经过14年潜心钻研，西安交通大学王尚锦、席光教授所率课题组研制的大型尿素装置--宽工况节能型二氧化碳离心压缩机，2004年4月通过了科技成果鉴定。这项具有自主知识产权的成果在安庆石化公司30万吨／年合成氨装置运行一年多后，各项经济技术指标达到国外同类设备领先水平，解决了长期困扰我国化肥行业的尿素装置能耗大、设备故障频发的难题。
    二氧化碳离心压缩机是尿素生产装置的关键设备。我国上世纪70年代以来先后从国外引进多套52万吨／年尿素装置，全离心式压缩机大多采用通用电气公司、新比隆公司的产品或其技术。90年代以后，西方国家为垄断市场，停止向中国输出压缩机技术，代之以整机销售。这不仅要花费大量外汇，而且压缩机故障停机平均占到整个大化肥装置停机的近40％，成为困扰化肥企业的一大顽症。
    1973年，王尚锦教授着手进行离心式压缩机三元流动理论试验研究。3年后“全可控涡”三元叶轮设计方法问世，获国家发明奖。1985年12月，西安交大动力机械工程系向原国家经贸委建议，在国内大化肥装置中推广“全可控涡”技术，时任原国家经贸委主任的朱容基同志专门批示加紧落实。
    为“全可控涡”技术提供生产实践平台的是中石化安庆分公司化肥厂。该厂30万吨／年合成氨装置是上世纪70年代从法国整套引进，二氧化碳离心压缩机由意大利新比隆公司制造。装置1978年投产，经长期连续运行后，由于高低缸性能匹配差，长期以来高压防喘振阀不能完全关闭，导致压缩机喘振故障时有发生，严重威胁装置安全运行。1989年，西安交大首次与安庆石化合作。1991年他们做了8个模型叶轮用于改造试验压缩机高压缸，装置一次开车成功。
    2000年，安庆石化化肥厂提出压缩机出气量由28800Nm3／h降低到22000Nm3／h以下，并且要求不能打开防喘振阀，以降低能耗。历史上，意大利新比隆公司的压缩机出气量最低能达到24000Nm3／h，在22000Nm3／h运行时必须打开防喘振阀。
    王尚锦发现，解决这个问题的关键因素是压缩机的叶轮出口相对宽度（出口宽度／外径）。新比隆公司叶轮出口相对宽度最低为1％，教科书上的指标为2．5％。而课题组的研究突破了这个世界极限值，把叶轮出口相对宽度做到0．8％，因此称为“宽工况节能型二氧化碳离心压缩机”。
    2003年1月，这项技术在安庆石化化肥厂投入工业运行，不仅成功地解决了原压缩机防喘振阀长期不能自动而保持手动常开的难题，还首次在世界上实现了同类型机器21000Nm3／h的小流量工况下低压缸二回一防喘阀和高压缸四回三防喘阀完全关闭运行的难题，除达到降低消耗和开停车损失及节能10％的效果外，与国外同类型机器相比，还节约设备一次性投资3147万元。

    来源:中国化工报