解决电厂压缩空气露点较高对热控仪器仪表和气动执行机构的影响
刘轶
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刘轶,. 解决电厂压缩空气露点较高对热控仪器仪表和气动执行机构的影响[J]. 中国仪器,2024.3. DOI:10.12721/ccn.2024.157030.
摘要: 本文详细介绍了火电厂压缩空气系统及设备的工作流程和各个关键环节的分析。通过对露点温度偏高的原因进行深入剖析,提出了相应的解决措施。其中,选用无油空气压缩机、进行空气净化处理、合理配置气源容量、增加贮气罐容量、配置露点检测装置、加强设备维护和管理、优化设备布局等方面的建议都在提高系统效率和保障设备正常运行方面发挥着关键作用。
关键词: 压缩空气;含水量;露点;干燥器
DOI:10.12721/ccn.2024.157030
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1概述

目前,火电厂普遍采用螺杆式空气压缩机,其压缩空气系统流程一般为:空气经空气滤清器滤去尘埃之后,由进气阀进入主压缩室压缩,并与润滑油混合,与油混合的压缩空气排入油气桶,再经油细分离器、压力维持阀、后部冷却器,然后经水分离器,送入压缩空气净化装置,净化装置主要作用是去除压缩空气中的水分及尘埃粒子,净化后的压缩空气进入储气罐,最终送至各用户端。螺杆式空气压缩机的油气分离过程主要是在油气桶内完成的。随着火电厂压缩空气系统在能源生产中的广泛应用,其正常运行对设备的稳定性和效率至关重要。本文旨在通过对系统工作流程和潜在问题的全面分析,提出一系列改进措施,以优化气源系统性能,确保其在各种工况下的可靠运行。

2露点温度偏高原因分析

2.1干燥器进气参数未达设计值

(1)进气温度高

干燥器进气温度高主要有两方面的原因:①冷却效果差,冷却效果差主要是因为空压机后冷却器污堵,导致润滑油及排气温度升高,对于风冷型机组,应尽量控制冷却风温度≤40℃,同时定期用压缩空气吹扫换热片,保证换热片表面的清洁,对于水冷型机组,要严格控制冷却水水质,避免在冷却器管束中发生结垢问题;

②环境温度高,空压机厂房相对密闭,夏季高温天气会导致环境温度升高,从而影响干燥器运行效果,应根据风向安装抽排风设备。

(2)进气液态水含量偏高

压缩空气系统安装有流量、温度、压力实时在线监测装置,一旦其中某项参数异常,可以及时发现,并采取相应措施。干燥器进气液态水含量缺少在线监测手段,往往会被运行人员忽视。对于吸附式干燥器,无论采用氧化铝或分子筛,其只能吸附压缩空气中的气态水分,压缩空气中的液态水则应在干燥器前尽可能去除,若大量液态水进入干燥器,将导致吸附急剧恶化,甚至导致干燥剂粉化。压缩空气中的液态水可以由过滤器排污或储气罐底部排污排出压缩空气系统,但在实际运行中,过滤器排污阀为浮球式排水阀,压缩空气中的尘埃粒子、油滴等杂质聚集在排水器附近,造成排水器堵塞,液态水无法及时排出。

2.2干燥机运行异常

(1)运行周期

综合考虑吸附剂性能、装填量及空气湿度等因素,选择干燥器合适的运行周期,若运行周期太长,吸附剂已饱和,不能吸附压缩空气中水分,对十几家火电企业压缩空气品质检测过程中发现,个别干燥器控制系统异常,干燥塔不能正常切换,仅靠一个干燥塔长时间运行,这几乎无法去除压缩空气中的水分,还会严重影响吸附剂性能。

(2)油污染

因空压机油气桶故障,空压机中的润滑油会被压缩空气带入后续净化装置,润滑油大量进入吸附式干燥器后,会对干燥剂造成不可逆的污染,只能更换新的干燥剂。因此,发现空压机油位下降时应及时排查原因并消除缺陷,切不可通过补油维持空压机运行。

(3)吸附剂老化破碎

吸附剂在高压条件下长时间运行,不可避免的会老化破碎,其吸附性能严重下降,无法达到生产吸附与再生要求,只能更换新的吸附剂。常用的吸附剂有氧化铝和分子筛,分子筛吸附量较大,但机械强度偏低,因此可以将氧化铝与分子筛混装,使吸附量及机械强度最优。

3解决措施

3.1选用无油空气压缩机

在气源装置的选择上,有利于提高空气质量的一种明智的选择是采用无油空气压缩机。这种压缩机采用先进的无油润滑技术,有效地降低了压缩空气中油分的含量。相比之下,传统的压缩机可能会在空气中引入一定数量的油分,这可能对一些特定应用产生负面影响。因此,选择无油空气压缩机有助于确保所获得的压缩空气质量更高,更适用于各种应用场景。

3.2空气净化处理

为确保仪表与控制用压缩空气的高质量,应采取一系列空气净化处理措施。这包括进行除油、除水、除尘、干燥等步骤,以提升空气的纯净程度。通过引入高效的空气干燥技术,如吸附式或冷冻式干燥机,可以有效地降低压缩空气的露点,从而减少水分含量。此外,设置空气过滤器等设备也是必要的,可以有效去除压缩空气中的油分、水分和尘埃等杂质,确保所提供的压缩空气符合仪表与控制系统的高标准要求,使其更适用于各种精密应用领域。

3.3合理配置气源容量

为确保系统的稳定运行,必须合理配置气源容量以满足仪表与控制气动仪表和设备的最大耗气量需求。在这方面,应该充分考虑各项设备的实际耗气量,并根据这些数据进行细致的气源容量规划。通过详细的设备性能和气动系统需求的分析,可以有效确定系统所需的总容量,并确保其足以应对各种工况下的气源需求。这样一来,系统就能够在正常运行时保持足够的气源供应,避免因气源不足而导致的设备故障或性能下降。因此,合理配置气源容量是保障仪表与控制系统可靠性和高效运行的重要一环。

3.4增加贮气罐容量

当气源装置停用时,仪表与控制用压缩空气系统的贮气罐的容量,应能维持不小于5分钟的耗气量。通过增加贮气罐的容量,可以保证在气源装置停用的短暂时间内,设备仍然能够正常运行。

3.5配置露点检测装置

配置露点检测装置于供气母管上,是为了实现对压缩空气的露点进行持续监测。这一装置的作用在于及时发现空气中可能存在的潜在问题,确保系统能够在任何情况下都保持稳定运行。通过实时监测压缩空气的露点,可以及早发现可能的水分沉积,从而采取相应的处理措施,以防止水分对系统设备的损害。这种实时监测的方式有助于提前预知潜在的问题,为系统维护和管理提供了更高的效率。因此,配置露点检测装置不仅是对系统安全性和性能稳定性的一种保障,同时也为及时采取有效措施,确保气源质量提供了可靠的手段。

3.6加强设备维护和管理

加强设备维护和管理的重要性不可忽视,除了定期对热控仪器仪表和气动执行机构进行维护和检查外,还应该确保维护工作的及时性和全面性。通过定期的检查,能够及时发现设备可能存在的问题,包括但不限于磨损、老化或其他潜在故障,从而采取迅速有效的修复措施,确保设备的可靠性和稳定性。此外,建议建立完善的设备管理制度,以规范设备的操作和维护流程。制度的建立应包括详细的操作规范、维护程序、紧急故障处理步骤等,为操作人员提供清晰的指导。通过规范设备管理,不仅能够提高设备的使用寿命,还能够降低设备故障的风险,确保系统的稳定运行。因此,加强设备维护和管理是保障气源系统正常运行的关键一环。

3.7优化设备布局

为了更好地优化设备布局,建议在规划热控仪器仪表和气动执行机构的布局时,充分考虑管路的紧凑性和合理性。通过合理规划,可以尽量缩短管路长度,减少不必要的弯头和阀门的使用,从而有效减少管路中的阻力损失和泄漏点的可能性。这样的设计不仅有助于提高系统的能效,减少能源消耗,还有助于系统的稳定运行。

在布局过程中,还要特别注意保持管路的清洁,并防止杂物的堆积。清洁的管路有助于减少摩擦阻力,降低能耗,并减缓设备的磨损。此外,杂物的堵塞可能导致系统的故障,因此要确保管路通畅,定期清理管道内部。

4结语

在当今能源生产领域,火电厂压缩空气系统扮演着不可或缺的角色。通过实施本文提出的一些建议和解决方案,相信能够提高系统的稳定性、降低能源消耗,为压缩空气系统的可持续运行提供有力支持。在未来,进一步研究和创新将有助于不断优化系统性能,适应不断变化的能源需求。

参考文献

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