巴基斯坦9H燃機電廠無油空壓機結構及高溫運行改進措施

崔連峰

摘? 要：在巴基斯坦旁遮普省新建的9H大型聯合循環機組電廠，建成后在夏季運行時經常出現空壓機高溫報警甚至跳機的情況，嚴重威脅電廠的安全穩定運行。通過分析排除機組本身設計問題，原因主要是因為當地夏季環境溫度高，空壓機房暖通設計不合理，冷卻水實際運行時與計算值有差距，隔音罩設計不合理。對此提出改進措施降低空壓機房溫度，改進空壓機閉式冷卻水管路，增加冷卻水入口濾網，改進隔音罩設計等對策。通過改造顯著提高了電廠的安全穩定性。

關鍵詞：空壓機;高溫運行;改進措施

Abstract： In the newly built 9H large-scale combined cycle power plant in Punjab Province， Pakistan， the high temperature alarm or even machine jump of the air compressor often occurs in summer operation， which is a serious threat to the safe and stable operation of the power plant. Through the analysis and elimination of the design problems of the unit itself， the main reason is that the local ambient temperature is high in summer， the HVAC design of air compressor room is unreasonable， there is a gap between the actual operation of cooling water and the calculated value， and the design of sound insulation cover is unreasonable. In view of these situations， some improvement measures are put forward， such as reducing the temperature of air compressor room， improving the closed cooling water pipe of air compressor， increasing the filter net of cooling water inlet， improving the design of sound insulation cover， and so on. Through the transformation， the safety and stability of the power plant has been significantly improved.

1 空壓機結構及控制策略分析

此聯合循環電廠采用的是某合資品牌的2臺無油空壓機，采用兩級壓縮，兩級水冷，6.6千伏感應電機驅動的螺桿式空壓機。主要部件有進氣過濾器、一級壓縮單元，二級壓縮單元，齒輪箱，潤滑系統，級間冷卻器，后冷卻器，油泵，一級排氣消音器，二級排氣消音器，油冷卻器等部件。空氣通過空壓機罩殼側面開口進入，經過吸音材料的通道進入空濾器，再通過進氣控制閥進入一級壓縮單元，螺桿將空氣壓縮到1.5-2.8bar之間后，空氣排入文丘利管，使壓縮空氣壓力波動得到緩沖[1]。空氣進入二級壓縮之前由級冷卻器冷卻降低壓縮空氣溫度。該系統里還裝有一個安全減壓閥，以防止級間壓力過高。緊接在級間冷卻器后面就裝有冷凝水分離器，以分離現場任何濕度和溫度條件下可能產生的冷凝水。水分離器和第二級壓縮之間采用膨脹節連接，用膨脹節是用來消除運行時震動的傳遞。第二級壓縮總成繼續將空氣壓縮到額定的10bar壓力值。然后壓力波動繼續在文丘利管里緩沖。采用薄片式止逆閥來防止空氣回流到空壓機里。后冷卻器則將空氣冷卻到適當溫度，同時由排氣水分離器去除大量的冷凝水。卸載運行時，進氣閥借助機械聯桿被關閉。而放氣閥則打開，將壓縮空氣排出機組（詳見1）。

1.1 壓縮空氣中冷凝水排放

凝結水水分離器直接安裝在中間冷卻器的后部（詳見圖2），凝器水是通過電磁閥排出機器，為了防止水中的雜質進入電磁閥門，其上游裝有過濾器加以保護。電磁閥可以根據現場的溫度，濕度和實際冷凝水量，把排放持續時間設定在5-30秒之間，如果發放結束時，氣體中還有水霧應該適當延長時間，直到有干燥氣體噴出時，說明徹底把冷凝水排凈。另外兩次排放的間隔時間可以設置在1到3分鐘左右。每天應該通過短時打開手動旁通閥，來檢查電磁閥的運行狀況。如自動停機時間較長，應該保質手動閥門常開。

1.2 潤滑系統

油泵是由壓縮機電機從動軸驅動的。來自機油泵的潤滑油通過減壓閥后進入機油冷卻器[2]。減壓閥的作用是防止油泵的出口壓力過高，同時還可以調節油壓，使部分油流回到與齒輪箱一體的油池。油溫控制閥是調節系統油溫的重要設備，該閥裝在油冷卻器的出口側，該閥的兩條通路的開度隨溫度進行變化，將冷卻器出口的冷油與冷卻器旁路的熱油進行混合，以提供軸承和齒輪所需的最佳油溫、正常工作溫度（54℃-68℃）。隨后潤滑油通過機油濾清器過濾雜質，隨后進入分油器。分配器的節流孔調節機油壓力（2.5-3.8bar）。齒輪箱上部配有油霧分離器，可以使在風機建立真空時防止混在空氣中的油霧液滴被排出，通過分離并匯流到油底殼中[2]。

1.3 冷卻系統（水冷）

在一級壓縮總成和二級壓縮總成后面分別設置一級壓縮空氣水冷卻器和二級壓縮空氣水冷卻器，在油泵后設置油冷卻器，根據冷卻器的特點，高壓換熱介質分配在管中，低壓換熱介質分配在殼中。