【壓縮機網】整體齒輪離心式壓縮機(IGC)在工業氣體、石油和天然氣以及發電等領域發揮了重要作用。它的應用最早可以追溯到20世紀60年代末,最初用于壓縮空氣、氮氣、各種碳氫化合物和下游石化產品,也出現在中低壓力CO2應用中。
到21世紀初,出現了許多需要使用更高壓力二氧化碳的新應用。例如:提高石油和天然氣開采量(EOR)、更高效的生物燃料以及在超臨界動力循環中使用CO2作為工作流體,此時需要氣體高于其臨界溫度和壓力,使其成為超臨界流體。在這些應用中,使用整體齒輪離心式壓縮機已經成為生產sCO2(超臨界二氧化碳)所需壓力水平的首選解決方案。
現如今,倡導綠色能源循環經濟,整體齒輪離心式壓縮機(IGC)進一步被應用于二氧化碳捕捉、固存運輸和再利用(CCUS)。
整體齒輪離心式壓縮機(IGC)
整體齒輪壓縮機(IGC)是一個齒輪箱連接多個壓縮機級;
驅動機(如電機)與大齒輪聯接,驅動多個小齒輪。整體齒輪壓縮機通過將葉輪放置在單獨的小齒輪上,可以提供不同轉速;
每個壓縮級均以更優速度運行,以提高效率;
從空氣動力學上,IGC在每級可實現更高的壓比,這樣能減少達到目標出口壓力所需的壓縮級。
案例:整體齒輪離心式壓縮機(二氧化碳壓縮機)VS單軸壓縮機的效率比較
(整體齒輪離心式二氧化碳壓縮機)
下面所述項目位于歐洲,項目中使用了2臺年處理30萬噸二氧化碳的阿特拉斯·科普柯氣體與工藝事業部8級整體齒輪離心式二氧化碳壓縮機。壓縮機將1 bara的濕CO2壓縮至200 bara,在后半段壓縮中,氣體介質處于sCO2狀態。在相同的運行條件下,對比單軸壓縮機模型計算,整體齒輪壓縮機(IGCs)具有更高的效率。主要表現在以下方面:
單軸壓縮機需要12級壓縮,而整體齒輪壓縮機(IGC)僅需8級即可完成相同壓比的處理。
單軸壓縮機葉輪處于恒定轉速,而整體齒輪壓縮機(IGC)葉輪轉速為每級最優效率轉速,多軸轉速范圍為單軸的90%-180%。
整體齒輪壓縮機的功耗降低約20%,等溫效率提高約15%。
在單軸設計中,設置中間冷卻器需要將殼體分為多個部分,使得體積更大、成本更高。而在IGC中,每個壓縮級中更易設置中間冷卻器,有利于提高等溫效率。
依據對比,整體齒輪壓縮機每小時節省1.2MWh,我們以每度電0.6元,年運行8000小時計算,預計每年可節省能源費用:5,760 000元,減少二氧化碳排放量3840噸/年。
【壓縮機網】整體齒輪離心式壓縮機(IGC)在工業氣體、石油和天然氣以及發電等領域發揮了重要作用。它的應用最早可以追溯到20世紀60年代末,最初用于壓縮空氣、氮氣、各種碳氫化合物和下游石化產品,也出現在中低壓力CO2應用中。
到21世紀初,出現了許多需要使用更高壓力二氧化碳的新應用。例如:提高石油和天然氣開采量(EOR)、更高效的生物燃料以及在超臨界動力循環中使用CO2作為工作流體,此時需要氣體高于其臨界溫度和壓力,使其成為超臨界流體。在這些應用中,使用整體齒輪離心式壓縮機已經成為生產sCO2(超臨界二氧化碳)所需壓力水平的首選解決方案。
現如今,倡導綠色能源循環經濟,整體齒輪離心式壓縮機(IGC)進一步被應用于二氧化碳捕捉、固存運輸和再利用(CCUS)。
整體齒輪離心式壓縮機(IGC)
整體齒輪壓縮機(IGC)是一個齒輪箱連接多個壓縮機級;
驅動機(如電機)與大齒輪聯接,驅動多個小齒輪。整體齒輪壓縮機通過將葉輪放置在單獨的小齒輪上,可以提供不同轉速;
每個壓縮級均以更優速度運行,以提高效率;
從空氣動力學上,IGC在每級可實現更高的壓比,這樣能減少達到目標出口壓力所需的壓縮級。
案例:整體齒輪離心式壓縮機(二氧化碳壓縮機)VS單軸壓縮機的效率比較
(整體齒輪離心式二氧化碳壓縮機)
下面所述項目位于歐洲,項目中使用了2臺年處理30萬噸二氧化碳的阿特拉斯·科普柯氣體與工藝事業部8級整體齒輪離心式二氧化碳壓縮機。壓縮機將1 bara的濕CO2壓縮至200 bara,在后半段壓縮中,氣體介質處于sCO2狀態。在相同的運行條件下,對比單軸壓縮機模型計算,整體齒輪壓縮機(IGCs)具有更高的效率。主要表現在以下方面:
單軸壓縮機需要12級壓縮,而整體齒輪壓縮機(IGC)僅需8級即可完成相同壓比的處理。
單軸壓縮機葉輪處于恒定轉速,而整體齒輪壓縮機(IGC)葉輪轉速為每級最優效率轉速,多軸轉速范圍為單軸的90%-180%。
整體齒輪壓縮機的功耗降低約20%,等溫效率提高約15%。
在單軸設計中,設置中間冷卻器需要將殼體分為多個部分,使得體積更大、成本更高。而在IGC中,每個壓縮級中更易設置中間冷卻器,有利于提高等溫效率。
依據對比,整體齒輪壓縮機每小時節省1.2MWh,我們以每度電0.6元,年運行8000小時計算,預計每年可節省能源費用:5,760 000元,減少二氧化碳排放量3840噸/年。
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