螺杆空压机频繁加卸载原因分析

2020-06-15李飞四川泸州川南发电有限责任公司四川泸州646000

化工管理 2020年15期

李飞（四川泸州川南发电有限责任公司，四川泸州 646000）

0 引言

泸州电厂压缩空气系统由3 台仪用空压机、1 台杂用空压机及6台除灰空压机组成，仪用空压机主要用于控制系统执行机构及检测系统吹扫、冷却用气，杂用空压机用于检修气动工具、现场吹扫，除灰空压机主要用于除灰系统飞灰的输送及提供脱硫系统仪表用气。空气压缩机长时间运行过程中，经常会出现一些问题及故障，比如，排气温度高、排气压力高、排气压力低等，这类故障都会在控制面板有明确警示或者紧急停机，所以检修人员也会及时消除这类缺陷，而加卸载频繁在短时间内虽然不会影响设备的运行，但是若不能及时解决，就容易造成空压机效率降低、耗电量增加，设备部件损坏进而影响系统的安全稳定运行，本文以泸州电厂仪用空压机系统为例，对以往发生的频繁加卸载原因进行了分析，并给出了处理方法，为消除同类型缺陷提供一定的参考依据。

1 空气系统基本简介

泸州电厂仪用空压机为寿力LS25S-350H 空压机，后处理设备为组合式干燥机，系统布局如图1所示。

1.1 空压机的工作流程

表1 空压机参数表

空压机一般分为轻载启动、常规运行、气量调节、卸载运行四个运行阶段。启动时，电机在Y 形连接下轻载运行。6 秒过后打开启动电磁阀，空压机进入常规运行状态。当油气分离器压力超过0.34Mpa 时，最小压力阀启动，空压机向外供气[1]。只要系统内压力在8.0Bar 之内，那么，进气阀全开的状态一直保持。当用户端的用气量小于空压机系统排气量时，那么系统内的压力就会逐步升高，压力升高到7.4Bar（系统设定）时，压力调节器就会通过气缸控制进气阀来减小空压机出力。确保排气量和供气量的平衡。当用户端需求量持续降低，达到卸载压力时，那么进气阀就会彻底关闭，并打开排空阀，空压机进入到卸载状态。直到压力低于加载压力，空压机再次打开进气阀加载运行。

1.2 组合式干燥机运行流程

组合式干燥机是利用制冷剂产生相变制冷和物理吸附原理使压缩空气干燥。通过制冷原理使压缩空气中的水蒸气在低温下过饱和而冷凝成液体，用适当方式将冷凝水（包括部分油和尘）从压缩空气中分离出来，从而去除了压缩空气中的大部分水蒸气；再通过物理吸附压缩空气中剩余水蒸气，使压缩空气进一步干燥，从而得到更低露点温度的压缩空气[2]。

2 空压机频繁加卸载原因分析

仪用空压机单台额定排气量约45m3/min，正常运行时，控制面板设置卸载压力为8.0Bar，加载压差为0.8Bar，根据实际使用情况，单机组运行时为一运两备，此种情况下，空压机的加载时间一般为5min左右，卸载时间约2min。所谓频繁加卸载，及一分钟内加卸载3～5次不等，甚至更多。加卸载频繁的原因一般有以下几种：

2.1 设备原因

（1）空压机本身进行排气的压力控制是与其加卸载密切相关的环节，排气主要目的是控制空压机加载和卸载，通常将加载和卸载的压力控制在合理范畴内，一旦两者设定之差变小，就会导致空压机频繁的加卸载[3]，从控制逻辑出发，空压机加载时压力升高，卸载时压力下降；或者仅仅加载压力上升、卸载压力突然下降，都会导致机组加卸载的周期缩短，两者的压力数值越接近，加卸载的出现频率就会更加频繁，导致整体设备的安全运转中的隐患增大[4]。

（2）由空压机运行流程可知，本厂空压机配备压力调节器。当用户端的用气量小于空压机系统的额定排气量时，系统内的压力将会上升。系统内的压力将超过7.4Bar（此压力值为假定）。如果此时压力调节器隔膜部件损坏，致使气量调节系统失效，空压机的管线压力很快达到卸载压力，而引起加卸载频繁。

2.2 系统原因

如果空压机本体设备调试及压力调节器没有故障，可以考虑空压机后端管路是否有漏气或者堵塞。

2.2.1 管路漏气

空压机出口及干燥机出口均设置有止回阀，保证了如果止回阀前管路泄漏，而不会影响储气罐压力的稳定，让后端设备始终在一个相对恒定的压力下工作。但是，如果在止回阀前的管道有泄漏，易造成空压机卸载时管线压力很快下降，短时间便达到加载压力，当设备加载时，由于逆止阀后压力并未达到加载压力值，所以很快便卸载。如此反复

图1 仪用空气系统

2.2.2 管路堵塞

如果空压机到储气罐之间管路有部分堵塞时，那么压缩空气的流通就会受到阻碍，堵塞部位与空压机之间的压力在空压机加载时短时就会升高，导致很快便达到卸载压力值。由于堵塞部位后真实压力并未达到卸载压力值，造成空压机又重新加载。

3 处理方案

3.1 设备原因导致频繁加卸载的处理方法

当设备出现加卸载频繁时，首先检查控制面板压力参数设置是否正确，在压力差数的设置时，要特别注意，如果是几台空压机并联运行，需将其中的一台设备卸载压力比其他设备卸载压力低0.1～0.2Bar，以避免设备同时加卸载对系统的冲击，而造成频繁加卸载。

如果压力设置正确，观察在设备卸载前，压力调节器是否参与调节。如果卸载前进气调节阀没有动作，那么就需要检查压力调节器内的隔膜是否故障[1]。

如果以上都没有问题，可以通过在线校准或拆除压力传感器详细检测判断压力传感器是否故障。压力传感器的故障一般通过管路吹扫都能消除。

3.2 系统原因引起频繁加卸载的处理方法

（1）对于系统原因引起的频繁加卸载，可以先检查系统的漏点，一般系统常见的漏点有：空压机疏水器手动疏水阀有没有打开；自动疏水阀浮球是否卡涩；干燥机前端、中间、后端疏水阀是否打开；干燥机再生气阀是否开度过大。

（2）系统堵塞处理比较复杂，可以通过空压机出口压力与干燥机出口压力的差值来判断，如果差值过大(干燥机系统压差一般0.5Bar)，则可以判断为管路或设备堵塞。空压机出口与干燥机出口之间的设备有过滤器、干燥机等，经过长时间检修经验总结，一般的故障点有：

（1）过滤器：过滤器滤芯、过滤器排污电磁阀、排污电磁阀滤网。其中以排污电磁阀前滤网堵塞的概率最大，可通过清洗或更换解决。

（2）两台干燥塔通过入口切换阀操作进气。如果切换阀切换不到位，也可导致气体流动受阻。干燥塔入口切换阀为气动阀门。常见故障为气源和阀体两方面，通过检查过滤减压阀、气源管路可以判断气源是否正常；当然也可以通过手动操作气动阀门来检查阀体是否动作灵活及气缸密封性是否良好。

（3）如果组合式干燥机的制冷部分热力膨胀阀没有调整合适，容易造成冷干机的蒸发器进、出口大部分结冰堵塞，从而阻碍气体流通。判断方法是，如果制冷压缩机入口管道表面有冷凝水、甚至结冰的情况，那么冷干机的参数就要进行调整，避免设备损坏造成不必要的损失。此种情况在环境温度发生变化的时候容易发生，一般通过调节热力膨胀阀或者冷却器减温水可以得到解决。