近期，國家發展改革委、工業和信息化部出臺相關文件，要求十四五期間加快節能環保裝備的升級改造進程。針對空壓、制冷、制水等高耗能環節，開發應用高效節能設備，提高熱循環利用水平，減少能源消耗，補齊技術裝備短板，加快綠色低碳轉型，推動布局優化調整，培育國際競爭新優勢。
壓縮機作為一種重要的能量轉換裝置，在制藥、石化、空分等行業廣泛使用，其電或蒸汽的消耗相比其它裝置較大，選擇高效經濟的壓縮機裝置可以大大降低能源消耗，提升產品的市場競爭力，從而實現企業的高質量發展。本文就對壓縮機裝備現狀、優化提升及壓縮機先進技術的消化與應用作簡要介紹。
一、現有壓縮機裝備現狀
壓縮機作為一種輸送氣體和提高氣體壓力的關鍵裝置，被廣泛應用在石油、化工、制藥、制冷等生產中。該設備造價相對較高、使用壽命較長（一般可連續使用15年以上，甚至更長）。壓縮機作為一種動力旋轉設備，隨著運行年限的增加，其能效由于轉子部件的磨損會逐年降低。對于企業經營者來說，雖然這臺設備還能運行，但其運行的能耗會大大增加，不知不覺間造成企業利潤的下降。
縱觀國內生產大氣量壓縮機的制造商，單軸離心結構仍然占比較大，由于采用全封閉葉輪，流體的流動損失大，機組效率較低。對比單軸離心機組，軸流壓縮機由于減少了氣流在機體內的擾動，機組效率大大提升，為提高不同負載下機組運行的經濟性，很多企業增加了可調靜葉，機組整體效能較單軸離心機組提高效能10%左右。
軸流壓縮機先前被廣泛運用在化工生產領域，近年來在生物發酵行業逐步使用。在二十世紀末，國外品牌的離心式空壓機開始進入中國，結構型式普遍采用單軸或多軸整體齒輪式壓縮機，葉輪采用半開式高效三元流葉輪，機組效能進一步提升，該型壓縮機零部件少，運轉可靠，壽命長，大修間隔期可達4-8萬小時；當進氣調節采用普通蝶閥時，進氣損失大，變工況下機組的效能差，部分機組采用內置式冷卻器，對降溫水的水質要求高，不利于后期維護，從實際運行看，未得到客戶的認可。
進入二十一世，國內空壓機制造商也開始生產整體齒輪式壓縮機，但整體市場份額不大。整體齒輪式壓縮機近年來又有了一定進步，主要在進氣裝置上采用進氣可調導葉，優化了空壓機在不同負荷下的性能曲線，機組效能進一步提升，同時將內置空冷器改為外置式，方便了維護，得到了用戶的一致認可；同時自動控制技術在壓縮機運行中的運用，大大減少了人為操作，提升了空壓機運行可靠性和經濟性，機組實際運行電耗較普通單軸離心機組提升15%左右。
二、壓縮機裝備的優化提升
為實現“到2025年開發一批高附加值高成長性品種，突破一批綠色低碳技術裝備，培育一批有國際競爭力的領軍企業，打造一批有全球影響力的產業集聚區和生產基地”的目標，壓縮機裝備的優化提升至關重要，筆者認為，應重點從以下方面著手。
對于現有壓縮機裝置，從其結構型式、投運年限、完好程度、運行能耗（電耗或汽耗、水耗）、維護維修費用、控制方式等方面逐條梳理。對于能耗高、維護費用高、自動化水平差的壓縮機由熟悉動力、自控專業的工程師制定改造或更新方案，設立關鍵裝備技術提升專項資金，加快實施壓縮機優化升級，實施后壓縮機的能效達到國內、國際先進水平。
對于新建項目，結合工藝需求及不同類型壓縮機的適用范圍，重點從以下幾個方面選擇綠色低碳、國際一流的產品：
一是合理選擇壓縮機的結構型式，一般整體齒輪式壓縮機的能效高于軸流機組，軸流機組高于普通單軸離心機組，離心機組高于螺桿機組和活塞機組；
二是根據生產工藝需求、管路損失、壓縮機后處理設備的壓降損失等，合理選擇壓縮機的性能參數（如排氣壓力、流量等），確保機組運行在能效較高區域；
三是合理配置壓縮機的臺數，對于同樣結構型式的機組，一般大機組的實際運行效率優于多臺小機組運行效率，因此，在保證系統運行安全的前提下，盡量選擇流量大的機組（對于靜葉可調或進口導葉可調的機組，其負荷的調節范圍相對較寬）；
四是優化冷卻器、閥門等輔機設施配置，確保阻力小，換熱效果好，從而減少壓縮機能耗；五是合理評估設定機組保護參數，對于評估不會對機組產生損壞的參數，可以僅設置參數顯示及異常報警，無需設置連鎖停機，其原因主要是規避因儀表自身故障造成的機組停機事故。
三、壓縮機先進技術的消化吸收與應用
壓縮機的結構型式及加工、裝配精度決定了其效率的高低。改革開放以來，國內壓縮機廠家積極引進國外技術、加工裝備，并進行消化吸收及創新，進一步提升了國內壓縮機的制造水平。如目前國內生產的軸流壓縮機與能量回收裝置已達到國際先進水平，憑借其運行經濟、安全可靠的特點被廣泛應用在石化、空分、制藥、環保等領域。
高效節能的整體齒輪壓縮機國內已生產十余年，其生產制造能力有了較大進步，市場份額逐步擴大，其推廣使用有助于實現企業降本增效，促進企業高質量發展。同時，我們還應看到，在大型壓縮機核心部件（如轉子、葉輪等）加工制造方面，國內與國外還有一定差距。如對于排氣量超過1000Nm3/min的整體齒輪式壓縮機的主機多數仍由國外生產，這就造成設備整體價格高昂，同時核心部件后續的維護費用較高，增加企業運行成本。
為解決制約壓縮機發展的卡脖子問題，生產企業、科研院所應進一步引進、消化吸收國外先進技術，強化基礎學科的研究，創新性地開展工作，不斷提升我國壓縮機的設計、制造水平。同時，壓縮機用戶應從發展民族工業高度出發，積極使用民族品牌產品，只有這樣，我們的民族工業才能在創新中發展，在發展中創新。
結束語
壓縮機作為一種高耗能裝置，優化提升其運行效能既是企業實現高質量發展需要，也是國家實現雙碳目標的重要舉措。作為壓縮機用戶，應主動擔當，自覺行動，加快老舊裝備的升級換代和技術提升，為實現企業綠色低碳可持續發展做出自己應有的貢獻。