空壓站運行總結

張思亮，王曙光，白 璐

（開封東大化工公司，河南 開封 475003）

2011年5月，中平能化集團開封東大化工公司新上1套空壓氣、儀表氣及氮氣生產裝置。該套裝置由空壓、干燥、制氮三大系統構成。空壓系統由空壓機生產出0.75～0.80 MPa壓縮空氣，干燥系統微熱再生空氣生產出0.75～0.80 MPa儀表氣，儀表氣是制氮系統的氣源。

1 空壓系統

采用Atlas Copco阿特拉斯、柯普科（以下簡稱AC）GA-110W螺桿式空氣壓縮機，選用2臺開1備1，排氣量為19.2 m3/min的空氣壓縮機，提供儀表用干燥壓縮空氣和制氮用干燥壓縮空氣，另有少部分未經干燥壓縮空氣供開停車，吹掃及檢修等。

1.1 構造及工作原理

AC螺桿式空氣壓縮機由螺桿機頭、齒輪箱、電動機、油氣分離桶、冷卻系統、空氣調節系統、潤滑系統、安全閥及控制系統等組成。工作原理是通過壓縮氣體的體積，使氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力。

1.2 AC工作流程

1.2.1 空氣流程

空氣經過濾器過濾和卸載裝置，進入壓縮機機頭，經壓縮機壓縮后，與潤滑油一起通過單向閥排入油氣分離器，在油氣分離器內油、氣分離，高溫壓縮空氣通過最小壓力閥，經空氣冷卻器冷卻后，進入壓縮空氣緩沖罐。

1.2.2 油流程

油分離器中的高溫潤滑油，在排氣、進氣壓差作用下，經油冷卻器冷卻、精濾器過濾和斷油閥后，噴入壓縮機機頭及潤滑點。

1.2.3 冷卻水流程

循環冷卻水通過換熱器與高溫壓縮空氣異流冷卻，出來的循環冷卻水再與高溫潤滑油異流冷卻。

1.3 AC螺桿式空氣壓縮機的特點及養護注意事項

1.3.1 特點

（1）整機裝在1個箱體內，自成一體，采用整機強制散熱，冷卻效果好。機器的沖擊、震動、噪音最大限度地降低，有效延長了運動部件的壽命。

（2）加工精度好，部件配置高，保證多次啟動準確無誤，提高了控制方面的可靠性。AC壓縮機采用新一代計算機進行控制，功能強大，具有監測點多，大屏幕數字式連續顯示，可現場編程等優點，并有自動糾錯能力和自動記錄、集控、運控功能，管理方便。

（3）高效率的加卸調節方式。電腦控制器可以通過加載卸載壓縮機，使管網壓力維持在可設定的限值范圍內，并會在任何可能條件下停止運行壓縮機，以減小功率消耗，在管網壓力下降時，自動啟動壓縮機。

（4）自動化程度高，操作維護方便，減輕了操作人員的勞動強度，壓力保持穩定，沒有出現過壓力過低控制系統報警的現象，從而保證了系統的安全運行。

1.3.2 養護注意事項

（1）運轉1 000 h或1年后，要更換濾芯。維修濾清器時，必須停機，換上新的或已清潔過的濾芯。

（2）定時排污，定期保養油氣分離器、油過濾器等，保證其正常運行。

（3）使用添加生產廠家指定的專用壓縮機油，用其他低標號或劣質油時，會使黏度及比熱達不到標準造成溫度過高。

（4）定期檢查壓縮機油質、油量，及時添加或更換壓縮機油。檢修設備及管道時，必須在停機、斷電、泄壓、降溫后進行。

1.4 運行情況

該套空壓系統投用后，由于循環水量小、電流波動大出現過幾次自動停機。通過調整水量，改進電網后，生產未再受影響。

2 儀表氣干燥系統

采用2臺（開1備1）WZG-18微熱再生空氣干燥器，處理氣量為18 Nm3/min、工作壓力為0.80 MPa。供公司各分廠氣動執行機構及生產工藝用氣。

2.1 構造及工作原理

WZG-18微熱再生空氣干燥器由高效油水分離器、吸附塔、電加熱器、消聲器、粉塵精濾器、控制系統等組成。利用變壓吸附原理，在一定壓力下，使壓縮空氣自下而上流經吸附劑床層，在室溫、高壓下，壓縮空氣中的水蒸氣便向吸附劑表面轉移，使壓縮空氣得到干燥；減壓后的干燥空氣（再生氣），經加熱后，體積膨脹，再與吸附水分飽和的吸附劑接觸時，吸附劑中的水分轉向再生空氣，使吸附劑得到干燥。

2.2 工藝流程

儀表氣干燥系統工藝流程圖見圖1。

來自壓縮機空氣緩沖罐的壓縮空氣，先經高效油水分離器，除去壓縮空氣中夾帶的水、油，再經微熱吸附式干燥器A筒干燥、粉塵精濾器過濾，進入儀表氣貯罐。

A筒干燥后的一部分壓縮空氣，經再生風量調節閥進入加熱器，熱空氣吹除B筒內的水分后，經消音器排放。

2.3 工藝指標

工藝指標見表1。

表1 儀表氣干燥系統工藝指標

2.4 干燥機運行注意事項及特點

2.4.1 運行注意事項

（1）加熱器加熱溫度＜230℃，不準觸碰再生塔殼體，以免燙傷。

（2）每班手動排污兩三次（粉塵精濾器下）。

（3）運行時，檢查控制器驅動壓力是否為0.55 MPa。

（4）每班必須檢查1次自動排水器工作是狀況。

（5）每次開停機，2個吸附桶需至少交替完成一個工作循環，否則，損壞設備。

（6）再生塔排氣時，若表壓不歸零，必須檢查消聲器是否堵塞。

（7）維修設備時，必須切斷電源，放空管道和容器內部的氣體使其壓力為零。

2.4.2 特點

該干燥機結構緊湊、占地面積小、生產能力大、智能控制儀全自動控制、操作維護簡單、勞動強度低。

2.5 運行情況

該套儀表氣系統投用后，由于經驗不足，操作不當，使生產受到影響。空壓機開啟不久，就啟動干燥機，且出口全開，系統降壓至0.6 MPa以下，引起再生塔進氣閥打開，此時，電加熱器進出口壓力相同，沒有流動氣體冷卻，造成電加熱器燒壞。改進措施是，系統穩定后，再啟動干燥機，并緩慢開啟出口閥，壓力穩定后，再全開出口閥。

3 制氮系統

SCM-100D制氮裝置2臺（開1備1），處理氣量為100 Nm3/h、工作壓力為0.65 MPa。供生產工藝用氣及氮封等。

3.1 構造及工作原理

SCM-100D制氮裝置由精密過濾器、活性炭吸附器、消聲器、控制系統等組成。工作原理是，以儀表氣為原料，用碳分子篩作吸附劑，利用其對儀表氣中的氧和氮選擇吸附的特性，運用變壓吸附原理在常溫下，使氧和氮分離制取氮氣。

3.2 工藝流程

制氮系統工藝流程見圖2。

儀表氣經精密過濾器凈化后，導入1個活性炭吸附器下方，再生工藝氣自活性炭吸附器上方經打開的閥門流入另一個活性炭吸附器進行再生，再生活性炭吸附器廢氣自下流出。2個活性炭吸附器的上下中間部位均裝有1組平衡均壓用的閥。成品氮氣先從上部位閥門流經緩沖罐，再通過內置過濾器過濾后，輸送到貯氣罐。

3.3 工藝指標

工藝指標見表2。

表2 制氮系統工藝指標

3.4 制氮機運行注意事項及特點

3.4.1 運行注意事項

（1）壓緊裝置的壓力為 0.4～0.45 MPa。

（2）每班手動排污一兩次（精密過濾器）。

（3）運行時，保持控制器驅動壓力為0.55 MPa。

（4）經常檢查控制器、電器件及氮氣分析儀是否正常，否則，及時維修或更換。

（5）及時補充碳分子篩，須排空容器中的氣體后再打開吸附塔上蓋，然后，補充碳分子篩。

（6）每次開停機，2個吸附塔需至少交替完成一個工作循環，否則，損壞設備。

（7）當塔報警燈閃亮、鳴叫時，必須停機，補充碳分子篩，否則，24 h后，設備將自動停機保護，如果繼續工作，壓緊系統將無法處于壓緊狀態，加速碳分子篩粉化，從而影響氮氣的純度及設備性能。

3.4.2 特點

吸附分離在常溫下進行，工藝簡單、設備緊湊、占地面積小、開停方便、啟動迅速、產氣快（一般為30 min左右）、氮氣純度高（99.9%以上）、能耗小、運行成本低、自動化程度高、操作維護方便。

3.5 運行情況

試生產初期，氮氣流量、純度達不到設計要求，主要原因是再生氣量偏大，多個閥門泄漏。通過減少再生氣量，維修氣動閥，流量、純度均達到設計要求。

4 結論

整套空壓裝置的空壓、干燥、制氮系統安置在一個廠房內，結構緊湊，占地面積小，生產能力大；廠房內采用風機強制通風，防止因氮氣泄漏發生事故，也提高了整套裝置的散熱效果。整個裝置自動化程度高，對操作人員的素質要求也高，因此，要加強對操作人員的崗位操作技能培訓，注重設備維護保養，提高操作人員應對突發事件的能力。近一年的使用情況表明，整個裝置運行穩定，完全滿足生產需要，效果顯著，該套裝置是國家提倡的節能型設備。