【压缩机网】降低能源使用成本和发现自身工厂内更多可利用的能源资源是许多行业面临的共同挑战。为了找到可持续的解决方案以减少能源使用，工程师们将重点放在了未被充分利用的低压蒸汽上。

　　图：荷兰Terneuzen市聚烯烃工厂照片来源：Hydrocarbon Processing

　　这家位于荷兰Terneuzen市的聚烯烃工厂在一个试点项目中使用机械蒸汽再压缩（MVR）技术来提升低压蒸汽品质，并进行再利用。MVR的核心是使用了阿特拉斯·科普柯气体与工艺事业部的两级离心式压缩机，该压缩机将过热蒸汽从3 barg压缩至12.5 barg。充分使用低压蒸汽以减少天然气使用量，同时降低CO2的排放量。

　　产品转化为能源：电气化和灵活性

　　2014年，荷兰政府启动了“产品转化为能源”项目。其核心是：工业制造中使电力需求更加灵活。

　　即在工业制造中提高电气化水平和用电灵活性。简单地说，使用电力替代天然气等化石燃料。而灵活性意味着工业制造可以获得对电力需求的控制。这有两种实现的方式：第一种是错峰储能；第二种是临时性减少生产需求以降低用电需求。

　　这样做有助于减少工业对化石燃料的需求，减少二氧化碳排放。使得整个能源供应更具可持续性和成本效益。

　　机械蒸汽再压缩技术

　　我们的客户选择了蒸汽再压缩技术，支持其实现“产品转化为能源”项目。它的关键是将余热升级为高质量的热能。

　　2015年，Terneuzen聚烯烃加工厂对蒸汽再压缩方案开展可行性研究，目的是利用MVR将冷凝热转换为可被利用的热能。即采用MVR技术可变废为宝，将蒸汽提升至12.5 barg或35 barg，并进行再利用，从而解决低压蒸汽浪费的问题。

　　可行性研究表明，经济性上MVR方案最可行的是50吨/小时。然而，陶氏化学尝试在小规模应用MVR技术，并希望将该技术纳入未来可能的聚乙烯扩建项目（以及其他可供选择的项目）。

　　因此，陶氏化学决定MVR试点项目装置的标称质量流量为12吨/小时。这是基于与工厂蒸汽压力水平的匹配性。这意味着使用换热器吸热后形成的低压蒸汽，为3.5 barg热能（蒸汽）赋能。这通常用于工艺加热，将其压力提升至所能利用的压力水平，从而减少锅炉供热中对化石燃料的使用。

　　为MVR选择整体齿轮压缩技术

　　Terneuzen聚烯烃工厂通过比较和分析，在多个压缩机技术中选择整体齿轮压缩技术。阿特拉斯·科普柯气体与工艺事业部提出的整体齿轮离心压缩机解决方案发挥了关键作用，因而被选为Terneuzen试点项目的动设备合作伙伴。阿特拉斯·科普柯气体与工艺事业部在蒸汽压缩机领域拥有30多年的设计制造经验，在蒸汽压缩机提升蒸汽能级并作为能源使用方面拥有丰富的经验。

　　压缩机的一个关键特性是小齿轮轴叶轮悬挂布置。小齿轮轴的设计可用于一个或两个（相对的）压缩机级。

　　小齿轮轴的轴承与压缩机转子的轴承相同，转子轴由单件热处理锻造低合金钢制成。轴封可选用迷宫式、干气密封，或浮动碳环等型式。

　　高速轴配套可倾瓦轴承，低速轴使用套筒轴承，采用多盘联轴器连接驱动设备和压缩机。

　　运行控制通过安装在第一级叶轮上的进口导叶（IGV），由一个固定速度的电动马达驱动。随着压缩机高速轴设计转速增加，其压缩性能也会提升（这有助于保持紧凑的设计）。

　　此外在每个压缩级后配备冷却器，提高整体效率。

　　通过机械蒸汽再压缩MVR利用低压蒸汽未开发的潜力，Terneuzen聚烯烃工厂成功地找到了更节能、更可持续的能源供应。从这个项目可以看出，MVR有潜力用于任何有低压蒸汽的地方。

　　压缩机目前运行良好。在2020/2021的12个月内，节约了约1000万立方米的天然气使用，实现了1780万吨的二氧化碳减排。