锋速达通风降温系统
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猪场负压风机引进的离心式压缩机运行分析改造锅炉用风工程确保自
摘要：介绍了 CENTAC-CMX280 型离心式空压机在运行几年中出现的问题。提出了改进措施 , 并通过科学合理的维护模式来稳定风机的运行 , 提高了风机的技术和经济性能。
关键词：离心式压缩机 运行 改进
中图分类号：TH452 文献标识码： B
文章编号：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型空压机是从美国英格索兰公司引进的离心式空气压缩机，提供的流量为816m3／min，压力为0.34MPa, 中润制药有限公司自1998年10月共引进3台，该机型具有结构设计紧凑、合理,加工、装配精度高 , 控制水平先进 , 故障率低及便于维护等特点。
该空压机自1998年运行以来出现了一些问题，本文从分析风机运行中存在的问题入手 , 提出了解决的办法 , 以达到稳定风机运行的目的。经实践验证效果良好。
2.1 主电机通风口设置问题
夏季运行时，有一次一台空压机突然跳车，控制工程显示低压电故障，检查时发现控制柜的UPS 电源出现故障，另几台空压机的UPS电源也相继出现不同程度的故障显示，虽然未再出现空压机跳车情况，但也给生产带来了隐患。
2.2 冷却器效率急剧下降
进口空压机的冷却器 结构紧凑，冷却效果良好，但同时对冷却水的洁净度要求也高，当冷却水的杂质较多时，就容易因冷却器堵塞而使冷却效果下降。
冷却器初期使用时，同等情况下排气温度可以降到20℃左右，而报警值定为49℃，在空压机投入使用1年半以后，空压机的一级、二级空气冷却器冷却效果急剧下降，空压机的排气温度也急剧升高，已接近报警点，严重威胁到空压机的安全运行。
经检修，并对冷却器进行冲洗后，冷却效果有所恢复，但清洗几次后，冷却效果却又急剧下降，虽经清洗仍无效果。
2.3 主油泵出现的问题
润滑工程包含两个油泵，一个预油泵和一个主油泵，其中预油泵在开机前及开机瞬间运转，为工程提供足够的油压，当主油泵启动后则停机；而主油泵由主电机驱动，在空压机运行过程中维持工程的油压。图 1 为工程示意图。
1.止回阀 2.膨胀节 3.主油泵 4.辅油泵 5.止回阀 6.调压阀
图1 空压机油路工程示意图 运行了3年后，主油泵的花胶垫有些磨损，因此在空压机检修时对主油泵也进行了检修，更换了花胶垫，检修后开机，显示屏显示出开机后的油压上升之后又急剧下降，然后软连接处又突然爆裂，大量润滑油喷射出来，被迫紧急停机，查找原因。
2.4 密封空气管道被冻堵塞
空压机运行需要仪表气源和密封空气，气动阀门的动作要有压缩空气驱动，才能保证空压机的正常运行。对密封空气的要求是无水、无油、干燥，因此为空压机提供压缩空气的设备除了几台双螺杆式空压机外，还有一台冻干机，能够将压缩空气中含的水、油去除，以保证密封空气的干燥和洁净。 2002 年冬季，冻干机故障检修，检修过程中密封空气未经过冻干机 , 而是通过旁通管道送到空压机中。一天晚上空压机突然全部跳车，现场表现为出口止回阀忽开忽关，控制面板上显示的所有温度值异常，排气压力也急剧变化，出现了喘振现象。
检查故障原因时，排除了个别设备的机械故障和电网波动的可能。经仔细检查，发现虽然密封空气管网中压力显示正常，但打开控制柜前的进口阀门却没有密封空气，显然是密封空气管道堵塞了 。
2.5 吸风室冬季雾天易结冻
空压机的吸风室对于空压机的运行有重要的意义，它可以净化吸入的空气，防止尘土、杂物等进入空压机而对叶轮、轴承等造成磨损和撞击等危害，尤其进口空压机对空气的洁净度要求更高。而我国，尤其是北方地区，空气中的污染物和灰尘比较多，因此吸风室的作用显得更加突出。
此空压机的吸风室采用袋式过滤器，过滤效果较好，可通过观察其真空度的办法确定过滤器的堵塞程度，方便更换。
第一年冬季的某一天，出现了大雾，值班人员发现吸风室真空度急剧上升，平时约为8000Pa ，而当时约在20000Pa 以上，远超过了正常的范围，空压机出现波动，排气量比正常值下降较多。
3 原因分析及处理办法
3.1 加导流槽改变出风口方向
空压机的主电机是功率为2574kW ，电压为10000V的高压大电机 , 功率很大，运行中内部发热量也很大，因此设置了几个吸风口和一个出风口，用风冷的方式对电机进行降温。空压机的控制柜是空压机自动控制工程的中枢，内部的很多电子元件，十分娇贵，而电机的出风口就冲着这个控制柜，出风口风的温度很高，尤其是夏季，温度更高。控制柜里的电子元件长期在这种高温环境下，很容易出现故障。 UPS 电源长期在高温下工作，使得其中的电子元件出现故障，造成控制柜断电，进而引起空压机跳车。
为了解决这个问题，在出风口加了一个导流槽，使吹出来的热风不会再直接喷到控制柜上，而是在导流槽的作用下向正上方吹出去，这样就改善了控制柜的工作环境，保证了空压机的安全运行。
改造后UPS电源未再出现类似问题，证明故障原因分析是正确的，采取的对策也是可行的。
3.2 加固门型垫及更换挡板
把冷却器芯子抽出来检查，发现冷却器的门型垫已经剥落，且挡板也出现破损，使冷却器中的冷却水不能再充满整个冷却器，而是出现短路，直接从进口流向出口，如图2和图3所示，也不能再对空气进行充分冷却，因此出现了冷却效果急剧下降的情况。
原因找到以后，对冷却器的门型垫进行了加固，除原来用强力胶粘合以外，另用铆接的薄钢板把门型垫压住，既固定了门型垫，又减少了水对门型垫的冲击。同时，还要求生产厂家在以后供应的冷却器中换了加固的不锈钢挡板，以减少挡板被水流冲坏的可能。
经过改造后，冷却器的使用寿命显著延长，且也未再出现冷却效果急剧下降的情况。
3.3 主油泵端盖正确安装
检查后发现，检修工把油泵端盖装反了，使吸入腔与压出腔错位，进 、 出油方向交换，导致主油泵把预油泵出口的油吸进，二次加压后又压向油箱，被止回阀阻挡后压力急剧上升，将软连接压爆，如图4所示，出现了开机时的情况。
将主油泵端盖正确安装好，再次开机后，恢复正常。
3.4 解决密封空气畅通问题
密封空气除水、除油检查时发现空压机的密封空气管道堵塞，因密封空气需经过螺杆机的过滤装置，固体杂质堵塞的可能性较小，经分析是室外的裸露管道与一段冷冻水（－ 20℃）管道相连，加之冬季气温很低，使密封空气管道被冻，密封空气未经冻干机除水，密封空气中所含的水份在连接管壁处结冰，一圈圈的扩展开来，最终将整个密封空气管道堵塞，造成空压机因缺乏密封空气而跳车。
找到原因后，对与冷冻水管连接处加热，把冰化开后，密封空气就顺利通过。
为了彻底解决此问题，首先将连接处隔开，再用保温材料将密封空气管道包裹起来，同时尽快将冻干机投入使用，以减少密封空气中所含的水份，减少结冰的可能，以杜绝以后出现类似情况。
3.5 加
摘要：通过对锅炉自动控制工程中的火焰监测器和燃油速断阀的故障分析，查明原因为锅炉高压风工程风压低、风量不稳所致。通过增加低压风工程，改进现有风管路，对火焰监测器冷却用风和燃油速断阀压力用风实行分开提供，消除了风工程中存在的隐患，确保了自动控制工程的安全稳定运行。
关键词：锅炉；用风工程；控制工程；火焰监测器；燃油速断阀
1问题分析
中国铝业中州分公司热电厂4#、5#、6#高压锅炉采用DCS操作工程，其中的火焰监测器和燃油速断阀作为必备的自动保护设备，运行的可靠性对锅炉安全生产起着至关重要的作用。
然而一段时间以来，火焰监测器和燃油速断阀的运行情况一直处在不稳定状态中。主要故障表现为：一是火焰监测器失灵，不能准确测出炉内火焰信号，如4个火焰监测器有3个出现误报，则可触发FSSS保护动作，造成锅炉意外停炉；二是燃油速断阀经常自动关闭，使得锅炉点火时油工程突然中断，锅炉运行中不能及时投油助燃，构成了严重的安全生产隐患。
通过现场跟踪与分析，查明原因在高压风工程上。火焰监测器冷却用风与燃油速断阀压力用风为同一高压风工程，由氧化铝厂空压站空压机提供。由于空压机所带负荷重，用户多，波动大，高压风工程用风紧张，压力经常难以保证。
火焰监测器需要的冷却用风量较大，设计上却处于风工程的末端，在风压偏低或无风的情况下，火监探头极易被燃烧器内的积渣堵住视线，无法检测出信号，甚至由于得不到高压风的冷却而被烧坏。而燃油速断阀压力用风的设计动作压力为0.4MPa，当高压风压力在0.25—0.45MPa之间波动时，燃油速断阀开关频繁，失去了正常的保护功能。
2工程改造
为确保正常的锅炉用风，考虑建设一套独立的供风工程，对火焰监测器冷却用风和燃油速断阀压力用风分开提供。
2.1设计思路
安装两台并联风机，构成独立的低压风工程，专供火焰监测器冷却用；燃油速断阀压力用风仍由高压风工程供给；在低压风母管与高压风母管之间加装联络门，以便在低压风工程检修维护时，临时由高压风工程供风。
2.2低压风工程配置情况
（1）低压风工程由互为备用的两台低压冷却风机、压力表、压力开关、风道转换挡板、进风滤网、冷却风机控制柜等组成。单台风机出力3167m3/h，功率11KW，风量足以保证3台锅炉需要。工作时，一台运行一台备用，互为连锁，每台风机出口设置一个球阀和一个逆止挡板，在一台风机运行时，由于另出口逆止挡板的作用，不会使备用风机倒转。
（2）控制柜控制两台风机的启停和联锁，预留与DCS的远方控制接口，接收DCS指令，并将风机运行、过载和风压低信号反馈给DCS，还设有电机的过载保护。
（3）控制联锁包括探头冷却风压低联锁和双风机互为备用联锁。在A（或B）风机运行时，如三支压力开关任一支动作，工程将自动启动B（或A）风机。工程正常风压为4000—6000Pa，当风压低于2000Pa时，备用风机自启动，在风压低的原因查明并消除后，可以人为的停止一台风机运行。当一台风机在运行中跳停时,备用风机自启动。
（4）控制柜分别设有4#、5#、6#炉“停止”和“运行”的切换开关。当任一台锅炉运行时，将切换开关旋至“运行”位，同时打开相应的阀门；反之，将切换开关旋至“停止”位，同时关闭相应的阀门。
改造后的工程见图1。
图1锅炉用风工程改造示意图
3效果效益
改造后，用风量较大的火焰监测器不再使用高压风，从而提高了燃油速断阀用风压力，该压力在0.48—0.50MPa之间，确保了燃油速断阀动作的可靠性。同时，低压冷却风机提供的压力为7000Pa的冷却用风完全能够满足火焰监测器的冷却需求，保证了自动控制工程的正常工作。改造后还缓解了整个分公司高压用风的紧张局面。
改造也带来了显著的经济效益。根据新装风机运行时的电流，每小时出力按额定能力的50%计算，每小时少用高压风：3167m3×0.5=1583m3，节约高压风费用：1583m3×0.06元/m3=94.9元。
低压风机每小时运行费用：11Kw.h×0.454元/Kw.h=4.99元。
每小时节约运行费用：94.98元-4.99元=89.99元。
每年可节约运行费用：89.99元×24×365=78.83万元。
4结束语
实施锅炉用风工程改造，将火焰监测器冷却用风和燃油速断阀压力用风分开提供，起到了确保自动控制工程安全稳定运行的效果，运行费用也大大降低，实践证明，改造获得了成功。
[作者介绍]
刘德阳，男，热工专业高级工程师，现工作于中国铝业中州分公司热电厂，长期从事电厂安全运行及设备管理工作。
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