陶继超 赵伟 仝世伟 唐敏 乔莹莹
华能洛阳热电有限公司 河南省洛阳市 471000
摘要 电厂空气压缩机主要用于系统除灰输送及气动设备的控制等方面，是保证电厂系统物料输送及安全控制的重要介质产设备。在电厂现场空压机由于异常而造成的空压机出力不足甚至无法运行会影响整个电厂控制系统，可能引起保护的误动作从而导致机组停运。本文针对华能洛阳热电厂空压机夏天冷却水温度高的等特点做出若干对策并付诸实施且取得一定的效果。
关键词 空压机 机头温度 冷却水系统
引言
电厂空气压缩机主要用于系统除灰输送及气动设备的控制等方面，是保证电厂系统物料输送及安全控制的重要介质产设备。在电厂现场空压机由于异常而造成的空压机出力不足甚至无法运行会影响整个电厂控制系统，可能引起保护的误动作从而导致机组停运。以笔者工作的华能洛阳热电厂为例，自2015年投运以来由于冷却水系统温度夏季较高造成仪用与除灰共计6台空压机机头温度长期处于跳闸临界值，一度有数台空压机机头同时报警。本文首先介绍了某电厂的空冷机组在实际运行中存在的问题,针对迫切需要解决的问题,提出了解决问题的基本方案。根据基本方案和现场实际情况,最终提出了2套可行的方案。两个方案各有优缺点,本文主要对两个方案从技术和经济两个方面进行了对比和分析,旨在找出最经济和最适应现场要求的方案。
1 华能洛阳热电厂空压机系统情况概述
华能洛阳热电有限责任公司现存两台350MW超临界机组，锅炉型号为HG-1163/25.4-PM1，为一次中间再热、超临界压力变压运行直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型布置、采用不带再循环泵的大气扩容式启动系统。现共服役空压机数量为6台，其中仪表用气2台，除灰及杂用用气4台；均由阿特拉斯?科普柯（无锡）压缩机有限公司制造，型号G250-8.5。干燥器为中国杭州嘉隆气体设备有限公司生产，型号为JL CW1400。冷却水为运行过程中机组闭式冷却水。
2 空压机机头温度高异常情况及分析
2015年机组投产以来，空压机在夏季期间机头温度均较高，天气温度最高期间空压机机头温度最多可达108℃，严重威胁空压机稳定运行（机头主温度设定值为出口温度100℃报警，110℃停机），以除灰A空压机为例，下表为2019年夏季某时间段所测温度：
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可以看出，5月份时空压机入机头温度加载过程中已达105℃，原因从表中可以看出为空压机入口冷却水温较高（34℃左右）导致换热效果不佳。空压机系统冷却水为运行机组提供的闭式冷却水，闭冷水的冷却介质为机组开式冷却水；而开式冷却水来源为凉水塔内所存水经开式冷却水泵输送至换热器，现环境温度已达33℃左右，故闭式冷却水水温调节幅度已不大。
3 对策及建议
3.1根据我厂实际情况，为解决冷却水换热效果差的问题，采取以下两种思路：
（1）增加冷却水换热面积
（2）对闭冷水系统空压机冷却水部分进行局部冷却
3.2相对应的拟采取两种方案：
（1）方案一（增加油冷却装置）：通过外加冷却装置对空压机油系统进行冷却，方案具体如下：
原有空压机内部油冷却装置串联一套相同形式的冷却器，增加润滑油冷却量，降低油温，从而降低主机出口温度，空压机出口温度（如下图）：
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（2）方案二（增加冷水机装置）：通过冷水机装置对空压机冷却水进水系统进行冷却，方案具体如下：
在空压机室内冷却水进水母管加装冷水机，通过冷水机运行降低空压机进水水温，从而降低空压机冷却水进水温度改善空压机冷却效果。
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3.3 综合分析最终采取方案及改造后的效果
方案一结构简单，占地面积小，所投入资金较少，由于空压机内部空间较大故不用动土作业，且后期维护量极小，但由于冷却水源未改变，可能换热效果稍逊于冷却水温下降低的方案；
方案二结构相对来讲稍复杂，所投入资金超过方案一，由于新增冷却系统的设备较多故不能利用原有空间且需要有动土作业，但因新增一套局部自动冷却系统进入空压机的闭冷水温会更低，空压机换热效果会更好一些。
根据以上方案综合考虑，我厂选择了方案一对空压机冷却水系统进行改造，目前现有的空压机已全部新增了一套相同的冷却器。
改造后的效果如下表（除灰A空压机）：
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从上表可以看出，新增冷却器通过增加冷却水的接触面积，在原冷却水源不变的情况下能显著降低空压机机头温度，平均降温为6℃左右。
4 结束语
本文介绍了作者在空压机冷却水系统改造中的一些理解和体会，在固有冷却水源不能改变的情况下用一些方法达到改善冷却效果的目的，提出了一些想法与思路与同行们交流，希望能抛砖引玉，得到同行们的指正或提出更优的方案一起解决问题。
参考文献：1孙金龙. 空气压缩站水冷系统改造与应用[J]. 中国石油和化工标准与质量,2019,39(23):113-114.