丙烯腈空压机控制油路二次油压难建问题的解决

高立国

（大庆炼化公司聚合物一厂丙烯腈车间，黑龙江 大庆 163411）

大庆炼化公司聚合物一厂丙烯腈车间拥有空气压缩机组一套，由NG32/25/0背压式汽轮机和MCL-804-6离心式压缩机构成。空气压缩机组主要是为装置反应提供0.2MPa、160℃的压缩空气。

空压机组的润滑油控制系统由启动系统、转速调节系统和保护系统组成。启动系统由启动装置和速关阀构成，启动装置借助速关油控制速关阀的开关，同时限制放大器的输出；转速调节系统由Woodward调速器、放大器、油动机和调节气阀构成，调速器把从汽轮机轴上测得转速与设定转速相对比，当出现偏差时，调节器连杆动作，将信息传给放大器，于是产生了相应的二次油，二次油控制油动机动作从而控制调节气阀调节转速，直至与设定值相同。

图1是润滑油控制系统的初始状态图，危及保安器10的滑阀处于y位，调速器设定在最低转速位置min，整个系统与油箱r11相通，系统内控制油压力为零，速关阀活塞片2在弹簧作用下处在阀体的最左端，保证蒸汽线阀门完全关闭，同时油动机活塞片12也在弹簧作用下上升至最上端，使蒸汽调节气阀4完全关闭。

当准备启机时，先将确认调速器转速给定值调整到最低转速min位置，因为此时实际转速为0，比例杠杆6升到最高位置。此时要松开启动手轮锁母并逆时针旋转，将滑阀1由a位置调节至e位置，通过比例杠杆6，将放大器滑套8提升到最高位置，油路开度最大，使二次油油路r8—r3—r4内的二次油压P2维持为0MPa，二次油压无法建立，此时调节气阀4仍处于完全关闭状态。关闭危及保安器10使得其滑阀从y位变为x位，此时供油系统未投用，所以整个控制油路图1 控制油路初始状态内的油压仍未0。

启动供油系统后，0.8MPa的控制油从r1点进入控制油系统，大部分油经r5—r7油路进入速关阀活塞3的右侧腔体，推动活塞3向左侧移动，其左侧腔体油经启动装置1活塞上的回油孔回到油箱r11，随着启动机构调节至d位置时，活塞上的回油孔被封闭，活塞左侧腔体内的油经油路r6回到油箱r11,r6—r5上的节流阀保证了活塞3和活塞片2的缓慢闭合；另一部分油经节流阀9进入二次油路，但是放大器滑套7和滑阀8之间的流道还处于最大位置，所以二次油回流量L2为最大值，二次油压P2=0。

随着启动装置1手轮继续调节，其滑阀进入到c位置，控制油通过油路r5—r6进入活塞3左腔体，并建立0.8MPa的速关油全油压。此后，速关油推动活塞3和活塞片2一起向右移动，活塞3右侧油经r7—r13油路上节流阀回到油箱，当活塞运动到最右侧终点位置时，速关阀完全开启。

此过程中放大器滑套7向下移动，将放大器流道变小，但是仍不能满足二次油压的建立，二次油油压P2仍为零。

将启动装置手轮继续下调，进入状态b位置，速关阀在左侧油压为0.8MPa，处于全开。放大器滑套7向下移动，使得放大器流道减小，油路r4—r3—r8内的二次油压逐渐升高至P2=0.15MPa时，抵消了油动机滑阀11上弹簧的部分弹力，使滑阀11上移至h位置，控制油从r14—r9进入油动机活塞12上油腔，活塞下移，调节气阀打开，汽轮机转子开始充速。

当油动机活塞12下降到一定位置时，油动机上的角形连杆给弹簧更大的作用力，油动机滑阀下移至g位置，调节气阀停止打开。启动装置手轮继续向下调，进入状态a位置，放大器滑套7向下移动，放大器流道继续减小，油路r4—r3—r8内的二次油压P2维持在0.15~0.45MPa，放大器滑阀在二次油压作用下克服了更多的油动机滑阀11上弹簧的弹力，自动调节寻找到一个平衡位置。此过程中油动机滑阀11继续上移至h位置，油动机活塞继续下移使调节气阀开度增大，汽轮机转速增加，当活塞12到达某一固定位置，油动机滑阀11在弹簧作用力下回到g位置，汽轮机转速停止增加，此时机组转速为最低工作转速4 400r/min。

当想继续提高转速时，可将调速器旋钮从min向max调节，此时调速器连杆5向上移动，并通过比例杠杆6带动放大器滑套7向上移动，放大器流道减小，二次油压增大，克服更多的油动机弹簧阻尼力，滑阀11移动到h位置，实现调节气阀开度增大，达到提高转速的目的。同时二次油压平衡放大器滑阀下的弹簧阻力，使得放大器滑阀对滑套有个跟踪动作，直至平衡，滑阀11移回到g位置，调节气阀停止打开，转速恒定在设定值。如想降转速，则向min方向旋转旋钮，道理与上相反。

丙烯腈空压机在2010年7月开机过程中，发现二次油压很难建立，即使启动机构滑阀处于a位置时，仍不能建立，影响了正常的启机。在反复操作了多次后才成功建立了二次油压，完成启机动作。在其后的几次启机过程中都出现了此类问题。

通过分析认为二次油压不能建立的原因如下。

(1)启动装置滑阀1的移动直接控制比例杠杆6和滑套7的动作，如果在其连接处出现磨损，滑阀1的移动将无法有效定位滑套7的位置，将影响二次油压的建立。

(2)当启动装置滑阀1位于b位时，比例杠杆6应将滑套7下移至固定位置，使得放大器滑套和滑阀间的油槽重叠部分达到固定值，可建立二次油压，但是如果滑套7卡死在某一位置，二次油压便不具备建立的条件。

(3)放大器滑阀和滑套之间间隙过大，存在漏油现象，导致二次油压无法建立。

(4)放大器滑阀底部弹簧的弹性系数变小或断裂，在二次油压未达到0.15MPa时便自动追踪滑套，使油路卸压，无法建立二次油压。

(5)节流阀9出现堵塞，影响二次油的流量，造成二次油压无法建立。

鉴于以上原因，2011年3月检修中，对调速器进行拆解，发现启动装置滑阀1与比例杠杆铰连，虽稍有轻微磨损，在对启动装置解体检查后发现放大器滑阀底部弹簧断裂，不能对滑阀产生足够阻力。更换新弹簧后，开机时二次油压建立平稳，开机一次成功。在随后的2012年和2013年2次开机过程中均未出现二次油压建立困难的问题。

[1]王绍艳，袁绍华.工业汽轮机技术问答[M].化学工业出版社.

[2]黄树红.汽轮机原理[M].中国电力出版社.