工业园集中空压站选型设计.doc

工业园集中空压站选型设计
【摘 要】采用集中空压站为工业园区中气用户进行集中供气,设备运行维护集中,占地小,可增强工业园区竞争力。文章通过对空压机机型、驱动方式的技术性、经济性进行比较,确认选择电动离心空压机方案,并进一步通过对量的30%时,离心式压缩机就可能发生喘振。
目前,常用的螺杆式空压机单台流量不超过60 Nm3/min,最大流量为80 Nm3/min。根据《压缩空气站设计规范》(GB 50029—2014),新建空压站的螺杆式空压机台数以3~6台为宜,如果空压机台数过多,则对其维护管理不便,建筑面积也会增加;而本工程集中空压站负荷为2 000 Nm3/min,需要选用25台80 Nm3/min螺杆式空压机(未考虑备机),因此选择螺杆式空压机是不适宜的。由于本工程用气需求量大,集中空压站适宜装设大容量离心式无油压缩机。
2 驱动方式比较
目前,空气压缩机组驱动方式一般为电动机驱动,少量采用汽轮機驱动方式。
技术可行性比较
电机驱动空压机系统简单,辅助设备少,操作简单,启动过程时间短,速度快;而蒸汽驱动空压机系统复杂,辅助设备多,暖机时间长,其启动时间比电动机组长。电机驱动和汽轮机驱动优、缺点对比表见表1。
经济可行性比较
MPa·a/350 ℃蒸汽驱动空压机组,流量为500 Nm3/min,价格约1 000万元,而采用电驱动的同容量空压机组约500万元,基本上电驱动空压机组设备费是蒸汽驱动空压机组的一半,而且蒸汽驱动空压机组比电驱动空压机组耗水多,循环冷却水量也大得多,蒸汽驱动空压机组所需循环水泵的配置比电驱动方案的高。因此,从初期投资来看,电驱动空压机方案优势明显。
2 000 Nm3/min空压站总功率约9 600 kW,采用电驱动方式, 1元/kW·h考虑,运行费用约3 821元/h;采用蒸汽驱动方式,需要蒸汽约48 t/h,按蒸汽汽价200元/t考虑,运行费用约9 600元/h。以上尚未考虑循环水泵耗电,而且蒸汽驱动方式空压机配套水泵耗电要多于电驱动方式空压机配套水泵。因此,采用电驱动空压机运行费用远低于蒸汽驱动方式。
安全稳定性比较
蒸汽驱动空压机组事故率较高,从锅炉到汽轮机线上的设备很多,如锅炉、除氧、排污设备、化学水处理设备、循环水设备等,系统复杂,因此蒸汽驱动空压机组的事故点要多得多,任何一个设备出现事故,就有可能造成空压机停机,从而影响空压机正常供气,而电驱动空压机线上的设备少,因此事故率低。
蒸汽驱动空压机组由于辅助设备多,设备出现故障的概率增加、泄漏率增大,岗位人员的维修量大;而电驱动空压机辅助设备少、故障率低、系统简单紧凑,不存在跑、冒、滴、漏现象,岗位人员的运行维护量少。
蒸汽驱动空压机组受机组辅助设备多和锅炉蒸汽参数复杂等的影响,设备运行可能产生波动或故障,调整操作相对复杂,易造成供气不稳定;电驱动空压机辅助设备少,保护系统完善,机组运行工况平稳,运行参数稳定,调整操作简单、快捷、准确。
可见,电驱动空压机的运行稳定性优于蒸汽驱动空压机组,安全性能也好于蒸汽驱动空压机组。
结论
从技术、经济、安全3个方面比较空