高濕環(huán)境下空壓機曲軸箱智能干燥處理

張宏杰，梁夢洋

(水利部小浪底水利樞紐管理中心，河南鄭州450000)

1 概 述

云南省德宏州盈江縣屬熱帶、北熱帶濕潤季風氣候區(qū)，夏季主要受西南暖濕氣流影響，每年5月下旬至10月期間濕熱多雨，多年平均氣溫19.3 ℃，最高為36.8 ℃，最低為-8 ℃，相對濕度84%；多年平均降雨量3 948.8 mm，蒸發(fā)量(20 cm)為1 794 mm，干濕指數(shù)接近1。

勐戛河四級水電站位于盈江縣西北部山區(qū)，為地面廠房，電站裝機容量40 MW，保證出力8.3 MW，多年平均發(fā)電量20 980萬kW·h，裝機容量年利用小時數(shù)為5 245 h，配置2臺某型號手動排污連桿式空氣壓縮機。主廠房采用自然通風方式，在主廠房上、下游側(cè)墻上裝設(shè)電動鋁合金百葉窗，兼作事故通風；油罐室及油處理室采用獨立的排風系統(tǒng)，兼作事故排煙，并在主、副廠房設(shè)置2臺除濕機。

2 空氣壓縮機運行工況

勐戛河四級水電站2臺空氣壓縮機互為備用，共同向2臺混流式水輪發(fā)電機組提供制動用氣和機組檢修時提供檢修用氣，連續(xù)用氣量較小。主用空氣壓縮機每隔2 h啟動1次，每次運行約2～3 min左右。主備用空壓機每2個月切換1次，空氣壓縮機定期排污每3個星期進行1次。

3 常見問題

主汛期期間，空壓機每隔20 d左右報綜合故障1次。現(xiàn)地查看，沒有明顯故障點。檢查曲軸箱油位，比正常值偏高；進一步檢查發(fā)現(xiàn)，空氣壓縮機曲軸箱底部積累有凝結(jié)水；此現(xiàn)象在非汛期沒有出現(xiàn)過。

為進一步查找空氣壓縮機曲軸箱中水源，勐戛河四級水電站技術(shù)人員對周邊芒緬河水電站、古里卡河水電站、勐戛河五級水電站進行了調(diào)研。在上述電站，空氣壓縮機在汛期均不同程度地出現(xiàn)過上述現(xiàn)象。

4 原因分析

針對汛期空氣壓縮機頻繁出現(xiàn)的上述故障現(xiàn)象，結(jié)合周邊水電廠空氣壓縮機存在的類似故障，孟戛河四級水電站技術(shù)人員展開了深入、廣泛的技術(shù)論證認為，空氣壓縮機在汛期出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象主要原因是空氣壓縮機在停運期間，大氣潮濕空氣通過空氣壓縮機本體氣管進入曲軸箱，潮濕空氣凝結(jié)水分，沉淀至曲軸箱底部，導致曲軸箱內(nèi)潤滑油含有水量超標導致。

5 處理方案

5.1 初步處理方案

勐戛河四級水電站技術(shù)人員根據(jù)上述判斷，更換了空氣壓縮機曲軸箱潤滑油，同時調(diào)整汛期空氣壓縮機定期作業(yè)。將2臺空氣壓縮機主備用切換時間由2個月調(diào)整為1個月，定期排污由3個星期調(diào)整為1個星期?？諝鈮嚎s機運行工況明顯好轉(zhuǎn)。

5.2 曲軸箱干燥優(yōu)化方案

為及時排除空氣壓縮機曲軸箱凝結(jié)水分，進一步提高運行穩(wěn)定性同時減少運行人員工作強度，勐戛河四級水電站技術(shù)人員決定對空氣壓縮機進行升級改造，增加外置副油槽、智能控制器，實現(xiàn)曲軸箱自動干燥、油位顯示、潤滑油含水量探測、自動排污及預警功能(見圖1)。

圖1 空壓機曲軸箱智能干燥器示意

5.2.1 安裝技術(shù)要求

外置副油槽底部略低于空氣壓縮機曲軸箱箱底，上部略高于空氣壓縮機曲軸箱正常油位。外置副油箱底部排至24 V電磁排污閥，1支200 W220 V加熱棒、24 V水分探測器，外置副油槽上部通過呼吸器與大氣相通。

5.2.2 實現(xiàn)功能

(1)潤滑油干燥

空氣壓縮機運行時，加熱棒自動退出運行，當空氣壓縮機退出運行時，加熱棒自動投入運行，根據(jù)設(shè)定溫度，保證潤滑油恒溫。副油槽潤滑油受熱體積增大，帶動曲軸箱潤滑油進行冷熱交換，在交換過程中，大部分水分蒸發(fā)，極少部分水分沉淀在副油槽底部。

(2)水分探測

在副油槽安裝水分探測器，探測到副油槽水分時，啟動副油槽底部自動電磁排污閥，同時發(fā)送油混水預警信號；一路送至監(jiān)控室，另一路送至有關(guān)管理人員手機終端。

(3)自動排污

自動排污電磁閥收到水分探測器報警信號后，自動打開進行排水。當水分排除后，自動排污電磁閥自動關(guān)閉。

(4)定期作業(yè)

按照汛期、非汛期空氣壓縮機運行工況，分別編寫汛期和非汛期的空氣壓縮機定期作業(yè)程序，實現(xiàn)空壓縮機的主備用切換、定期排污。

(5)預警功能

空氣壓縮機沒有定期作業(yè)，或者潤滑油出現(xiàn)少量水分時，智能控制器向監(jiān)控室和有關(guān)管理人員發(fā)出預警信號，提醒相關(guān)人員現(xiàn)地查看。

6 結(jié) 語

孟戛河四級水電站空氣壓縮機經(jīng)過上述改造后，運行穩(wěn)定，先后經(jīng)歷了3個汛期，沒有出現(xiàn)過空氣壓縮機潤滑油水量超標故障，在保證空氣壓縮機長期穩(wěn)定運行的同時，大大減輕了運行人員的工作強度。該技術(shù)向周邊電廠進行推廣后，均取得了理想的效果。