提升空壓機系統(tǒng)穩(wěn)定運行的研究與應(yīng)用

李昌琦　徐希福

（山東泰山鋼鐵集團有限公司，山東　萊蕪　271100）

提升空壓機系統(tǒng)穩(wěn)定運行的研究與應(yīng)用

李昌琦徐希福

（山東泰山鋼鐵集團有限公司，山東萊蕪271100）

摘要：隨著制氧機組的長期運行，配套空壓機系統(tǒng)故障不斷暴露，影響了制氧生產(chǎn)的安全運行及產(chǎn)品、產(chǎn)量的提升，通過對空壓機設(shè)備現(xiàn)存的問題進行分析，制訂了解決方案和措施，實現(xiàn)了機組安全穩(wěn)定運行，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：空壓機；系統(tǒng)運行；改造

1　前言

煉鋼廠一制氧車間現(xiàn)配套2套6000m3/h和1套10000m3/h制氧機組，擔(dān)負(fù)著煉鋼廠轉(zhuǎn)爐、連鑄及煉鐵高爐等單位所需的全部氧氣、氨氣等氣體產(chǎn)品的供應(yīng)?？諌簷C作為其主要配套設(shè)備，它的主要作用是為空分系統(tǒng)提供合格的壓縮空氣，其所配備的電動機功率分別為3700kW和5200kW，是制氧生產(chǎn)的核心．也是主要的能耗設(shè)備。近年來，我們以節(jié)能降耗，降低成本，保證安全經(jīng)濟穩(wěn)定運行為目標(biāo)，對3臺空壓機機組進行了全面的研究分析，從工藝、設(shè)備、儀表、基建等方面入手，通過優(yōu)化操作方法．改進工藝流程，改造基礎(chǔ)建設(shè)，對空壓機油路系統(tǒng)、水路系統(tǒng)、空氣過濾器以及空壓機的儀控系統(tǒng)進行創(chuàng)新改造，促進了空壓機系統(tǒng)的穩(wěn)定生產(chǎn)。

2　影響空壓機系統(tǒng)穩(wěn)定運行的原因分析

2.1生產(chǎn)工藝

由于設(shè)備安裝時，安裝公司未在4TYD112型空壓機三級氣體冷卻器底部加裝疏水閥，使三級氣體冷卻器產(chǎn)生的冷凝水無法排放，部分冷凝水隨氣體進入氣體管道和葉輪，嚴(yán)重影響了空壓機的安全經(jīng)濟運行。

2.2運行設(shè)備

空壓機放空閥閥門故障，潤滑油冷卻系統(tǒng)效率下降，油冷卻器水路系統(tǒng)堵塞等因素均影響著空壓機系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.3基礎(chǔ)建設(shè)

空氣過濾器位置不合適，空氣含灰塵較多，增大了空氣過濾器的負(fù)擔(dān)，造成空壓機排氣量偏低，影響了空分系統(tǒng)的正常生產(chǎn)和制氧生產(chǎn)成本。

2.4其他因素

H750—6.O／0.98型空壓機各級軸承溫度輸出線為普通電纜線，緊貼空壓機外殼，其耐熱溫度只有（50～55）℃，而空壓機正常運轉(zhuǎn)時機殼溫度高達(dá)100℃左右，普通電纜線絕緣皮極易老化而造成線路短路，導(dǎo)致空壓機聯(lián)鎖停機，從而影響空分用氣中斷，造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。

3　改進方案

3.1氣體冷卻器加裝疏水閥

針對空壓機冷凝水無法排放的缺陷問題進行改造。原三級氣體冷卻器底部有冷凝水排放口，在此接入DN 20內(nèi)絲、DN 20閘閥、彎頭和管徑Q20焊管，將冷凝水引入地溝內(nèi)。改造后，在夏季大量的冷凝水排出，消除了空壓機風(fēng)管積垢和空壓機軸承振動波動的現(xiàn)象，穩(wěn)定了空壓機的安全運行。

3.2空壓機放空閥閥門故障分析及處理

4TYD 112型空壓機所配套的放空閥V3003為氣動蝶閥，在使用過程中，多次出現(xiàn)閥門動作遲緩，閥門動作與輸送信號不同步，特別在空壓機出現(xiàn)緊急情況時，放空閥V3003不能迅速打開，且在打開的過程中閥門僅開一半，造成空壓機排出壓力高達(dá)0.51mPa超壓，嚴(yán)重影響了空壓機的安全穩(wěn)定運行。針對這一故障現(xiàn)象，我們提出了改進措施：

①分析閥門動作遲緩的原因，很可能為氣缸壓力（0.3mPa）與此蝶閥的工作壓力（0.49mPa）不匹配，將減壓閥控制氣源壓力從0.3mPa調(diào)整到0.48mPa。②利用檢修時序，協(xié)調(diào)儀表工對閥門機械機構(gòu)進行調(diào)整，確保其靈活性。③利用檢修時序，對閥門氣缸進行拆解、加油潤滑，并檢查氣缸的氣密性。經(jīng)過以上措施，效果良好。在每次空壓機停機檢修時，空壓機放空閥動作靈活，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，保證了設(shè)備長期安全穩(wěn)定運行。

3.3空壓機油路冷卻系統(tǒng)改造

H750-6.0/0.98型空壓機油冷卻器已使用十年，其換熱性能嚴(yán)重下降，在油冷卻器水路酸洗的情況下，其冷卻效果仍很差，夏天氣溫最高（約37℃）時，油溫可達(dá)到45℃，超出了空壓機正常運行所需油溫（35～40）℃，針對這一現(xiàn)象，確定改造方案：將原先油冷卻器的并聯(lián)運行方式改為串聯(lián)運行。拆除兩只油冷卻器的部分管路及溫控器，將預(yù)制好的管道再一次進行酸洗，連接好后啟動油泵檢查，管路無滲漏油，并調(diào)整好供油壓力。

經(jīng)改造后測試，供油溫度明顯下降，夏季由原來的45℃左右降至36℃左右（標(biāo)準(zhǔn)38±5℃），冬季需切除一只油冷卻器，提高了壓縮機的運行穩(wěn)定性，從根本上解決了油溫高而帶來的安全隱患。

3.4油冷卻器水路系統(tǒng)改造

在每次檢修時，對4TYD12型空壓機油冷卻器進行拆檢發(fā)現(xiàn)，油冷卻器的水側(cè)封頭處積聚大量的沙石、涼水塔填料等雜物，影響了油冷卻器的冷卻效果和空壓機的安全運行。為了保證空壓機的安全運行、減少檢修次數(shù)和減輕勞動強度，對油冷卻器水管路進行了改造。拆除油冷卻器水路末端盲板．加裝DN100的閘閥兩個，在每次開啟水泵后，將油冷卻器迸回水閥關(guān)閉，通過開關(guān)新加裝的閘閥進行管道沖刷?？諌簷C運行過程中，定期開關(guān)閥門沖刷管道中的雜物。

通過改造，在不停機檢修的情況下，空壓機油溫控制穩(wěn)定，確保了空壓機的正常運行。

3.5空氣過濾器周圍增設(shè)擋風(fēng)墻和加圍呢子布

針對4TYDl12型空壓機空氣過濾器位置不合適，對其進行了改造：

（1）將空氣過濾器走梯從東西走向改為南北走向，便于檢修。

（2）在空氣過濾器立柱周圍壘砌厚24cm，高4米的磚墻。

（3）在擋風(fēng)墻南面加裝寬1米、高2米的大門，便于日常巡檢和檢修。

（4）在空氣過濾器凈氣室周圍加圍過濾呢子布，可以阻擋大顆粒的粉塵。改造后，從西、南方向來的風(fēng)順著墻體刮走，避免了灰塵漩渦進入空氣過濾器而增加空氣過濾筒的負(fù)擔(dān)。并且有了過濾呢子布的過濾減輕了濾筒反吹自潔的負(fù)荷，減少了濾芯粉塵膜的增厚，延長了濾筒的使用周期。采用該項措施后，在每次檢修時對空氣過濾筒的表面進行檢查，未發(fā)現(xiàn)大量的顆粒粉塵吸入過濾筒而影響空壓機的吸入壓力，穩(wěn)定了阻力并節(jié)約過濾成本，保證了空壓機的安全運行。

3.6H751—6.0／0.98型空壓機軸承溫度輸出線路改造

針對空壓機軸承溫度輸出線老化，易造成空壓機聯(lián)鎖停機故障缺陷，提出改進措施：

（1）空壓機軸承輸出線共計36根、約60米。由儀表工將原普通電纜線路逐一拆除并做好標(biāo)記。

（2）將耐高溫電纜線根據(jù)標(biāo)記逐一接好，并在耐高溫電纜線外串金屬軟管加以保護。

（3）輸出線接好后，在主控室電腦“空壓機系統(tǒng)”圖中逐一確認(rèn)對號接入，在現(xiàn)場儀表柜軸承溫度數(shù)顯儀中逐一確認(rèn)對號接入。（4）兩路輸出線確認(rèn)正常后，再對各軸承溫度聯(lián)鎖試機確認(rèn)正常。通過改造，軸承溫度線投入正常運行，確保了H750—6.0／O.98型空壓機的正常生產(chǎn)。

4　技術(shù)創(chuàng)新點

（1）針對安裝公司遺留的安裝缺陷問題，提出對空壓機三級氣體冷卻器底部加裝冷凝水放水閥的改造，提高了空壓機轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性，確保了空壓機系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。

（2）針對存在的設(shè)各缺陷，提出了解決空壓機放空閥動作滯后的方法，優(yōu)化了空壓機油冷卻器系統(tǒng)管路，對油冷卻器水管路改造等措施，提高了設(shè)備的運行穩(wěn)定性。

（3）通過對空氣過濾器周圍增設(shè)擋風(fēng)墻和加圍呢子布的改造，有效解決了空氣吸入壓力偏低而造成空壓機排氣量偏低的問題，提高了空分系統(tǒng)的氧氣、氮氣產(chǎn)量。

（4）通過對軸承溫度輸出線路的改造，確保了空壓機的穩(wěn)定運行。

5　結(jié)束語

通過對空壓機系統(tǒng)的各項改造，確定了制約空壓機系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素，并采取了有效的措施加以解決。目前空壓機的生產(chǎn)能力、安全性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性等指標(biāo)均有了較大的提高。