李永濤

（茂名臻能熱電有限公司，廣東茂名525000）

0 引言

茂名臻能熱電有限公司#5機(jī)組自2003年投產(chǎn)到現(xiàn)在，每年正常維護(hù)，但每到3月—8月就經(jīng)常會(huì)因?yàn)閴嚎s空氣積水的原因，損壞精密的氣動(dòng)定位器、電磁閥、汽缸等。壓縮空氣管路積水帶來了比較大的經(jīng)濟(jì)損失，并且因此引出了大量的工作，不利于現(xiàn)場設(shè)備的控制，影響了機(jī)組的安全運(yùn)行。

1 壓縮空氣管路積水分析

1.1 茂名市的氣候條件

由于地理位置原因，地處亞熱帶并臨海的茂名市，雨水較多，雨季較長，空氣相對濕度大，茂名南部絕對濕度歷年平均值為2 400 Pa，年際相差不大。月均變化大，7月最大，為3 250 Pa，1月份最小，為1 410 Pa。相對濕度年平均值82%，年間變化不大。月平均值最大的是4月，為87%；最小的是12月，為73%?？諝庵袛y帶的水分較多，造成壓縮空氣經(jīng)常在低點(diǎn)積水，每次設(shè)備使用壓縮空氣，通過進(jìn)氣排氣的動(dòng)作，水會(huì)滲入設(shè)備電子元件，進(jìn)而損壞用氣設(shè)備的電路。

1.2 系統(tǒng)中存在能積水的管道低點(diǎn)

機(jī)組用氣管路根據(jù)用氣設(shè)備的高度分為多個(gè)平臺，每個(gè)平臺設(shè)計(jì)有簡易的濾水裝置，管道設(shè)計(jì)由于現(xiàn)場存在設(shè)備的原因，在同一平臺的管路不可能在同一水平面，基于水往低處流的原理會(huì)在管路的低點(diǎn)積水，沒有設(shè)備用氣的時(shí)候，水在低處積聚，當(dāng)處在管路低點(diǎn)的設(shè)備用氣時(shí)，由于設(shè)備進(jìn)氣排氣，管路形成壓差，水會(huì)受到壓差推動(dòng)，隨著壓縮空氣進(jìn)入設(shè)備。

1.3 壓縮機(jī)及空氣干燥機(jī)效率降低

#5機(jī)組配有三臺同樣型號的美國壽力公司固定式螺桿壓縮機(jī)，型號為LS25S-300L，公稱容積流量1 475 CFM（折合41.8 m3/min），內(nèi)置旋轉(zhuǎn)式濾油過濾器，每臺壓縮機(jī)匹配深圳壽力亞洲實(shí)業(yè)有限公司的SPR系列無熱再生式壓縮空氣干燥機(jī)，干燥機(jī)工作循環(huán)10 min（干燥5 min，再生4′20″，升壓30 s，降壓10 s）。干燥機(jī)自#5機(jī)組2002年投產(chǎn)以來，工作時(shí)間超過了10年，至2017年已經(jīng)有15個(gè)年頭，盡管每次大小修都有維護(hù)，干燥機(jī)零部件也有不同程度的磨損，各零件吻合度已經(jīng)不能和新的相比，效果差也是可以理解的。干燥機(jī)的干燥劑已經(jīng)使用很長時(shí)間，再生的效率也下降得比較嚴(yán)重，干燥之后的效果相對投產(chǎn)時(shí)已經(jīng)明顯下降。

1.4 壓縮空氣管路設(shè)計(jì)分析及分系統(tǒng)排水裝置

壓縮空氣經(jīng)干燥機(jī)干燥后，經(jīng)過一個(gè)30 m3的儲(chǔ)氣罐，然后再進(jìn)入儀用壓縮空氣母管，壓縮空氣管路根據(jù)用氣功能的片區(qū)設(shè)置7大分支管路：磨煤機(jī)出口快關(guān)門氣源管路、磨煤機(jī)進(jìn)口關(guān)斷門氣源管路、鍋爐二次風(fēng)及點(diǎn)火系統(tǒng)氣源管路（2012年增加了微油點(diǎn)火系統(tǒng)）、火焰工業(yè)電視冷卻風(fēng)氣源管路、真空泵入口蝶閥氣源管路、脫硫氣源管路（2007年增加脫硫系統(tǒng)并投入使用）、脫硝氣源管路（2014年增加并投入使用）。每個(gè)分支管路配有冗余的空氣過濾器，設(shè)置有手動(dòng)排水功能。分析并不難發(fā)現(xiàn)，這些分支管路都是獨(dú)立的，并且功能特點(diǎn)分明，雖然這樣方便檢修和管理，但也有不合理的地方，例如鍋爐二次風(fēng)及點(diǎn)火系統(tǒng)垂直跨度超過20 m，設(shè)備動(dòng)作頻繁，用氣量很大，很容易造成低點(diǎn)積水，在鍋爐C角最底端的微油點(diǎn)火槍、吹掃閥及霧化閥經(jīng)常積水，電磁閥出現(xiàn)故障概率高于其他位置。每個(gè)氣源管路在進(jìn)口處設(shè)置了冗余的直徑為200 mm的具有手動(dòng)排水功能的濾水裝置（查圖紙得知，應(yīng)該是電磁閥定期排水，實(shí)際施工和圖紙有區(qū)別），因?yàn)椴糠值臑V水塑料杯已經(jīng)破裂，所以基本上是單路濾水器工作。

1.5 部分終端設(shè)備空氣濾水器效果差

每臺用氣設(shè)備根據(jù)用氣量的不同，都有直徑在25～80 mm的空氣濾水裝置，現(xiàn)場檢查，部分濾水器積水嚴(yán)重，濾水杯處于滿水狀態(tài)，需要手動(dòng)排水，現(xiàn)場用氣設(shè)備眾多，每天或者定期排水工作量巨大，不是很明智的做法，也不利于現(xiàn)場設(shè)備的控制，還會(huì)影響控制精度?？諝鉃V水器在現(xiàn)場和汽缸及用氣量的配型也不是很理想，部分濾水器的選型明顯小于應(yīng)有的值，也是造成用氣設(shè)備進(jìn)水的原因之一。

2 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 對壓縮機(jī)及干燥機(jī)增效

要在源頭減少空氣水分，壓縮機(jī)和干燥機(jī)是最重要的，所以制定方案，利用#5機(jī)組大修檢查了干燥機(jī)中干燥劑的性能衰減情況，根據(jù)廠家建議更換了全新的干燥劑；同時(shí)，也對旋轉(zhuǎn)式濾油過濾器的濾頭進(jìn)行了清洗，更換了新的濾芯；另外，聯(lián)系廠家對壓縮機(jī)的控制程序進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，試運(yùn)行了一段時(shí)間，壓縮空氣的母管出口含水和含油量明顯減少，效果全面提升，基本達(dá)到了投產(chǎn)時(shí)的效率。

2.2 空氣管路分段增加自動(dòng)排水裝置

在不影響儲(chǔ)氣罐和母管壓力的前提下，在壓縮空氣儲(chǔ)氣罐底部設(shè)置了一個(gè)長期排氣的小閥門，目的是減少儲(chǔ)氣罐底部積水，減少進(jìn)入母管的水，成為系統(tǒng)管路中第一道屏障。

每個(gè)用氣支管的進(jìn)氣處設(shè)計(jì)有冗余的雙路手動(dòng)排水濾水閥，但是手動(dòng)有明顯的缺陷，需要比較頻繁地巡檢，根據(jù)部門的大修優(yōu)化設(shè)想，將7個(gè)儀用氣的系統(tǒng)分別更換為利用微型PLC控制的電磁閥定期排水電路，并實(shí)施改造，每小時(shí)排一次積水，并設(shè)定雨季及濕度大的月份為30 min排水一次。這大幅減少了進(jìn)入磨煤機(jī)出口快關(guān)門氣源管路等7個(gè)儀用壓縮空氣支管的水分，也成為控制積水的第二道屏障。

2.3 找出系統(tǒng)低點(diǎn)，增加手動(dòng)排水，定期檢查

對7個(gè)用氣的分系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場管路分析，統(tǒng)計(jì)曾經(jīng)因?yàn)榭諝夥e水原因造成故障超過兩次的設(shè)備，定義為管路的積水點(diǎn)，利用系統(tǒng)的積水點(diǎn)，確定一個(gè)相對低點(diǎn)的地方，加裝一個(gè)160 mm的金屬材質(zhì)的自動(dòng)排水濾水器，利用濾水器水杯的浮球原理排水，設(shè)置浮球?yàn)樽钚》e水排水，加速水從壓縮空氣管路中排出，減少水在管道內(nèi)的積聚。

2.4 使用末端更換具有自動(dòng)排水功能的濾水器

對于一些用氣比較多、容易積水的終端設(shè)備，更換為濾水杯直徑匹配、并帶有自動(dòng)排水功能的空氣濾水器；另外，容易進(jìn)水的氣動(dòng)定位器加裝獨(dú)立的濾水裝置，并設(shè)置為長期小氣量的排氣。這作為進(jìn)入設(shè)備前最后一道濾水防線，也起到了很好的作用。

3 系統(tǒng)實(shí)施及效果

通過在壓縮空氣源頭及各環(huán)節(jié)增加排水裝置和優(yōu)化排水設(shè)計(jì)，力求達(dá)到水分排出的設(shè)計(jì)初衷，經(jīng)過半年的運(yùn)行試驗(yàn)，也的確起到了有效的防水效果。自完成管路優(yōu)化以來，原來受積水困擾的設(shè)備，現(xiàn)在明顯減少了因?yàn)檫M(jìn)水而產(chǎn)生的故障，相關(guān)氣動(dòng)執(zhí)行器自動(dòng)投入率可以達(dá)到98%以上，原來因?yàn)殚y門執(zhí)行器進(jìn)水拒動(dòng)的現(xiàn)象也未再出現(xiàn)，有效提高了設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，很好地保證了用氣設(shè)備的穩(wěn)定安全運(yùn)行，也因此提高了機(jī)組運(yùn)行的安全性。

整個(gè)工程施工下來，投入資金不用很多，在基本不大改的基礎(chǔ)上，只更換了部分濾水裝置和部分相關(guān)設(shè)備，更多的是人力成本的投入，工期也是利用大修的時(shí)間，所以沒有因此產(chǎn)生更多的成本，是個(gè)典型的小投入、大作用的項(xiàng)目。

4 結(jié)語

現(xiàn)場機(jī)組用氣設(shè)備繁多、規(guī)格不一，天氣也是因地而異，原設(shè)計(jì)只是基于一個(gè)理想的使用狀況，在現(xiàn)場會(huì)有很多意想不到的故障和問題，甚至于設(shè)備會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)的故障，除了常規(guī)的方法，還需要用到現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)，在源頭想辦法來解決，另外還要針對重點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行特別處理。類似臻能熱電#5機(jī)組壓縮空氣帶水的問題，相信有很多工程師也會(huì)遇到，需要利用各種技術(shù)辦法合理克服環(huán)境因素對現(xiàn)場設(shè)備的影響，利用技術(shù)手段和現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)消除各類設(shè)備故障，保證設(shè)備穩(wěn)定安全運(yùn)行。同時(shí)，生產(chǎn)經(jīng)營都需要節(jié)約成本，生產(chǎn)的技改不能動(dòng)輒全部推倒改造，考慮如何以最小的成本解決生產(chǎn)中的問題，也是工程師需要考慮的問題。

[1]宋寶亮.壓縮空氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討[J].煤炭工程，2006（3）：25-27.

[2]付垚.提高JKG1型空氣干燥器檢修質(zhì)量的探索與實(shí)踐[J].內(nèi)江科技，2014，35（3）：59-60.