提升空压机系统稳定运行的研究与应用

李昌琦　徐希福

（山东泰山钢铁集团有限公司，山东　莱芜　271100）

提升空压机系统稳定运行的研究与应用

李昌琦徐希福

（山东泰山钢铁集团有限公司，山东莱芜271100）

摘要：随着制氧机组的长期运行，配套空压机系统故障不断暴露，影响了制氧生产的安全运行及产品、产量的提升，通过对空压机设备现存的问题进行分析，制订了解决方案和措施，实现了机组安全稳定运行，取得了较好的效果。

关键词：空压机；系统运行；改造

1　前言

炼钢厂一制氧车间现配套2套6000m3/h和1套10000m3/h制氧机组，担负着炼钢厂转炉、连铸及炼铁高炉等单位所需的全部氧气、氨气等气体产品的供应。空压机作为其主要配套设备，它的主要作用是为空分系统提供合格的压缩空气，其所配备的电动机功率分别为3700kW和5200kW，是制氧生产的核心．也是主要的能耗设备。近年来，我们以节能降耗，降低成本，保证安全经济稳定运行为目标，对3台空压机机组进行了全面的研究分析，从工艺、设备、仪表、基建等方面入手，通过优化操作方法．改进工艺流程，改造基础建设，对空压机油路系统、水路系统、空气过滤器以及空压机的仪控系统进行创新改造，促进了空压机系统的稳定生产。

2　影响空压机系统稳定运行的原因分析

2.1生产工艺

由于设备安装时，安装公司未在4TYD112型空压机三级气体冷却器底部加装疏水阀，使三级气体冷却器产生的冷凝水无法排放，部分冷凝水随气体进入气体管道和叶轮，严重影响了空压机的安全经济运行。

2.2运行设备

空压机放空阀阀门故障，润滑油冷却系统效率下降，油冷却器水路系统堵塞等因素均影响着空压机系统的稳定运行。

2.3基础建设

空气过滤器位置不合适，空气含灰尘较多，增大了空气过滤器的负担，造成空压机排气量偏低，影响了空分系统的正常生产和制氧生产成本。

2.4其他因素

H750—6.O／0.98型空压机各级轴承温度输出线为普通电缆线，紧贴空压机外壳，其耐热温度只有（50～55）℃，而空压机正常运转时机壳温度高达100℃左右，普通电缆线绝缘皮极易老化而造成线路短路，导致空压机联锁停机，从而影响空分用气中断，造成严重的生产事故。

3　改进方案

3.1气体冷却器加装疏水阀

针对空压机冷凝水无法排放的缺陷问题进行改造。原三级气体冷却器底部有冷凝水排放口，在此接入DN 20内丝、DN 20闸阀、弯头和管径Q20焊管，将冷凝水引入地沟内。改造后，在夏季大量的冷凝水排出，消除了空压机风管积垢和空压机轴承振动波动的现象，稳定了空压机的安全运行。

3.2空压机放空阀阀门故障分析及处理

4TYD 112型空压机所配套的放空阀V3003为气动蝶阀，在使用过程中，多次出现阀门动作迟缓，阀门动作与输送信号不同步，特别在空压机出现紧急情况时，放空阀V3003不能迅速打开，且在打开的过程中阀门仅开一半，造成空压机排出压力高达0.51mPa超压，严重影响了空压机的安全稳定运行。针对这一故障现象，我们提出了改进措施：

①分析阀门动作迟缓的原因，很可能为气缸压力（0.3mPa）与此蝶阀的工作压力（0.49mPa）不匹配，将减压阀控制气源压力从0.3mPa调整到0.48mPa。②利用检修时序，协调仪表工对阀门机械机构进行调整，确保其灵活性。③利用检修时序，对阀门气缸进行拆解、加油润滑，并检查气缸的气密性。经过以上措施，效果良好。在每次空压机停机检修时，空压机放空阀动作灵活，达到了预期目标，保证了设备长期安全稳定运行。

3.3空压机油路冷却系统改造

H750-6.0/0.98型空压机油冷却器已使用十年，其换热性能严重下降，在油冷却器水路酸洗的情况下，其冷却效果仍很差，夏天气温最高（约37℃）时，油温可达到45℃，超出了空压机正常运行所需油温（35～40）℃，针对这一现象，确定改造方案：将原先油冷却器的并联运行方式改为串联运行。拆除两只油冷却器的部分管路及温控器，将预制好的管道再一次进行酸洗，连接好后启动油泵检查，管路无渗漏油，并调整好供油压力。

经改造后测试，供油温度明显下降，夏季由原来的45℃左右降至36℃左右（标准38±5℃），冬季需切除一只油冷却器，提高了压缩机的运行稳定性，从根本上解决了油温高而带来的安全隐患。

3.4油冷却器水路系统改造

在每次检修时，对4TYD12型空压机油冷却器进行拆检发现，油冷却器的水侧封头处积聚大量的沙石、凉水塔填料等杂物，影响了油冷却器的冷却效果和空压机的安全运行。为了保证空压机的安全运行、减少检修次数和减轻劳动强度，对油冷却器水管路进行了改造。拆除油冷却器水路末端盲板．加装DN100的闸阀两个，在每次开启水泵后，将油冷却器迸回水阀关闭，通过开关新加装的闸阀进行管道冲刷。空压机运行过程中，定期开关阀门冲刷管道中的杂物。

通过改造，在不停机检修的情况下，空压机油温控制稳定，确保了空压机的正常运行。

3.5空气过滤器周围增设挡风墙和加围呢子布

针对4TYDl12型空压机空气过滤器位置不合适，对其进行了改造：

（1）将空气过滤器走梯从东西走向改为南北走向，便于检修。

（2）在空气过滤器立柱周围垒砌厚24cm，高4米的砖墙。

（3）在挡风墙南面加装宽1米、高2米的大门，便于日常巡检和检修。

（4）在空气过滤器净气室周围加围过滤呢子布，可以阻挡大颗粒的粉尘。改造后，从西、南方向来的风顺着墙体刮走，避免了灰尘漩涡进入空气过滤器而增加空气过滤筒的负担。并且有了过滤呢子布的过滤减轻了滤筒反吹自洁的负荷，减少了滤芯粉尘膜的增厚，延长了滤筒的使用周期。采用该项措施后，在每次检修时对空气过滤筒的表面进行检查，未发现大量的颗粒粉尘吸入过滤筒而影响空压机的吸入压力，稳定了阻力并节约过滤成本，保证了空压机的安全运行。

3.6H751—6.0／0.98型空压机轴承温度输出线路改造

针对空压机轴承温度输出线老化，易造成空压机联锁停机故障缺陷，提出改进措施：

（1）空压机轴承输出线共计36根、约60米。由仪表工将原普通电缆线路逐一拆除并做好标记。

（2）将耐高温电缆线根据标记逐一接好，并在耐高温电缆线外串金属软管加以保护。

（3）输出线接好后，在主控室电脑“空压机系统”图中逐一确认对号接入，在现场仪表柜轴承温度数显仪中逐一确认对号接入。（4）两路输出线确认正常后，再对各轴承温度联锁试机确认正常。通过改造，轴承温度线投入正常运行，确保了H750—6.0／O.98型空压机的正常生产。

4　技术创新点

（1）针对安装公司遗留的安装缺陷问题，提出对空压机三级气体冷却器底部加装冷凝水放水阀的改造，提高了空压机转子的稳定性，确保了空压机系统运行的稳定。

（2）针对存在的设各缺陷，提出了解决空压机放空阀动作滞后的方法，优化了空压机油冷却器系统管路，对油冷却器水管路改造等措施，提高了设备的运行稳定性。

（3）通过对空气过滤器周围增设挡风墙和加围呢子布的改造，有效解决了空气吸入压力偏低而造成空压机排气量偏低的问题，提高了空分系统的氧气、氮气产量。

（4）通过对轴承温度输出线路的改造，确保了空压机的稳定运行。

5　结束语

通过对空压机系统的各项改造，确定了制约空压机系统稳定性的因素，并采取了有效的措施加以解决。目前空压机的生产能力、安全性、经济性、稳定性等指标均有了较大的提高。