[发明专利]一种单轴离心压缩机组及低能耗操作方法

说明书

本发明提供了一种单轴离心压缩机组及低能耗操作方法，其中，所述的四通分流节点和一段离心压缩机之间连接有第一防喘振回流调节阀；所述的四通合流节点和第二冷却器的出口之间连接有第二防喘振回流调节阀；所述的四通分流节点和四通合流节点之间依次串联有一段出口切断阀和一段出口单向阀。当进气端的来气压力大于等于阈值时，两段同时高负荷工作，当进气端的来气压力小于阈值时，只有二段高负荷工作。本发明的压缩机组拓宽了单轴离心压缩机适应的入口压力波动工况范围，尤其适用于因入口压力的变化导致的总体需求压比变化在2倍以上的区间情况，提高了整体运行能效水平。

技术领域

本发明属于透平压缩机领域，涉及单轴离心压缩机组，具体涉及一种单轴离心压缩机组及低能耗操作方法。

背景技术

单轴离心式压缩机广泛应用流程工业，具有运行稳定，可靠性高的特点。一般离心压缩机设计时，将按照用户提供的最严苛工况进行设计，保证压缩机能够提供满足工艺需求的最大流量和最大压比。而当工艺负荷发生变化时，比如需求的流量变小、出口压力降低等发生变化时，压缩机则需要进行调节来适应工艺变化的需求。

离心压缩机进行负荷调节的方式一般有节流调节、进口导叶调节、变转速调节和及回流调节。其中进口导叶调节与阀门调节类似，只是加入了部分改变叶轮做工的能力，较单纯的阀门调节相比，效率较高。但因结构复杂，在单轴离心压缩机上不常采用。

如果工艺装置需求的是压力和流量一定的工艺气体，而此时进入压缩机组的入口压力存在大范围波动时，压缩机按最低入口压力进行设计。当压缩机入口压力升高且变化幅度很大时，则只能采用入口节流调节或者回流调节来实现。进口导叶和可调叶片形式的调节方案结构复杂且调节范围有限，而变转速调节受限于转子动力学因素，要同时保证出口压力和流量恒定十分困难，只能在较小的变化范围内实现。但直接采用入口节流调节和回流调节的方案，机组综合运行效率低，经济性差。

当前出现这种入口压力工况变化特别大的做法一般是采用减压节流的调节方案，或者干脆设计成两台适应不同工况的压缩机来满足运行的节能要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种单轴离心压缩机组及低能耗操作方法，解决现有技术中的压缩机，当工艺要求出口压力和流量恒定而入口压力变化范围宽时，压缩机的综合运行效率低下的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种单轴离心压缩机组，包括单轴两段式离心压缩机，所述的单轴两段式离心压缩机分为一段离心压缩机和二段离心压缩机，其特征在于，所述的一段离心压缩机上设置有第一进气管和第一出气管，所述的二段离心压缩机上连接有第二进气管和第二出气管；

所述的第一进气管从进气端至一段离心压缩机之间依次串联有第一进气调节阀；所述的第一出气管从一段离心压缩机至火炬端之间依次串联有第一冷却器、四通分流节点和火炬调节阀；

所述的第二进气管从进气端至二段离心压缩机之间依次串联有第二进气调节阀、二段进气单向阀和四通合流节点；所述的第二出气管从二段离心压缩机至出气端之间串联有第二冷却器；

所述的四通分流节点和一段离心压缩机的入口之间连接有第一防喘振回流调节阀；所述的四通合流节点和第二冷却器的出口之间连接有第二防喘振回流调节阀；所述的四通分流节点和四通合流节点之间依次串联有一段出口切断阀和一段出口单向阀。

本发明还具有如下技术特征：

所述的单轴两段式离心压缩机通过增速机和变频调速电机驱动。

本发明还保护一种单轴离心压缩机组的低能耗操作方法，该方法采用如上所述的单轴离心压缩机组，实时监测进气端的来气压力，该方法具体包括以下步骤：