa |
1#压缩机改造前：
|
日期 |
电流 |
各段压力(Mpa) |
电耗 |
总氨 |
|||||||
|
一入 |
一出 |
二入 |
二出 |
三入 |
三出 |
四入 |
四出 |
||||
|
2月16日 |
244.3 |
16 |
0.25 |
0.23 |
0.64 |
0.58 |
1.37 |
1.27 |
2.21 |
34320 |
464.12 |
|
243.7 |
15 |
0.25 |
0.23 |
0.64 |
0.58 |
1.36 |
1.26 |
2.22 |
34240 |
463.24 |
|
|
244.1 |
16 |
0.25 |
0.23 |
0.64 |
0.58 |
1.36 |
1.26 |
2.2 |
34240 |
450.25 |
|
|
2月17日 |
245.3 |
17 |
0.25 |
0.23 |
0.65 |
0.58 |
1.37 |
1.27 |
2.21 |
34000 |
449.65 |
|
241.8 |
15 |
0.25 |
0.23 |
0.64 |
0.57 |
1.35 |
1.25 |
2.19 |
33920 |
455.11 |
|
|
243 |
16 |
0.25 |
0.23 |
0.65 |
0.58 |
1.36 |
1.26 |
2.18 |
34000 |
464.88 |
|
1#压缩机改造后：
|
日期 |
电流 |
各段压力(Mpa) |
电耗 |
总氨 |
|||||||
|
一入 |
一出 |
二入 |
二出 |
三入 |
三出 |
四入 |
四出 |
||||
|
2月27日 |
237.7 |
16 |
0.24 |
0.22 |
0.64 |
0.57 |
1.33 |
1.23 |
2.21 |
33280 |
467.52 |
|
238.8 |
16 |
0.24 |
0.22 |
0.64 |
0.57 |
1.33 |
1.23 |
2.2 |
33200 |
456.38 |
|
|
236 |
16 |
0.24 |
0.22 |
0.63 |
0.56 |
1.32 |
1.22 |
2.16 |
33280 |
451.91 |
|
|
2月28日 |
238.2 |
16 |
0.24 |
0.22 |
0.63 |
0.57 |
1.32 |
1.22 |
2.19 |
33360 |
461.57 |
|
238.6 |
16 |
0.24 |
0.22 |
0.63 |
0.57 |
1.33 |
1.23 |
2.19 |
33440 |
457.97 |
|
|
240.5 |
18 |
0.24 |
0.22 |
0.64 |
0.57 |
1.33 |
1.24 |
2.19 |
33520 |
457.16 |
|
3#压缩机改造前：
|
日期 |
电流 |
各段压力(Mpa) |
电耗 |
总氨 |
|||||||
|
一入 |
一出 |
二入 |
二出 |
三入 |
三出 |
四入 |
四出 |
||||
|
5月18日 |
236.4 |
19 |
0.25 |
0.23 |
0.63 |
0.57 |
1.32 |
1.22 |
2.16 |
33680 |
457.7 |
|
238.4 |
19 |
0.26 |
0.23 |
0.63 |
0.57 |
1.32 |
1.21 |
2.17 |
33920 |
461.7 |
|
|
240.6 |
20 |
0.25 |
0.23 |
0.64 |
0.58 |
1.33 |
1.23 |
2.19 |
33920 |
452.7 |
|
|
5月19日 |
237.5 |
19 |
0.25 |
0.23 |
0.63 |
0.57 |
1.31 |
1.21 |
2.16 |
33840 |
456.2 |
|
237.7 |
19 |
0.25 |
0.23 |
0.57 |
1.31 |
1.31 |
1.21 |
2.16 |
34000 |
459.4 |
|
|
239.2 |
19 |
0.25 |
0.23 |
0.63 |
0.57 |
1.32 |
1.22 |
2.18 |
34000 |
465.7 |
|
3#压缩机改造后：
|
日期 |
电流 |
各段压力(Mpa) |
电耗 |
总氨 |
|||||||
|
一入 |
一出 |
二入 |
二出 |
三入 |
三出 |
四入 |
四出 |
||||
|
6 月14日 |
238.4 |
17 |
0.25 |
0.23 |
0.62 |
2.56 |
1.31 |
1.21 |
2.17 |
33360 |
447 |
|
236.1 |
18 |
0.25 |
0.23 |
0.62 |
0.56 |
1.31 |
1.21 |
2.16 |
32960 |
428 |
|
|
237.4 |
19 |
0.25 |
0.23 |
0.62 |
0.56 |
1.3 |
1.2 |
2.14 |
33360 |
451 |
|
|
6月20日 |
239 |
20 |
0.26 |
0.24 |
0.63 |
0.57 |
1.32 |
1.22 |
2.16 |
33440 |
465 |
|
240.5 |
19 |
0.26 |
0.24 |
0.63 |
0.57 |
1.32 |
1.22 |
2.14 |
33520 |
464 |
|
|
241.5 |
19 |
0.26 |
0.24 |
0.63 |
0.57 |
1.33 |
1.23 |
2.16 |
33760 |
464 |
|
1、从表中可看出各机水冷阻力下降，平均阻力下降0.09Mpa左右,与之相对应的电耗也有所下降。
2 、从1#压缩机前后对比中可以看出，1#压缩机更换四段水冷平均单机班耗电量下降数值，更换前后对比更换四段水冷平均单机班耗电量下降耗电量应该大于293kwh。
3、3#压缩机并联改造前，选用5月18日总氨产量在461t左右，每班电耗在33920kwh左右，改造后选用6月20日白班总氨在464t左右，每班电耗在33760kwh左右，则改造前后每班电耗节约160kwh左右。
4 结语
往复式压缩机要想合理的利用以及提高其节能降耗技术，必须要从多方面进行考察，多方面对比攻关，才能使其能耗降低。在本次对压缩机电耗的优化提升中，降低水冷阻力，增加换热面积，都起到了很好的效果，所以在进行相关的研究改造过程中，要充分地注意其温度及气体阻力的相关参数，合理的应用及改造，确保减少相关的参数，对往复式压缩机机的生产单元进行影响，才可以提高整体运行效率。
参考文献：
[1]林长健.节能降耗技术在往复式压缩机中的应用探讨[J].化工管理,2016(35):258.
[2]王玮,刘洋,孙文忠.往复式压缩机节能降耗技术分析[J].天然气技术与经济,2014(1):49-51+79.
[3]张勇.往复式天然气压缩机节能降耗浅析[J].通用机械,2009(8):33-36.
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