(广东火电工程有限公司 广东广州 510000)
摘要:本文分析了造成某电厂公用系统康普艾 L250 型仪用空压机排气温度高的原因,同时分析了排气温度高的判断方法,结合实际情况,对造成某电厂仪用空压机排气温度高的原因采取相应的对策,以降低仪用空压机的缺陷率,提高仪用空压机的可靠性。
关键词:空压机;排气温度高;原因;对策
前言
某电厂总装机容量为 2×600MW+2×1000MW 机组配套安装7台仪用康普艾 L250型空压机。此 7 台仪用空气机负责全厂四台主机系统及外围所有系统设备的控制、检修用气。一期 5 台仪用空压机从 2006 年 4 月投产,对空压机系统的故障次数、缺陷数量、维护周期的统计可以看出,排气温度高的问题尤为明显。2010 年仪用空压机因排气温度高共停机达 12 次,2011年 仪用空压机因排气温度高停机次数达 15 次,而排气温度高基本都发生在夏季。下面结合康普艾 L250 型仪用空压机的运行情况,就造成仪用空压机排气温度高原因分析及对策进行论述。
1 排气温度高原因
康普艾 L250 型空压机排气温度 110℃时报警,120℃跳闸。温度过高停机通常有以下几种原因:
1.1 空压机机头故障。空压机属高速旋转设备,在运行中轴承损坏会导致机头振动大,甚至产生异音,轴承间隙变化,造成排气温度升高;另外转子各间隙变化会使压缩机做功情况发生变化,冷却油的冷却效果下降,导致排气温度升高。
1.2 空压机房室内温度高。由于该厂 7 台仪用压缩机为风冷机组,取风口在室内,空压机房内温度高,一方面增加了空压机的进气温度,另一方面导致油冷却器的换热效果下降,直接导致仪用空压机正常运行中排气温度经常接近跳闸值或直接跳闸,而影响某电厂空压机房室内温度的主要因素如下:
1)随着二期 2×1000MW 投产发电,二期的 8 台空压机(2 台仪用,6 台除灰)也相继投运,由于转机设备转动放热及压缩机运行的工况特点,导致空压机房内室温明显升高;
2)仪用空压机为风冷机组,油冷却器处排出的热风引至空压机房外部,排气口朝下,这就导致排气口侧的窗户无法打开,造成空压机房室内空气无法正常流通,也在一定程度上增加了空压机房室内的温度;
3)该电厂地处广东省,属亚热带季风气候,当夏季到来时空压机房内室温升高明显。
1.3 散热器堵塞。空压机周围环境灰尘相对较多,长期运行就造成散热器外表黏附一层粉尘或油泥,同时其内部也容易因油垢积累而堵塞,并且长期运行以后内部积碳严重,从而影响散热效果。
1.4 油过滤器太脏。当过滤器太脏时导致油无法按正常流量进入压缩机,压缩机会因冷却润油不足而迅速升温。
1.5 冷却油油位过低。仪用空压机日常运行中冷却油会有所消耗,油分离器性质导致了排气中带油,运行一段时间后导致冷却油量不足,空压机机头得不到足够的冷却,排气温度升高。
1.6 油气分离器滤芯太脏。当它太脏时,油因阻力过大而影响循环,回油量减少,造成过热停机。
1.7 空压机柜门未及时关闭。认为因素导致未及时关闭空压机柜门,当柜门较长时间开启时,冷却风扇吸入冷却风从开启的柜门进入,大大减弱了冷却风经过冷却器,使冷却器的工作效率大幅度降低,油温较快速度上升而造成停机。
2 排气温度高判断方法
L250 型仪用空压机冷却油油的循环过程可以理解为两路(见图一),即机头至油气分离罐至油气分离器至单向阀至机头;而另一油路又可分为两个过程,即机头至油气分离罐至温控阀至油过滤器至机头,当温度超过温控阀感温元件动作值时(一般为 71℃时动作)油路循环过程为:机头至油气分离罐至温控阀至油冷却器至温阀阀(汇合)至油过滤器至机头。根据以上论述,接下就可以进入主题来分析温控阀的连接管(A、B、C、D 管)的温差来判断高温的根源:
图一:L250 型仪用空压机油路简图
2.1 高温时:首先要排除是否为机头本身故障:了解机头近期有无大修、机组润滑油是否过少,关机后手盘转子,感觉有无卡涩,开机后观查整机震动是否过高、机头有无异音、如因以上原因引起的高温,油路应为正常,则油管C 点温度﹥ A点温度,因为设备处于高温,所以温控阀处于完全关闭状态,固 D点温度﹥B 点温度,并明显低于 C点;分析:此时温控阀为关闭状态,润滑油从油气分离罐流向 C 点,经冷却器冷却后流向 D 点,然后流向油过滤器进行油净化,最后回到机头。所以此时的油温差应是 A<C,因设备属高温状态,固温控阀处于全关状态,所以 D<B;
2.2 高温时:如 D点温度过度小于C,此时检查油过滤器是否堵塞;
分析:机油过滤器堵塞:该情况油路和上面所述相同,只不过油过滤器堵塞后使润滑油流量减少,此时D 点的油长时间停留在冷却器处冷却,固 D点温度与 C 点温度差别很大。而高温则是因为到机头的油过少,无法满足机头冷却所需的油量。
2.3 高温时,D 点温度小于 B 点,而 B 点温度又只是略小于 A、C 点,则温控阀阀芯未能全关闭,此时应检查温控阀;分析:如果 D 点温度小于 B 点,而 B 点温度又只是略小于 A、C 点,证明:温控阀阀芯未能全关闭,此时润滑油应是从油气分离罐流向 A 点,部分润滑油流向 C 点,部分润滑油流向 B 点,C 点的油经冷却器冷却后流向 D 点与 B 点汇合,再经油过滤器流向机头,所以 A ≈C﹥B﹥D;
2.4 高温时,D点温度略小于 C 点,此时检查冷却器冷却系统;分析:冷却器散热效果不好:此时润滑油应是从油气分离罐流向 C 点经冷却器流向 D点,再经油过滤器流向机头,因冷却器不可能 100%失效,故 C 与 D 还是略有温差,所以 D<B;
2.5 高温时,如 A、B、D 点温度接近,C 点温度明显低于 A、B、D 点,证明温控阀没有工作;分析:温控阀无动作:此时油路从油气分离罐流向 A 点,因温控阀未动作,A 点的油直接经过温控阀流向 B 点,因 B 点与 D 点管道相通,D 点与 C 点相通但中间有冷却器,固A≈B≈D﹥C;
2.6 高温时,如 C、D 点温度值接近,此时原因较多,如散热器没起到作用、冷3 排气温度高解决方案
(1)机头大修:仪用空压机机头运行超过三年或 20000 小时进行大修检查,更换损坏的轴承及油封,对转子各间隙进行调整,必要时做动平衡试验。空压机大修后排气温度降低 5-8℃,效果明显。
(2)降低空压机房室内温度:改造冷却风系统系统,将排风口引至空压机房房顶,将排风口侧窗户全部打开,使得空压机房室内空气得以流通,降低空压机房室内温度。2011年底此技改工作完成后,空压机室内温度明显改善,2012年空压机因排气温度高跳闸的次数环比下降10次。
(3)定期清理散热器:某电厂仪用空压机散热器定期清理散热器周期为 30 天,使用压缩空气及清洗剂对散热器翅片处的积灰及油垢进行清理,有效的降低了空压机的排气温度。
(4)定期更换油过滤器:严格按照厂家说明书要求,空压机每运行 2000 小时即对油过滤器进行更换,保证冷却油的回油畅通,回油量正常。
(5)检查油位:冷机状态下检查油位计油位,若低于油位及 1/3 时进行补油;定期清理油分离器回油管路上的单向阀阀芯;
(6)检查油分离器芯:严格按照厂家说明书的要求空压机运行 4000 小时对油分离器芯进行更换。
(7),加强巡检人员培训,检查运行空压机开启柜门时间不能超过5min,当温度上升至106度时应及时关闭柜门;并与电气人员交底,做定期加油脂工作时必须注意柜门开启时间不得超过5min,待温度下降至稳定时,再进行加油脂。
3 结束语
3.1 通过对康普艾 L250 型仪用空压机排气温度高的原因分析可知,空压机房室内温度高是造成排气温度高的主要原因。
3.2 所以降低空压机房室内温度工作对于空压机的安全稳定运行尤为重要,根据具体情况,该厂已将仪用空压机排风口引至空压机房顶部,打开全部窗户,使得空气得以正常流通,降低空压机房室内温度,取得了良好的效果。
3.3 根据康普艾 L250 型空压机的设计要求,及时进行定期保养工作,做好机头、油过滤器及油分离器芯的检修工作,能有有效防止仪用空压机排气温度高的问题发生,提高仪用空压机的可靠性。
参考文献:
[1] 周国良.压缩机维修手册.化学工业出版社,2010.
[2] 邢子文.螺杆压缩机理论、设计及应用。北京:机械工业出版社,2008.
[3] 刘建民.陈建军 螺杆式空压机运行及维护技术问答。中国电力出版社 2011.