高湿环境下空压机曲轴箱智能干燥处理

张宏杰，梁梦洋

(水利部小浪底水利枢纽管理中心，河南郑州450000)

1 概 述

云南省德宏州盈江县属热带、北热带湿润季风气候区，夏季主要受西南暖湿气流影响，每年5月下旬至10月期间湿热多雨，多年平均气温19.3 ℃，最高为36.8 ℃，最低为-8 ℃，相对湿度84%；多年平均降雨量3 948.8 mm，蒸发量(20 cm)为1 794 mm，干湿指数接近1。

勐戛河四级水电站位于盈江县西北部山区，为地面厂房，电站装机容量40 MW，保证出力8.3 MW，多年平均发电量20 980万kW·h，装机容量年利用小时数为5 245 h，配置2台某型号手动排污连杆式空气压缩机。主厂房采用自然通风方式，在主厂房上、下游侧墙上装设电动铝合金百叶窗，兼作事故通风；油罐室及油处理室采用独立的排风系统，兼作事故排烟，并在主、副厂房设置2台除湿机。

2 空气压缩机运行工况

勐戛河四级水电站2台空气压缩机互为备用，共同向2台混流式水轮发电机组提供制动用气和机组检修时提供检修用气，连续用气量较小。主用空气压缩机每隔2 h启动1次，每次运行约2～3 min左右。主备用空压机每2个月切换1次，空气压缩机定期排污每3个星期进行1次。

3 常见问题

主汛期期间，空压机每隔20 d左右报综合故障1次。现地查看，没有明显故障点。检查曲轴箱油位，比正常值偏高；进一步检查发现，空气压缩机曲轴箱底部积累有凝结水；此现象在非汛期没有出现过。

为进一步查找空气压缩机曲轴箱中水源，勐戛河四级水电站技术人员对周边芒缅河水电站、古里卡河水电站、勐戛河五级水电站进行了调研。在上述电站，空气压缩机在汛期均不同程度地出现过上述现象。

4 原因分析

针对汛期空气压缩机频繁出现的上述故障现象，结合周边水电厂空气压缩机存在的类似故障，孟戛河四级水电站技术人员展开了深入、广泛的技术论证认为，空气压缩机在汛期出现上述故障现象主要原因是空气压缩机在停运期间，大气潮湿空气通过空气压缩机本体气管进入曲轴箱，潮湿空气凝结水分，沉淀至曲轴箱底部，导致曲轴箱内润滑油含有水量超标导致。

5 处理方案

5.1 初步处理方案

勐戛河四级水电站技术人员根据上述判断，更换了空气压缩机曲轴箱润滑油，同时调整汛期空气压缩机定期作业。将2台空气压缩机主备用切换时间由2个月调整为1个月，定期排污由3个星期调整为1个星期。空气压缩机运行工况明显好转。

5.2 曲轴箱干燥优化方案

为及时排除空气压缩机曲轴箱凝结水分，进一步提高运行稳定性同时减少运行人员工作强度，勐戛河四级水电站技术人员决定对空气压缩机进行升级改造，增加外置副油槽、智能控制器，实现曲轴箱自动干燥、油位显示、润滑油含水量探测、自动排污及预警功能(见图1)。

图1 空压机曲轴箱智能干燥器示意

5.2.1 安装技术要求

外置副油槽底部略低于空气压缩机曲轴箱箱底，上部略高于空气压缩机曲轴箱正常油位。外置副油箱底部排至24 V电磁排污阀，1支200 W220 V加热棒、24 V水分探测器，外置副油槽上部通过呼吸器与大气相通。

5.2.2 实现功能

(1)润滑油干燥

空气压缩机运行时，加热棒自动退出运行，当空气压缩机退出运行时，加热棒自动投入运行，根据设定温度，保证润滑油恒温。副油槽润滑油受热体积增大，带动曲轴箱润滑油进行冷热交换，在交换过程中，大部分水分蒸发，极少部分水分沉淀在副油槽底部。

(2)水分探测

在副油槽安装水分探测器，探测到副油槽水分时，启动副油槽底部自动电磁排污阀，同时发送油混水预警信号；一路送至监控室，另一路送至有关管理人员手机终端。

(3)自动排污

自动排污电磁阀收到水分探测器报警信号后，自动打开进行排水。当水分排除后，自动排污电磁阀自动关闭。

(4)定期作业

按照汛期、非汛期空气压缩机运行工况，分别编写汛期和非汛期的空气压缩机定期作业程序，实现空压缩机的主备用切换、定期排污。

(5)预警功能

空气压缩机没有定期作业，或者润滑油出现少量水分时，智能控制器向监控室和有关管理人员发出预警信号，提醒相关人员现地查看。

6 结 语

孟戛河四级水电站空气压缩机经过上述改造后，运行稳定，先后经历了3个汛期，没有出现过空气压缩机润滑油水量超标故障，在保证空气压缩机长期稳定运行的同时，大大减轻了运行人员的工作强度。该技术向周边电厂进行推广后，均取得了理想的效果。