與生產緊密關聯(lián)的發(fā)展歷程

我國離心壓縮機有2次大的發(fā)展過程，都與近代工業(yè)生產密切有關。

一次是20世紀七、八十年代，我國從國外大規(guī)模引進石油化工成套裝置，其中大的一次，引進化纖、乙烯、氯乙烯、大化肥、烷基苯等20余套生產裝置，總計人民幣137億元（當時全年的基本建設投資約為400億元）。

同時，為保障引進設備的運行和備件供給，特地配套引進具有世界先進水平的離心壓縮機及其配套驅動機項目。此舉大大促進了離心壓縮機組的發(fā)展，形成了一批與工藝密切配套的專用壓縮機。

其代表性的機組是大化肥裝置中的“五大機組”和乙烯裝置中的“三機”。

實際上，石油化工的產品很多，因而壓縮機的品種也很多。

從2002年下半年開始至今已有十多年，離心壓縮機又經(jīng)歷了一次高速、穩(wěn)定的發(fā)展時期，年平均增長在25%以上。

此次發(fā)展不同于上次突擊性的引進，而與我國重化工業(yè)推進的速度有關。據(jù)經(jīng)濟學家分析：我國的工業(yè)化目前尚處于上升時期，至少在2020年之前，中國工業(yè)重型化的趨勢是不可避免的。

因此，原料和原材料工業(yè)仍處于快速增長期，作為關鍵設備的機泵產品將長期需求。但因國際、國內多種原因，其發(fā)展速度不可能像前幾年那么快。如果繼續(xù)維持略高于90年代的發(fā)展速度（90年代的平均增長為10%～12%），則平均增速可望達到15%左右。

行業(yè)現(xiàn)狀與市場需求

我國離心壓縮機在經(jīng)歷了40余年的發(fā)展之后已經(jīng)進入了一個快速、穩(wěn)定的發(fā)展時期，行業(yè)的大體情況是：

1．離心壓縮機已成為以石化能源（煤、天然氣、石油）為原料的化工裝置中的關鍵設備，在綜合利用熱量、降低成本中起著不可替代的作用。

我國能源結構以石化能源為主的狀況近期內不可能有太大的轉變，因此在相當長一段時間內，對離心壓縮機仍將保持剛性需求。

2011年12月13日，發(fā)布了《石化和化學工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，同時配套發(fā)布了烯烴、危險化學品、農藥、化肥等4個子規(guī)劃，從《規(guī)劃》可以看出，“十二五”期間我國石化、化工行業(yè)將體現(xiàn)由大到強的轉變。

根據(jù)行業(yè)發(fā)展的一些資料介紹，在煉油、乙烯、合成材料、石油天然氣集輸及天然氣液化、煤化工等行業(yè)都有一定上規(guī)模等級的發(fā)展，僅煤化工一項，5年內將啟動104個項目，總投資可能達到15000億元。

根據(jù)以往的統(tǒng)計，離心壓縮機的年均需求量明顯高于GDP的平均增速（約為1.5倍左右），預計到2015年，國內離心壓縮機的年均需求量將達到200億元人民幣左右。表2為近年內國產大型透平壓縮機的產量[1]。

2．離心壓縮機國產化有了明顯的提高。

在大型在建或改擴建的石化裝置中，離心壓縮機國產化率可達到85%~90%以上。

我國離心壓縮機的主要生產廠沈鼓集團、陜鼓集團等在設計技術、計算手段、先進的制造設備和加工能力上并不亞于國際上的知名企業(yè)。

2000年以來，由于中國經(jīng)濟的高速發(fā)展和巨大需求，吸引了國際上許多著名廠商進入市場。現(xiàn)在，國外前20名的公司差不多都在中國設有分廠、代理商或合資企業(yè)，因此，中國的離心壓縮機市場已成為世界一級市場，技術水平也達到了世界的技術水平。

3．我國離心壓縮機制造業(yè)相對地集中在東北老工業(yè)基地、長三角經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和西部地區(qū)三個大的范圍內。

在東北老工業(yè)基地，以沈鼓為首，還有錦西化機、葫蘆島西門子工廠等，是目前我國化工離心壓縮機的主要生產基地。

沈鼓是風機行業(yè)“五大鼓” 之首，是我國離心壓縮機的主要生產廠，也是風機行業(yè)中產值過百億的企業(yè)。

在長三角經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，既有上鼓、杭氧等大型國企，也有較多的外資企業(yè)，如阿特拉斯·科普柯Atlas Copco（無錫）、英格索蘭Ingersoll-Rand（上海）、三星TurboMaster（無錫、上海）、曼透平ManTurbo（常州）、復盛易利達Fs-Elliott（上海）、卡麥隆-庫伯Cameron-Cooper（泉州）、神鋼KobelCo（無錫）、壽力IHI-Sullair（蘇州）等等，另外還有一些新興的民族企業(yè)。這個地區(qū)資源集中、工業(yè)配套、協(xié)作采購能力強，企業(yè)充滿活力，具有很強的競爭力。

西部地區(qū)如陜鼓、交大賽爾、重慶通用等各具特色。

陜鼓集團是以生產軸流壓縮機、離心壓縮機、工業(yè)流程能量回收透平等成套機組為主，擁有全新服務理念的企業(yè)；

交大賽爾是以西安交大自行開發(fā)的“全可控渦”三元流理論為核心發(fā)展起來的試驗、選型、設計、制造、工程、服務為一體的科技型企業(yè)；

重慶通用則以生產離心制冷壓縮機成套裝置為主。

隨著西部地區(qū)石油、天然氣資源的開發(fā)和新疆、內蒙地區(qū)煤化工業(yè)的發(fā)展，西部地區(qū)透平壓縮機制造業(yè)具有特的地域優(yōu)勢。

4．我國離心壓縮機制造業(yè)總體上與國外尚存在一些差距，主要差距在研究開發(fā)投入和產品質量等方面。

根據(jù)產品制造、供應的一些情況，現(xiàn)將國內外壓縮機產品的差距整理列于

主導離心壓縮機發(fā)展的是市場的需求，即用戶的各種顯性需求和隱性需求。

歸納起來，大體有以下幾個方面：

1．提高設備的質量和可信度。

離心壓縮機的產品質量還存在多種多樣的不足，包括國外的離心壓縮機在內，在使用過程中或多或少都出現(xiàn)過一些問題，總體評價脫離不了“總體運行情況良好”、“基本滿足生產需求”等評語，離“優(yōu)質產品”、“放心產品”還有一些距離。

對國內產品，則更有些差距。用戶是贊同國產化的，但希望進一步提高質量，增加產品的可信度。

2.提升服務質量，渴望個性化服務。

對用戶而言，要求優(yōu)質的產品售后服務和及時的備件供應，希望在設備運行出現(xiàn)問題時，供貨商能快速地到現(xiàn)場處理解決問題。

用戶反映，外商售后服務較差，備件供應困難且價格貴；國內制造廠則有重主機、輕輔機的傾向，主機出了故障，維修及時；但如果輔機出現(xiàn)問題，如潤滑油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等故障往往處理不力。

其次，用戶可能還有各種生產過程中的需求，希望制造商改變服務理念，實現(xiàn)的服務，滿足用戶的特殊需要。

用戶不僅僅是購買一種產品，而是渴望個性化服務，幫助用戶解決與壓縮機有關的多方面的需求。

3．縮短供貨期，呼喚預制時代。

離心壓縮機的正常供貨周期一般在20～25個月左右。

由于建設單位投資周期長，希望盡量壓縮建設周期。在買方市場的條件下，設備供應商為得到訂單往往被迫將設計、制造周期壓縮在一個畸形的、不正常的短期內，其結果往往不是供貨拖延就是設備質量出現(xiàn)疏漏。

因此，市場呼喚在單機研制的條件下（包括設計計算、制造、試驗的全過程），實現(xiàn)部分部件預制的過程——即離心壓縮機預制時代的到來。離心壓縮機的預制要求設計計算模型化、部件的標準化、通用化、模塊化和整機的積木化裝配更加成熟、可靠、嚴密和科學。

4．對離心壓縮機的其它需求。

對離心壓縮機的需求是多方面的，例如在設備成套供貨方面，用戶一般希望主機廠將驅動機的供貨包括在內。

在習慣上，電機是包括在供貨范圍內的，但汽輪機由另一家廠商供貨，其油路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、基礎、管路等自成體系，因此，如何提高設備成套能力有待多方面的合作努力。

又如，工藝、設備并重也是用戶的一貫追求。在化工生產中，由于溫度（高溫、低溫）、密封（有毒、易漏、易燃、易爆）、工藝特性（腐蝕、沖刷、結焦）、生產環(huán)境、環(huán)保要求等的特殊性，希望設備性能適應工藝的要求，制造商必須深入了解工藝特點，設計出結構合理、性能能夠滿足生產需要的機組，這也是制造商一個需要長期奮斗的目標。

市場需求主導技術創(chuàng)新

透平壓縮機目前正向著大型化、高效節(jié)能、個性化（針對工藝特點的專用壓縮機）、提高綜合性能（穩(wěn)定性、可靠性、環(huán)保性）等方向發(fā)展。一款新產品往往綜合了許多新技術，以下介紹幾種高新技術產品。

1．電驅壓縮機

電驅壓縮機是指由變頻電機直接驅動離心式壓縮機的機組，中間不需要齒輪傳動，因此具有體積小、維護簡單、使用效率高、無污染等優(yōu)點。據(jù)介紹，電機的維護費用僅為汽輪機或燃氣輪機維護費用的四分之一，噪聲能減少20分貝以上，且物排放（CO、NO、SO、污水、污油等），符合近代環(huán)保的要求，目前主要用于天然氣輸送等。

圖2為GE公司研制的一種“集成式電驅壓縮機”，電機與壓縮機裝在一個用螺栓連接的筒型機殼中，主機可以安裝多個葉輪。關鍵技術之一是使用磁力軸承，省略了潤滑系統(tǒng)，并且由于工藝氣體在密閉的筒型機殼中內部流動，不會泄漏到外界，因此不需要密封系統(tǒng)。

同時，該工藝氣又可作為載冷劑，對電機進行冷卻，不需要外界冷卻。磁力軸承分為徑向磁力軸承和軸向磁力軸承二種，是依靠磁力將轉軸懸浮起來進行高速旋轉或產生止推作用。

這樣，以氣體摩擦代替油膜摩擦，減少了摩擦損失。

國產的20MW級電驅壓縮機組已實現(xiàn)自主化，由沈陽鼓風機集團、上海電氣集團以及廣電電氣研制的重大專項科研項目——首批國產天然氣管道20MW級電驅壓縮機組已在西氣東輸二線應用。

機組由管道壓縮機、高速防爆同步電機、高壓變頻調速裝置、機組綜合控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、集成聯(lián)調試驗等部分組成。電機額定轉速為4800rpm，變頻器容量25MVA，壓縮機轉速達4740rpm。

2.大流量及高壓透平壓縮機

離心壓縮機的壓力和流量范圍在不斷地擴大，在去年上海第五屆國際壓縮機、風機高峰論壇會上，曼柴油機和透平股份公司介紹了一種為大型空分研制的徑向加軸流MAX1型壓縮機，七級軸流式葉片加兩級離心葉輪安裝在同一根軸上（中間帶級間冷卻器），出口壓力0.8～0.9MPa，氣量可達70～150萬m3/h，

根據(jù)氣量和壓力不同，軸流組和離心組的級數(shù)是可以增減的。例如，日產5512t氧氣（氧流量約為16萬m3/h）的MAX1空壓機，擁有10個軸流級和3個徑向級，壓縮比可達到21。

這類壓縮機的特點是流量大，同時壓比高，壓縮機結構的設計可以根據(jù)工藝需要調節(jié)，適應工況性能好，可靠性高、維修方便。除空分外，還應用于鋼鐵、化肥、石油和天然氣的下游加工裝置中。

除了大流量高壓之外，曼透平還開發(fā)了一種超高壓離心壓縮機，其筒型結構壓縮機大吸入流量為23萬m3/h，高壓力可達10萬kPa，主要應用于石油和天然氣的上、中、下游各生產部門。

3.離心壓縮機在天然氣儲運工程上的應用

離心壓縮機在天然氣儲運工程上的應用是近年來重要的應用之一，也是繼離心壓縮機70年代在石油化工廠廣泛應用之后，又一個里程碑式的發(fā)展。

其特點是：

一、應用的范圍廣、市場大。天然氣作為高效、優(yōu)質、清潔能源和石油化工原料，其用途越來越廣，需求量不斷增加，天然氣管道輸送及液化儲運是一個長期剛性需求的項目。

二是技術復雜、要求高。由于管道壓縮機要在野外惡劣復雜的環(huán)境下（抗震、抗風、防沙、防雷、防腐蝕、易燃易爆）服役，對管道壓縮機要求長周期、可靠地運行，具有寬廣的調節(jié)范圍和適應性及高的運行效率。

因此，管道壓縮機研制涉及多個學科和優(yōu)先域，是一項技術先進、系統(tǒng)復雜、橫跨多學科多專業(yè)的高度集成化系統(tǒng)工程。天然氣液化則主要是制冷用壓縮機，主要技術是低溫材料（合金鋼）、高馬赫數(shù)模型級等。

單臺（套）管道輸氣用電驅壓縮機組，圖中，壓縮機采用潤滑軸承，密封采用干氣密封系統(tǒng)。

總結

離心壓縮機的增長速度盡管從去年開始有所下降，但它節(jié)能低耗的工藝特性與工業(yè)生產流程的內在聯(lián)系將維持其持續(xù)快速地發(fā)展。我國的市場資源未得到充分利用，巨大的本土市場為離心壓縮機的使用創(chuàng)造了極有利的條件。

無論企業(yè)的性質（國企、民企、外企）如何，在中國市場激烈的競爭中必須具備創(chuàng)新（新技術開發(fā)能力）、品牌（質量和誠信）、服務（提升服務質量）的實力與理念。