淺談提高壓縮空氣品質(zhì)的措施

呂 靜 王 偉

(河南中孚電力有限公司，河南 鞏義 451200)

0 概述

儀用壓縮空氣素有電廠“第二備用電源”之稱(chēng)，隨著自動(dòng)化水平的日益提高，儀用壓縮空氣廣泛應(yīng)用于電廠的各個(gè)環(huán)節(jié)，如何有效提高儀用壓縮空氣的品質(zhì)，盡可能降低其水份、油份及灰塵含量，對(duì)于提高電廠機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性具有不可忽略的作用。

1 我公司儀用壓縮空氣系統(tǒng)流程特點(diǎn)及對(duì)壓縮空氣品質(zhì)的影響

1.1 我公司儀用壓縮空氣及后處理系統(tǒng)流程

空壓機(jī)——精密過(guò)濾器——微熱吸附式干燥機(jī)——精密過(guò)濾器——儲(chǔ)氣罐——用氣端（氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、熱工儀表等）

從功能劃分可以分為三部分：（1）壓縮空氣的生成：空氣自空氣過(guò)濾器及卸荷閥吸入，進(jìn)入壓縮機(jī)主機(jī)進(jìn)行壓縮。壓縮后的油氣混合物通過(guò)單向閥進(jìn)入油氣分離器，在此完成油氣分離，然后壓縮空氣經(jīng)最小壓力閥進(jìn)入空氣冷卻器，冷卻后的壓縮空氣經(jīng)氣水分離器向氣網(wǎng)提供壓縮空氣。

（2）壓縮空氣的初級(jí)凈化：我公司儀用壓縮空氣后處理設(shè)備配備微熱吸附式干燥機(jī)，其根據(jù)變壓、變溫吸附原理，充分利用吸附劑在高壓、低溫下吸附，低壓、高溫下脫附的特性，提高單位質(zhì)量?jī)?nèi)的吸附劑的吸附量，從而達(dá)到深度干燥壓縮空氣的目的。該設(shè)備采用雙塔結(jié)構(gòu)，一塔在高壓、常溫下吸附空氣中的水分，另一塔在低壓、高溫下用部分干燥空氣使吸附塔中的吸附劑再生，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，兩塔切換，每個(gè)塔的實(shí)際工作過(guò)程可分為吸附——再生（包括加壓再生和冷卻再生）——充壓。

（3）壓縮空氣的穩(wěn)流與再凈化：此功能的實(shí)現(xiàn)主要是儲(chǔ)氣罐設(shè)備，儲(chǔ)氣罐具有緩沖、降溫、除水和儲(chǔ)能的功能。壓縮空氣在儲(chǔ)氣罐內(nèi)擴(kuò)容，可以減弱壓縮機(jī)排出的氣流脈動(dòng)，提高輸出氣流的連續(xù)性及壓力穩(wěn)定性，同時(shí)進(jìn)一步沉淀分離壓縮空氣中的水份及油份，進(jìn)行壓縮空氣再凈化。

1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)及對(duì)壓縮空氣品質(zhì)的影響

（1）我公司采用MM132 有油潤(rùn)滑式螺桿空壓機(jī)，由于空氣與潤(rùn)滑油共同在壓縮機(jī)主機(jī)進(jìn)行壓縮，產(chǎn)生的壓縮空氣不可避免的含有油份及微量灰塵，空氣經(jīng)壓縮冷卻后即成為濕飲和空氣，并夾帶大量的液態(tài)水滴。

（2）我公司儀用壓縮空氣系統(tǒng)先經(jīng)過(guò)微熱吸附式干燥機(jī)凈化處理后再經(jīng)儲(chǔ)氣罐擴(kuò)容穩(wěn)定后向用戶(hù)端輸送，這一流程的配置使得大量的水份、油份等雜質(zhì)需由微熱吸附式干燥機(jī)吸納并處理，造成該設(shè)備負(fù)擔(dān)過(guò)重，不利于壓縮空氣品質(zhì)的提高。

（3）原儲(chǔ)氣罐、精密過(guò)濾器等裝置下部原設(shè)計(jì)多為手動(dòng)排污門(mén)，需人工排放才能去除水份、油份等雜質(zhì)，可控制性差，易因排污不及時(shí)造成壓縮空氣品質(zhì)下降，威脅設(shè)備安全運(yùn)行。

2 通過(guò)優(yōu)化流程功能配置，有效提高壓縮空氣品質(zhì)

（1）由于流程設(shè)計(jì)造成的微熱吸附式干燥機(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重問(wèn)題，如現(xiàn)場(chǎng)具備一定時(shí)間段內(nèi)切斷總氣源條件者，可依據(jù)將流程變更為空壓機(jī)——精密過(guò)濾器——儲(chǔ)氣罐——精密過(guò)濾器——微熱吸附式干燥機(jī)——用氣端（氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、熱工儀表等）方法，通過(guò)管路的重新布置與連接實(shí)現(xiàn)；此方式已在電力分公司灰?guī)靺^(qū)ML55 儀用壓縮空氣系統(tǒng)得以應(yīng)用。

（2）對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)不具備切斷總氣源條件，如電力分公司儀用壓縮空氣系統(tǒng)，則可采用逐臺(tái)解列壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)與后處理設(shè)備之間增加油氣分離器設(shè)施的方式解決，這樣即可利用油氣分離器去除壓縮空氣中不低于50%的雜質(zhì)，有效降低了后處理設(shè)備的負(fù)荷，同時(shí)也可延長(zhǎng)吸附劑的使用壽命及吸附劑的吸附、脫附能力。

（3）儲(chǔ)氣罐、精密過(guò)濾器及油氣分離器底部手動(dòng)排污門(mén)之后加裝電子自動(dòng)排水器實(shí)現(xiàn)定時(shí)自動(dòng)排污功能。電子自動(dòng)排水器無(wú)需人工操作，且具有排放周期0～20min 可調(diào)，單次排放時(shí)間0～1min 可調(diào)功能。

（4）儀用空氣的取樣點(diǎn)應(yīng)選自管路的上方，在管路的末端、最低處等易造成水份沉積的地方可考慮增設(shè)電子自動(dòng)排水器來(lái)規(guī)避壓縮空氣析出的水份造成的銹蝕及結(jié)冰堵塞問(wèn)題。

（5）如系統(tǒng)對(duì)于壓縮空氣品質(zhì)要求嚴(yán)格，則可考慮采用組合式干燥機(jī)，即先將壓縮空氣采用冷凍干燥的原理，利用制冷設(shè)備使壓縮空氣冷卻到一定的露點(diǎn)溫度，析出相應(yīng)所含水份、油份后的壓縮空氣再進(jìn)入吸干機(jī)吸附干燥，進(jìn)一步除去水份到露點(diǎn)溫度符合使用要求。

3 強(qiáng)調(diào)檢修細(xì)節(jié)，加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)的有效排放

壓縮空氣中的水份、油份等的存在是不可避免的事實(shí)，我們往往會(huì)把重點(diǎn)放在采用各種設(shè)備析出其中的雜質(zhì),而如何保證這部分雜質(zhì)的有效排出則會(huì)在工作中被忽略。只有將分離出來(lái)的雜質(zhì)有效地排出，才使得壓縮空氣的品質(zhì)提升具備完整的意義?？刹扇〉拇胧┲饕校?/p>

（1）根據(jù)季節(jié)更替及大氣濕度的變化，在夏季及冬季適當(dāng)提高微熱吸附式干燥機(jī)加熱溫度，提高再生氣的再生能力，盡可能多地將雜質(zhì)在塔內(nèi)析出并通過(guò)消音器排出。

（2）及時(shí)縮短電子排水器的排放周期及延長(zhǎng)其排放時(shí)間，是運(yùn)行人員根據(jù)品質(zhì)變化隨時(shí)可采取的調(diào)整措施。

（3）電子排水前的Y 型過(guò)濾器在使用一段時(shí)間后，濾芯會(huì)積留雜質(zhì)，導(dǎo)致過(guò)濾器前阻力增加使排水堵塞不暢，因此應(yīng)定期對(duì)濾芯進(jìn)行清洗和更換。

（4）每天觀察空壓機(jī)油耗，發(fā)現(xiàn)油耗增加，則需盡快停運(yùn)查找原因，油分分離效果差，空壓機(jī)回油管插入深度過(guò)深及不夠以及回收管節(jié)流孔堵塞等都是造成空壓機(jī)油耗增大的主要原因，如處理不及時(shí)，液態(tài)水直接進(jìn)入吸附塔會(huì)嚴(yán)重惡化吸干機(jī)的運(yùn)行條件，導(dǎo)致出口露點(diǎn)大幅度升高，甚至導(dǎo)致吸干機(jī)運(yùn)行失敗。

（5）微熱吸附式干燥機(jī)吸附劑的選取也是重要環(huán)節(jié)之一。吸附劑應(yīng)選取3～5mm 的白色球狀多孔性顆粒，具有粒度均勻，表面光滑，機(jī)械強(qiáng)度大，吸濕性強(qiáng)及吸水后不脹不裂可保持原狀的性質(zhì)。具體性能參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足Al2O3含量≥92%，比表面積≥280m2/g，孔容積≥0.4ml/g及抗壓破碎強(qiáng)度≥100N/顆。并可在吸附塔上面放入部分親水性能較強(qiáng)的分子篩顆粒優(yōu)化配置，使其具有更為卓越的吸附能力。

（6）即使分離干凈的純飽和空氣，隨著溫度的降低仍會(huì)有冷凝液析出，大約每降低10℃，其飽和含水量將下降50%，即有一半的水蒸氣轉(zhuǎn)換成液態(tài)水滴。這些析出的水份如未能及時(shí)排出，會(huì)在冬季結(jié)冰阻塞氣動(dòng)系統(tǒng)中的小孔通道。根據(jù)這一特點(diǎn)，我們每年冬季來(lái)臨前可考慮安排干燥機(jī)吸附劑及精密器濾芯的定期檢查與更換工作，以保證系統(tǒng)各設(shè)備在冬季處于最優(yōu)工作狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

壓縮空氣的品質(zhì)的提高對(duì)機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有重大作用與意義，我們?cè)诹私馑荨⒂头莓a(chǎn)生機(jī)理的基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)化流程來(lái)完善系統(tǒng)功能的同時(shí)，再打出“加強(qiáng)排放”的“組合拳”，推出運(yùn)行調(diào)整與細(xì)致檢修的“雙聯(lián)掌”，持續(xù)保持壓縮空氣系統(tǒng)良好運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，才能使壓縮空氣品質(zhì)的提升工作有效開(kāi)展。

［1］杭州嘉隆.組合式干燥機(jī)使用說(shuō)明書(shū)[S].

［2］杭州嘉隆.微熱吸附式干燥機(jī)使用說(shuō)明書(shū)[S].