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十一省市机械工程学会学术年会论文集中国贵阳 2003 年 9 月
高速变频电动机再离心式管道压缩机上的应用
卢鹏飞
中国石化工程建设公司 100011
摘要:首先介绍高速变频电动机驱动的离心式压缩机组(配磁力轴承和干气密封)在经济
上和环保上的优越性。其次简单介绍高速变频同步和异步电动机驱动(VFD)的发展概况和基
本原理。第三,叙述磁力轴承和干气密封的原理和发展历程。第四,简单介绍已经发展起来
和正在发展中的绿色管道压缩机组的两种方案,
关键词:离心压缩机;技术创新;变频电动机驱动(VFD);磁力轴承;干气密封
1 概述
高速变频电动机
早在上世纪 80 年代初期,随着变频技术的不断发展,开始开发高速变频电动机,直接驱动离心压
缩机。在许多情况下,考虑到环保和一次投资以及长期的维护费用,高速变频电动机驱动(VFD)离心
压缩机的方案,比起燃气轮机或汽轮机驱动要优越得多。各种驱动机的年平均维护费用见表 1。
表 1. 各种驱动机的年平均维护费用
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压缩机的驱动机类别年平均维护费用(美元/kW/年)
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燃气发动机 85 – 135
燃气轮机 40 - 55
汽轮机 40 - 55
电动机 10 - 13
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高速变频电动机驱动要比单循环燃气轮机驱动,增加 4% – 5%系统热效率。因此,操作费用由于系
统热效率的提高而大为节省。高速变频电动机驱动更适合无人自动控制操作,还可进一步节省操作费
用。更重要的优点是–它是绿色机电产品,减少噪声 20 分贝以上,实现无污染物(CO2、NOx、SOx、
污水、污油等)排放。
系统效率高能降低燃料消耗,减少整个能量系统 CO2 的排放量。譬如:挪威石油公司选用大批 D-R
公司高效率 DATUM 离心压缩机以后,在整个服役期间,每台压缩机平均节省九百万美元的燃料费和 CO2
排放的税金。
高速变频电动机驱动天然气管道离心压缩机比燃气轮机驱动的优点见表 2。
表 2. 高速变电动机驱动天然气管道离心压缩机比燃气轮机驱动的优点
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十一省市机械工程学会学术年会论文集中国贵阳 2003 年 9 月
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序号项目优点
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1 系统热效率提高 4 % – 5 %
2 输出功率出力稳定,不受环境温度影响
3 转速控制控制范围大、控制精度高
4 污染物排放无 CO2、NOx、SOx、污水、污油排放
5 操作人员减少操作人员或无人自动操作
6 一次投资和安装费用大幅度降低
7 噪声降低噪声 20 分贝以上
8 维护费用大幅度降低
9 安全性安全性高,防火措施简单
10 战略考虑适合战略燃料的能源选择
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