【壓縮機網】降低能源使用成本和發現自身工廠內更多可利用的能源資源是許多行業面臨的共同挑戰。為了找到可持續的解決方案以減少能源使用，工程師們將重點放在了未被充分利用的低壓蒸汽上。

　　圖：荷蘭Terneuzen市聚烯烴工廠照片來源：Hydrocarbon Processing

　　這家位于荷蘭Terneuzen市的聚烯烴工廠在一個試點項目中使用機械蒸汽再壓縮（MVR）技術來提升低壓蒸汽品質，并進行再利用。MVR的核心是使用了阿特拉斯·科普柯氣體與工藝事業部的兩級離心式壓縮機，該壓縮機將過熱蒸汽從3 barg壓縮至12.5 barg。充分使用低壓蒸汽以減少天然氣使用量，同時降低CO2的排放量。

　　產品轉化為能源：電氣化和靈活性

　　2014年，荷蘭政府啟動了“產品轉化為能源”項目。其核心是：工業制造中使電力需求更加靈活。

　　即在工業制造中提高電氣化水平和用電靈活性。簡單地說，使用電力替代天然氣等化石燃料。而靈活性意味著工業制造可以獲得對電力需求的控制。這有兩種實現的方式：第一種是錯峰儲能；第二種是臨時性減少生產需求以降低用電需求。

　　這樣做有助于減少工業對化石燃料的需求，減少二氧化碳排放。使得整個能源供應更具可持續性和成本效益。

　　機械蒸汽再壓縮技術

　　我們的客戶選擇了蒸汽再壓縮技術，支持其實現“產品轉化為能源”項目。它的關鍵是將余熱升級為高質量的熱能。

　　2015年，Terneuzen聚烯烴加工廠對蒸汽再壓縮方案開展可行性研究，目的是利用MVR將冷凝熱轉換為可被利用的熱能。即采用MVR技術可變廢為寶，將蒸汽提升至12.5 barg或35 barg，并進行再利用，從而解決低壓蒸汽浪費的問題。

　　可行性研究表明，經濟性上MVR方案最可行的是50噸/小時。然而，陶氏化學嘗試在小規模應用MVR技術，并希望將該技術納入未來可能的聚乙烯擴建項目（以及其他可供選擇的項目）。

　　因此，陶氏化學決定MVR試點項目裝置的標稱質量流量為12噸/小時。這是基于與工廠蒸汽壓力水平的匹配性。這意味著使用換熱器吸熱后形成的低壓蒸汽，為3.5 barg熱能（蒸汽）賦能。這通常用于工藝加熱，將其壓力提升至所能利用的壓力水平，從而減少鍋爐供熱中對化石燃料的使用。

　　為MVR選擇整體齒輪壓縮技術

　　Terneuzen聚烯烴工廠通過比較和分析，在多個壓縮機技術中選擇整體齒輪壓縮技術。阿特拉斯·科普柯氣體與工藝事業部提出的整體齒輪離心壓縮機解決方案發揮了關鍵作用，因而被選為Terneuzen試點項目的動設備合作伙伴。阿特拉斯·科普柯氣體與工藝事業部在蒸汽壓縮機領域擁有30多年的設計制造經驗，在蒸汽壓縮機提升蒸汽能級并作為能源使用方面擁有豐富的經驗。

　　壓縮機的一個關鍵特性是小齒輪軸葉輪懸掛布置。小齒輪軸的設計可用于一個或兩個（相對的）壓縮機級。

　　小齒輪軸的軸承與壓縮機轉子的軸承相同，轉子軸由單件熱處理鍛造低合金鋼制成。軸封可選用迷宮式、干氣密封，或浮動碳環等型式。

　　高速軸配套可傾瓦軸承，低速軸使用套筒軸承，采用多盤聯軸器連接驅動設備和壓縮機。

　　運行控制通過安裝在第一級葉輪上的進口導葉（IGV），由一個固定速度的電動馬達驅動。隨著壓縮機高速軸設計轉速增加，其壓縮性能也會提升（這有助于保持緊湊的設計）。

　　此外在每個壓縮級后配備冷卻器，提高整體效率。

　　通過機械蒸汽再壓縮MVR利用低壓蒸汽未開發的潛力，Terneuzen聚烯烴工廠成功地找到了更節能、更可持續的能源供應。從這個項目可以看出，MVR有潛力用于任何有低壓蒸汽的地方。

　　壓縮機目前運行良好。在2020/2021的12個月內，節約了約1000萬立方米的天然氣使用，實現了1780萬噸的二氧化碳減排。