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豬場負壓風機引進的離心式壓縮機運行分析改造鍋爐用風工程確保自
摘要：介紹了 CENTAC-CMX280 型離心式空壓機在運行幾年中出現的問題。提出了改進措施 , 并通過科學合理的維護模式來穩(wěn)定風機的運行 , 提高了風機的技術和經濟性能。
關鍵詞：離心式壓縮機 運行 改進
中圖分類號：TH452 文獻標識碼： B
文章編號：1006-8155（2006）04-0054-03
Operating Analysis of the Imported Centrifugal Compressor
Abstract： Existing problems of CENTAC-CMX280 centrifugal compressor inprevious years´ operation is introduced. Improving measures are put forward. The operation of fan is firmly established by scientific and reasonable maintenance method. Technical and economical performance of fan is improved.
Key words: Centrifugal compressor Operation Improvement
CENTAC-CMX280型空壓機是從美國英格索蘭公司引進的離心式空氣壓縮機，提供的流量為816m3／min，壓力為0.34MPa, 中潤制藥有限公司自1998年10月共引進3臺，該機型具有結構設計緊湊、合理,加工、裝配精度高 , 控制水平先進 , 故障率低及便于維護等特點。
該空壓機自1998年運行以來出現了一些問題，本文從分析風機運行中存在的問題入手 , 提出了解決的辦法 , 以達到穩(wěn)定風機運行的目的。經實踐驗證效果良好。
2.1 主電機通風口設置問題
夏季運行時，有一次一臺空壓機突然跳車，控制工程顯示低壓電故障，檢查時發(fā)現控制柜的UPS 電源出現故障，另幾臺空壓機的UPS電源也相繼出現不同程度的故障顯示，雖然未再出現空壓機跳車情況，但也給生產帶來了隱患。
2.2 冷卻器效率急劇下降
進口空壓機的冷卻器 結構緊湊，冷卻效果良好，但同時對冷卻水的潔凈度要求也高，當冷卻水的雜質較多時，就容易因冷卻器堵塞而使冷卻效果下降。
冷卻器初期使用時，同等情況下排氣溫度可以降到20℃左右，而報警值定為49℃，在空壓機投入使用1年半以后，空壓機的一級、二級空氣冷卻器冷卻效果急劇下降，空壓機的排氣溫度也急劇升高，已接近報警點，嚴重威脅到空壓機的安全運行。
經檢修，并對冷卻器進行沖洗后，冷卻效果有所恢復，但清洗幾次后，冷卻效果卻又急劇下降，雖經清洗仍無效果。
2.3 主油泵出現的問題
潤滑工程包含兩個油泵，一個預油泵和一個主油泵，其中預油泵在開機前及開機瞬間運轉，為工程提供足夠的油壓，當主油泵啟動后則停機；而主油泵由主電機驅動，在空壓機運行過程中維持工程的油壓。圖 1 為工程示意圖。
1.止回閥 2.膨脹節(jié) 3.主油泵 4.輔油泵 5.止回閥 6.調壓閥
圖1 空壓機油路工程示意圖 運行了3年后，主油泵的花膠墊有些磨損，因此在空壓機檢修時對主油泵也進行了檢修，更換了花膠墊，檢修后開機，顯示屏顯示出開機后的油壓上升之后又急劇下降，然后軟連接處又突然爆裂，大量潤滑油噴射出來，被迫緊急停機，查找原因。
2.4 密封空氣管道被凍堵塞
空壓機運行需要儀表氣源和密封空氣，氣動閥門的動作要有壓縮空氣驅動，才能保證空壓機的正常運行。對密封空氣的要求是無水、無油、干燥，因此為空壓機提供壓縮空氣的設備除了幾臺雙螺桿式空壓機外，還有一臺凍干機，能夠將壓縮空氣中含的水、油去除，以保證密封空氣的干燥和潔凈。 2002 年冬季，凍干機故障檢修，檢修過程中密封空氣未經過凍干機 , 而是通過旁通管道送到空壓機中。一天晚上空壓機突然全部跳車，現場表現為出口止回閥忽開忽關，控制面板上顯示的所有溫度值異常，排氣壓力也急劇變化，出現了喘振現象。
檢查故障原因時，排除了個別設備的機械故障和電網波動的可能。經仔細檢查，發(fā)現雖然密封空氣管網中壓力顯示正常，但打開控制柜前的進口閥門卻沒有密封空氣，顯然是密封空氣管道堵塞了 。
2.5 吸風室冬季霧天易結凍
空壓機的吸風室對于空壓機的運行有重要的意義，它可以凈化吸入的空氣，防止塵土、雜物等進入空壓機而對葉輪、軸承等造成磨損和撞擊等危害，尤其進口空壓機對空氣的潔凈度要求更高。而我國，尤其是北方地區(qū)，空氣中的污染物和灰塵比較多，因此吸風室的作用顯得更加突出。
此空壓機的吸風室采用袋式過濾器，過濾效果較好，可通過觀察其真空度的辦法確定過濾器的堵塞程度，方便更換。
第一年冬季的某一天，出現了大霧，值班人員發(fā)現吸風室真空度急劇上升，平時約為8000Pa ，而當時約在20000Pa 以上，遠超過了正常的范圍，空壓機出現波動，排氣量比正常值下降較多。
3 原因分析及處理辦法
3.1 加導流槽改變出風口方向
空壓機的主電機是功率為2574kW ，電壓為10000V的高壓大電機 , 功率很大，運行中內部發(fā)熱量也很大，因此設置了幾個吸風口和一個出風口，用風冷的方式對電機進行降溫�？諌簷C的控制柜是空壓機自動控制工程的中樞，內部的很多電子元件，十分嬌貴，而電機的出風口就沖著這個控制柜，出風口風的溫度很高，尤其是夏季，溫度更高。控制柜里的電子元件長期在這種高溫環(huán)境下，很容易出現故障。 UPS 電源長期在高溫下工作，使得其中的電子元件出現故障，造成控制柜斷電，進而引起空壓機跳車。
為了解決這個問題，在出風口加了一個導流槽，使吹出來的熱風不會再直接噴到控制柜上，而是在導流槽的作用下向正上方吹出去，這樣就改善了控制柜的工作環(huán)境，保證了空壓機的安全運行。
改造后UPS電源未再出現類似問題，證明故障原因分析是正確的，采取的對策也是可行的。
3.2 加固門型墊及更換擋板
把冷卻器芯子抽出來檢查，發(fā)現冷卻器的門型墊已經剝落，且擋板也出現破損，使冷卻器中的冷卻水不能再充滿整個冷卻器，而是出現短路，直接從進口流向出口，如圖2和圖3所示，也不能再對空氣進行充分冷卻，因此出現了冷卻效果急劇下降的情況。
原因找到以后，對冷卻器的門型墊進行了加固，除原來用強力膠粘合以外，另用鉚接的薄鋼板把門型墊壓住，既固定了門型墊，又減少了水對門型墊的沖擊。同時，還要求生產廠家在以后供應的冷卻器中換了加固的不銹鋼擋板，以減少擋板被水流沖壞的可能。
經過改造后，冷卻器的使用壽命顯著延長，且也未再出現冷卻效果急劇下降的情況。
3.3 主油泵端蓋正確安裝
檢查后發(fā)現，檢修工把油泵端蓋裝反了，使吸入腔與壓出腔錯位，進 、 出油方向交換，導致主油泵把預油泵出口的油吸進，二次加壓后又壓向油箱，被止回閥阻擋后壓力急劇上升，將軟連接壓爆，如圖4所示，出現了開機時的情況。
將主油泵端蓋正確安裝好，再次開機后，恢復正常。
3.4 解決密封空氣暢通問題
密封空氣除水、除油檢查時發(fā)現空壓機的密封空氣管道堵塞，因密封空氣需經過螺桿機的過濾裝置，固體雜質堵塞的可能性較小，經分析是室外的裸露管道與一段冷凍水（－ 20℃）管道相連，加之冬季氣溫很低，使密封空氣管道被凍，密封空氣未經凍干機除水，密封空氣中所含的水份在連接管壁處結冰，一圈圈的擴展開來，最終將整個密封空氣管道堵塞，造成空壓機因缺乏密封空氣而跳車。
找到原因后，對與冷凍水管連接處加熱，把冰化開后，密封空氣就順利通過。
為了徹底解決此問題，首先將連接處隔開，再用保溫材料將密封空氣管道包裹起來，同時盡快將凍干機投入使用，以減少密封空氣中所含的水份，減少結冰的可能，以杜絕以后出現類似情況。
3.5 加
摘要：通過對鍋爐自動控制工程中的火焰監(jiān)測器和燃油速斷閥的故障分析，查明原因為鍋爐高壓風工程風壓低、風量不穩(wěn)所致。通過增加低壓風工程，改進現有風管路，對火焰監(jiān)測器冷卻用風和燃油速斷閥壓力用風實行分開提供，消除了風工程中存在的隱患，確保了自動控制工程的安全穩(wěn)定運行。
關鍵詞：鍋爐；用風工程；控制工程；火焰監(jiān)測器；燃油速斷閥
1問題分析
中國鋁業(yè)中州分公司熱電廠4#、5#、6#高壓鍋爐采用DCS操作工程，其中的火焰監(jiān)測器和燃油速斷閥作為必備的自動保護設備，運行的可靠性對鍋爐安全生產起著至關重要的作用。
然而一段時間以來，火焰監(jiān)測器和燃油速斷閥的運行情況一直處在不穩(wěn)定狀態(tài)中。主要故障表現為：一是火焰監(jiān)測器失靈，不能準確測出爐內火焰信號，如4個火焰監(jiān)測器有3個出現誤報，則可觸發(fā)FSSS保護動作，造成鍋爐意外停爐；二是燃油速斷閥經常自動關閉，使得鍋爐點火時油工程突然中斷，鍋爐運行中不能及時投油助燃，構成了嚴重的安全生產隱患。
通過現場跟蹤與分析，查明原因在高壓風工程上�；鹧姹O(jiān)測器冷卻用風與燃油速斷閥壓力用風為同一高壓風工程，由氧化鋁廠空壓站空壓機提供。由于空壓機所帶負荷重，用戶多，波動大，高壓風工程用風緊張，壓力經常難以保證。
火焰監(jiān)測器需要的冷卻用風量較大，設計上卻處于風工程的末端，在風壓偏低或無風的情況下，火監(jiān)探頭極易被燃燒器內的積渣堵住視線，無法檢測出信號，甚至由于得不到高壓風的冷卻而被燒壞。而燃油速斷閥壓力用風的設計動作壓力為0.4MPa，當高壓風壓力在0.25—0.45MPa之間波動時，燃油速斷閥開關頻繁，失去了正常的保護功能。
2工程改造
為確保正常的鍋爐用風，考慮建設一套獨立的供風工程，對火焰監(jiān)測器冷卻用風和燃油速斷閥壓力用風分開提供。
2.1設計思路
安裝兩臺并聯風機，構成獨立的低壓風工程，專供火焰監(jiān)測器冷卻用；燃油速斷閥壓力用風仍由高壓風工程供給；在低壓風母管與高壓風母管之間加裝聯絡門，以便在低壓風工程檢修維護時，臨時由高壓風工程供風。
2.2低壓風工程配置情況
（1）低壓風工程由互為備用的兩臺低壓冷卻風機、壓力表、壓力開關、風道轉換擋板、進風濾網、冷卻風機控制柜等組成。單臺風機出力3167m3/h，功率11KW，風量足以保證3臺鍋爐需要。工作時，一臺運行一臺備用，互為連鎖，每臺風機出口設置一個球閥和一個逆止擋板，在一臺風機運行時，由于另出口逆止擋板的作用，不會使備用風機倒轉。
（2）控制柜控制兩臺風機的啟停和聯鎖，預留與DCS的遠方控制接口，接收DCS指令，并將風機運行、過載和風壓低信號反饋給DCS，還設有電機的過載保護。
（3）控制聯鎖包括探頭冷卻風壓低聯鎖和雙風機互為備用聯鎖。在A（或B）風機運行時，如三支壓力開關任一支動作，工程將自動啟動B（或A）風機。工程正常風壓為4000—6000Pa，當風壓低于2000Pa時，備用風機自啟動，在風壓低的原因查明并消除后，可以人為的停止一臺風機運行。當一臺風機在運行中跳停時,備用風機自啟動。
（4）控制柜分別設有4#、5#、6#爐“停止”和“運行”的切換開關。當任一臺鍋爐運行時，將切換開關旋至“運行”位，同時打開相應的閥門；反之，將切換開關旋至“停止”位，同時關閉相應的閥門。
改造后的工程見圖1。
圖1鍋爐用風工程改造示意圖
3效果效益
改造后，用風量較大的火焰監(jiān)測器不再使用高壓風，從而提高了燃油速斷閥用風壓力，該壓力在0.48—0.50MPa之間，確保了燃油速斷閥動作的可靠性。同時，低壓冷卻風機提供的壓力為7000Pa的冷卻用風完全能夠滿足火焰監(jiān)測器的冷卻需求，保證了自動控制工程的正常工作。改造后還緩解了整個分公司高壓用風的緊張局面。
改造也帶來了顯著的經濟效益。根據新裝風機運行時的電流，每小時出力按額定能力的50%計算，每小時少用高壓風：3167m3×0.5=1583m3，節(jié)約高壓風費用：1583m3×0.06元/m3=94.9元。
低壓風機每小時運行費用：11Kw.h×0.454元/Kw.h=4.99元。
每小時節(jié)約運行費用：94.98元-4.99元=89.99元。
每年可節(jié)約運行費用：89.99元×24×365=78.83萬元。
4結束語
實施鍋爐用風工程改造，將火焰監(jiān)測器冷卻用風和燃油速斷閥壓力用風分開提供，起到了確保自動控制工程安全穩(wěn)定運行的效果，運行費用也大大降低，實踐證明，改造獲得了成功。
[作者介紹]
劉德陽，男，熱工專業(yè)高級工程師，現工作于中國鋁業(yè)中州分公司熱電廠，長期從事電廠安全運行及設備管理工作。
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