【壓縮機網(wǎng)】一、技術(shù)名稱：兩級噴油螺桿空氣壓縮機節(jié)能技術(shù)
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
空壓機是一種耗電量巨大的設(shè)備，其用電量約占我國發(fā)電總量的 7%，其形 式主要有活塞式、回轉(zhuǎn)式、滑片式等。螺桿壓縮機是回轉(zhuǎn)式壓縮機的一種，普遍 應(yīng)用在我國各工業(yè)領(lǐng)域。目前 160kW 以上的螺桿壓縮機能效等級較低，只有個 別企業(yè)的產(chǎn)品可以達(dá)到 II 級能效，絕大數(shù)產(chǎn)品主要處于 III 級能效水平。目前應(yīng) 用該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量 12 萬 tce/a，減排約 32 萬 tCO2/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
噴油螺桿空氣壓縮機采用兩級壓縮來提高壓縮機的能效，其能效的提高基于下列的兩個主要原因：一是每一級壓比的降低，提高了容積效率，降低了每一級 的內(nèi)外泄露；二是在油氣混合物在一級排氣進(jìn)入二級吸氣之前，可充分混合，起 到級間冷卻的作用，這一較為充分混合的油氣混合物進(jìn)入壓縮機的第二級進(jìn)行壓 縮，也使得第二級的壓縮過程更為接近等溫過程，提高了壓縮機的能效。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）高效轉(zhuǎn)子型線技術(shù)；
（2）級間冷卻關(guān)鍵技術(shù):在壓縮氣體通道上安裝有多個噴射孔形成霧狀噴射 簾，以實現(xiàn)快速降溫。整個過程接近等溫，節(jié)能效果較好；
（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，其中包含壓比分配優(yōu)化技術(shù)、排氣空口優(yōu)化技術(shù)、 噴油量優(yōu)化技術(shù)等。
3.工藝流程
該技術(shù)工藝主要包括：壓縮空氣流程、潤滑油流程和控制管路流程。具體工藝流程見圖 1。
（1）壓縮空氣流程：空氣通過進(jìn)氣過濾器將大氣中的灰塵或雜質(zhì)濾除后， 由進(jìn)氣控制閥進(jìn)入壓縮機一級主機，在壓縮過程中與噴入的冷卻潤滑油混合，經(jīng) 壓縮后的混合氣體從一級壓縮腔排入聯(lián)接腔，在聯(lián)接腔內(nèi)與噴入潤滑油混合冷卻，進(jìn)入二級主機進(jìn)氣腔，并經(jīng)行壓縮、提高壓力，從兩級壓縮腔排入油氣分離罐。
（2）潤滑油流程：油氣桶內(nèi)的潤滑油被壓出，經(jīng)溫控閥、油冷卻器，冷卻 后再經(jīng)油過濾器除去雜質(zhì)顆粒，然后分成兩路。一路從機體下端噴入一級壓縮室， 冷卻壓縮空氣，并通到一級及兩級機體兩端，潤滑軸承組；另一路通過管路，噴 入聯(lián)接腔，降低一級壓縮氣體溫度。而后各部分的潤滑油再聚集于壓縮室底部， 由排氣口排出。與油混合的壓縮空氣排入油氣桶后，絕大部分的油沉淀于油氣筒 的底部，其余的含油霧空氣再經(jīng)過油細(xì)分離器，進(jìn)一步濾下剩余的油，并參與下 一個循環(huán)。
（3）控制管路流程：起動→負(fù)載運行→卸載運行。
圖 1 兩級噴油螺桿空氣壓縮機節(jié)能技術(shù)工藝流程圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1.產(chǎn)品達(dá)到 GB19153-2009 標(biāo)準(zhǔn)的 I 級能效；
2.比 II 級能效省電 15%；
3.比 III 級能效省電 30%。
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
七、典型應(yīng)用案例
典型用戶：衢州氟化學(xué)有限公司壓縮機系統(tǒng)改造、青島雙星輪胎工業(yè)有限公司壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能改造。
典型案例 1
案例名稱：衢州氟化學(xué)有限公司壓縮機系統(tǒng)改造項目
技術(shù)提供單位：浙江開山壓縮機股份有限公司
建設(shè)規(guī)模：250kW 壓縮機改造。主要技改內(nèi)容：采用螺桿空氣壓縮機代替 原有空壓機組。主要設(shè)備為螺桿空氣壓縮機等。技改投資額 52 萬元，建設(shè)期約15 天。年節(jié)能量 126tce，年減排量 332tCO2。每年可獲得經(jīng)濟效益為 23.5 萬元，投資回收期 2.2 年。
典型案例 2
案例名稱：青島雙星輪胎工業(yè)有限公司壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能改造項目
技術(shù)提供單位：浙江開山壓縮機股份有限公司
建設(shè)規(guī)模：6 臺 250kW 空壓機改造。主要技改內(nèi)容：采用螺桿空氣壓縮機 代替原有空壓機，主要設(shè)備為螺桿空氣壓縮機等。技改投資額 556 萬元，建設(shè)期40 天。年節(jié)能量 756tce，年減排量 1996tCO2。每年可獲得經(jīng)濟效益 143 萬元，投資回收期 3.8 年。
典型案例 2
案例名稱：山東申豐水泥集團有限公司
技術(shù)提供單位：益鑫能源科技（上海）有限公司
建設(shè)規(guī)模：6 臺 132kw 空壓機節(jié)能改造。建設(shè)條件：原熟料系統(tǒng) 2 個空壓站 10 臺 110kw 空壓機。主要建設(shè)內(nèi)容：采用永磁變頻雙級壓縮一體式空壓機替換原有空壓機組。節(jié)能建設(shè)投資額 197.76 萬元，建設(shè)期 1 個月。每年可節(jié)能 1153.3tce，年減排量 3044.6tCO2，年節(jié)能經(jīng)濟效益為 201.3 萬元，投資回收期約 12 個月。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
據(jù)統(tǒng)計，全國大功率空壓機大約為 20 萬臺，假設(shè)按每臺平均功率為 200kW， 平均節(jié)能 18%，每年使用 8000 小時，預(yù)計未來 5 年按推廣比例 10%計算，每年 可節(jié)省的電量 35 億 kWh 電。可形成的節(jié)能量約為 120 萬 tce/a，碳減排能力 317萬 tCO2/a。
來源：上海市節(jié)能協(xié)會
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
空壓機是一種耗電量巨大的設(shè)備，其用電量約占我國發(fā)電總量的 7%，其形 式主要有活塞式、回轉(zhuǎn)式、滑片式等。螺桿壓縮機是回轉(zhuǎn)式壓縮機的一種，普遍 應(yīng)用在我國各工業(yè)領(lǐng)域。目前 160kW 以上的螺桿壓縮機能效等級較低，只有個 別企業(yè)的產(chǎn)品可以達(dá)到 II 級能效，絕大數(shù)產(chǎn)品主要處于 III 級能效水平。目前應(yīng) 用該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量 12 萬 tce/a，減排約 32 萬 tCO2/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
噴油螺桿空氣壓縮機采用兩級壓縮來提高壓縮機的能效，其能效的提高基于下列的兩個主要原因：一是每一級壓比的降低，提高了容積效率，降低了每一級 的內(nèi)外泄露；二是在油氣混合物在一級排氣進(jìn)入二級吸氣之前，可充分混合，起 到級間冷卻的作用，這一較為充分混合的油氣混合物進(jìn)入壓縮機的第二級進(jìn)行壓 縮，也使得第二級的壓縮過程更為接近等溫過程，提高了壓縮機的能效。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）高效轉(zhuǎn)子型線技術(shù)；
（2）級間冷卻關(guān)鍵技術(shù):在壓縮氣體通道上安裝有多個噴射孔形成霧狀噴射 簾，以實現(xiàn)快速降溫。整個過程接近等溫，節(jié)能效果較好；
（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，其中包含壓比分配優(yōu)化技術(shù)、排氣空口優(yōu)化技術(shù)、 噴油量優(yōu)化技術(shù)等。
3.工藝流程
該技術(shù)工藝主要包括：壓縮空氣流程、潤滑油流程和控制管路流程。具體工藝流程見圖 1。
（1）壓縮空氣流程：空氣通過進(jìn)氣過濾器將大氣中的灰塵或雜質(zhì)濾除后， 由進(jìn)氣控制閥進(jìn)入壓縮機一級主機，在壓縮過程中與噴入的冷卻潤滑油混合，經(jīng) 壓縮后的混合氣體從一級壓縮腔排入聯(lián)接腔，在聯(lián)接腔內(nèi)與噴入潤滑油混合冷卻，進(jìn)入二級主機進(jìn)氣腔，并經(jīng)行壓縮、提高壓力，從兩級壓縮腔排入油氣分離罐。
（2）潤滑油流程：油氣桶內(nèi)的潤滑油被壓出，經(jīng)溫控閥、油冷卻器，冷卻 后再經(jīng)油過濾器除去雜質(zhì)顆粒，然后分成兩路。一路從機體下端噴入一級壓縮室， 冷卻壓縮空氣，并通到一級及兩級機體兩端，潤滑軸承組；另一路通過管路，噴 入聯(lián)接腔，降低一級壓縮氣體溫度。而后各部分的潤滑油再聚集于壓縮室底部， 由排氣口排出。與油混合的壓縮空氣排入油氣桶后，絕大部分的油沉淀于油氣筒 的底部，其余的含油霧空氣再經(jīng)過油細(xì)分離器，進(jìn)一步濾下剩余的油，并參與下 一個循環(huán)。
（3）控制管路流程：起動→負(fù)載運行→卸載運行。
圖 1 兩級噴油螺桿空氣壓縮機節(jié)能技術(shù)工藝流程圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1.產(chǎn)品達(dá)到 GB19153-2009 標(biāo)準(zhǔn)的 I 級能效；
2.比 II 級能效省電 15%；
3.比 III 級能效省電 30%。
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
七、典型應(yīng)用案例
典型用戶：衢州氟化學(xué)有限公司壓縮機系統(tǒng)改造、青島雙星輪胎工業(yè)有限公司壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能改造。
典型案例 1
案例名稱：衢州氟化學(xué)有限公司壓縮機系統(tǒng)改造項目
技術(shù)提供單位：浙江開山壓縮機股份有限公司
建設(shè)規(guī)模：250kW 壓縮機改造。主要技改內(nèi)容：采用螺桿空氣壓縮機代替 原有空壓機組。主要設(shè)備為螺桿空氣壓縮機等。技改投資額 52 萬元，建設(shè)期約15 天。年節(jié)能量 126tce，年減排量 332tCO2。每年可獲得經(jīng)濟效益為 23.5 萬元，投資回收期 2.2 年。
典型案例 2
案例名稱：青島雙星輪胎工業(yè)有限公司壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能改造項目
技術(shù)提供單位：浙江開山壓縮機股份有限公司
建設(shè)規(guī)模：6 臺 250kW 空壓機改造。主要技改內(nèi)容：采用螺桿空氣壓縮機 代替原有空壓機，主要設(shè)備為螺桿空氣壓縮機等。技改投資額 556 萬元，建設(shè)期40 天。年節(jié)能量 756tce，年減排量 1996tCO2。每年可獲得經(jīng)濟效益 143 萬元，投資回收期 3.8 年。
典型案例 2
案例名稱：山東申豐水泥集團有限公司
技術(shù)提供單位：益鑫能源科技（上海）有限公司
建設(shè)規(guī)模：6 臺 132kw 空壓機節(jié)能改造。建設(shè)條件：原熟料系統(tǒng) 2 個空壓站 10 臺 110kw 空壓機。主要建設(shè)內(nèi)容：采用永磁變頻雙級壓縮一體式空壓機替換原有空壓機組。節(jié)能建設(shè)投資額 197.76 萬元，建設(shè)期 1 個月。每年可節(jié)能 1153.3tce，年減排量 3044.6tCO2，年節(jié)能經(jīng)濟效益為 201.3 萬元，投資回收期約 12 個月。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
據(jù)統(tǒng)計，全國大功率空壓機大約為 20 萬臺，假設(shè)按每臺平均功率為 200kW， 平均節(jié)能 18%，每年使用 8000 小時，預(yù)計未來 5 年按推廣比例 10%計算，每年 可節(jié)省的電量 35 億 kWh 電。可形成的節(jié)能量約為 120 萬 tce/a，碳減排能力 317萬 tCO2/a。
來源：上海市節(jié)能協(xié)會
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