燃机电厂压缩空气母管压力下降原因分析

燃机电厂压缩空气母管压力下降原因分析

龙丕桂

广东粤电新会发电有限公司   529149

摘要：压缩空气压力下降多为明显泄露，但本次压缩空气压力下降就地未发现明显泄露声音。本文主要对我厂此次压缩空气系统运行中压缩空气下降事件进行原因分析，全面剖析事件原因。处理该事件时进行压缩空气干燥器切换后压缩空气压力恢复，判断为压缩空气干燥机导致压缩空气下降。最后通过压缩空气干燥器结构和组成以及压缩空气压力曲线的四个阶段准确分析判断为冷干机蒸发器冷媒轻微泄露导致。

一、设备简介：

 1.1设备组成：

       空压机和干燥机采用水冷，空压机运行方式为并列运行，1台运行，2台运行备用，1台检修备用。干燥机运行方式为1台运行，2台运行备用。4个储气罐中，2个仪用压缩空气储气罐，1个的检修用杂用储气罐和1个排水用中间储罐。仪用储气罐满足空压机在失电停运情况下维持仪用空气5至10分钟的用气量。

1.2空压机加减载压力：

#1空压机“加载压力”设定为6.5bar左右， “卸载压力”设定为7.5bar左右；#2空压机“加载压力”设定为6.4bar左右， “卸载压力”设定为7.4bar左右；#3空压机“加载压力”设定为6.3bar左右， “卸载压力”设定为7.3bar左右；#4空压机“加载压力”设定为6.2bar左右， “卸载压力”设定为7.2bar左右；

1.3干燥器待机状态：

由于我厂压缩空气系统用气量不大，在空压机减载时，如干燥机运行，耗气量较大，会导致空压机频繁启动，出于节能降耗的目的，对干燥机运行方式做出调整。当空压机减载时，运行的干燥机进入待机状态，关闭再生罐排放阀，运行及再生计时暂停；当空压机加载时，运行的干燥机恢复运行状态。

1.4空压机流程：

      流程：大气→空气过滤器→减荷阀→压缩机→油气分离器→最小压力阀→冷却器（后冷器）→汽水分离器→出口（供气至中间储罐）

    1.6无热组合式吸附干燥机原理图

   1）制冷系统原理图

压缩空气经过冷干机流程：中间储罐压缩空气→预冷器管侧（13）被冷却后→进入蒸发器（14）凝结出水→气水分离器（15）→预冷器壳侧（13）→吸附塔

2）吸附塔原理图

A塔和B塔35min切换一次，一塔吸附另一塔再生。

二、事件经过

在空压机A运行和干燥器A运行时，空压机出口母管压力维持在0.65MPa,仪用压缩空气和杂用压缩空气母管压力持续下降低于0.6MPa，导致空压机B联锁启动，联锁启动空压机B后，压缩空气母管压力持续下降仍低于0.6MPa，延时2min联锁启动空压机C和D。压缩空气母管压力仍持续下降，就地检查主厂房，锅炉，制水和调压站均无漏气。切换干燥器A至干燥器B运行，母管压力恢复正常。

三、原因分析

3.1干燥器导致压缩空气压力低的主要原因有：

1）冷干机制冷效果不好；

在同等条件下，温度越低，密度越大，压缩空气量也就越大，当冷干机制冷效果不好时，排气压力会偏低。但这种故障不会引起压缩空气压力持续下降，而是下降一点就保持平稳。

2）吸干机干燥器支撑滤网堵塞；

3）吸干机超过流量；

当用户用气量过大或管道堵塞等，而吸干机和冷干机管道流量有限，从而导致压缩空气母管压力会下降。

4）吸干机再生流量过高；

5）吸干机排放阀常开；

6）过滤器堵塞；

3.2事件发生时压缩空气曲线

压缩空气压力与冷干机运行状态关系图

从图可以总结出事件发生时空压机和干燥器分为四个阶段：

1)第一阶段：正常阶段，空压机加载时间为为14min,空压机出口压力与压缩空气母管压力有重叠部分。

2)第二阶段：空压机加载频繁阶段，空压机加载时间由原来的14min缩减至7min,空压机出口压力与压缩空气母管压力有重叠部分。

3)第三阶段：压力脱离阶段，空压机加载时间7min,空压机出口压力与压缩空气母管压力无重叠部分，且压力趋于一条直线波动。

4)第四阶段：压力速降阶段，空压机加载时间7min,空压机出口压力与压缩空气母管压力无重叠部分，且压力趋于下滑曲线波动。

3.3曲线分析

1)我们从简介中干燥器待机状态可知道，干燥器待机状态与空压机的加减载有关，干燥器待机越频繁，空压机加减载越频繁。

2)若吸干机有问题，吸干机A、B塔35min切换一次，会出现周期性压力变化，空压机加载频率会有所变化，但从图中分析来看，并没有发生空压机加载频率变化。-----排除吸干机问题。

3)过滤器问题：若是过滤器堵塞，不会出现第二阶段，空压机频繁加载，而是空压机加载变缓。-----排除过滤器问题。

4)冷干机什么问题会导致空压机出口母管压力与仪用压缩空气母管压力出现四个阶段：

（1）第一阶段：冷媒轻微泄露，冷干机正常运行。

（2）第二阶段：冷媒低压压力过低，导致蒸发器内水出现部分结冰，出现水和冰混合物，当蒸发器自动疏水器电磁阀开启时，由于水中含有冰，疏水电磁阀无法正常关闭。导致压缩空气持续泄露，从而导致空压机加载频繁。

（3）第三阶段：冷媒低压压力过低，导致蒸发器出口管道结冰，到气水分离器管道流通面积减少，从而出现现象:空压机出口母管压力>仪用压缩空气母管压力。

（4）第四阶段：蒸发器出口管道继续结冰，导致到气水分离器管道流通面积进一步减少，从而导致供气量远小于用气量，从而出现仪用压缩空气母管压力快速下降的现象。

5）冷干机需检查冷媒高压约1.4MPa（正常范围：1.4 MPa ~1.6 MPa），低压约0.4 MPa（正常范围：0.35 MPa ~0.45 MPa），就是在保证制冷的同时，防止蒸发器结冰，所以冷媒低压不能太低。

3.5目前检查和试运情况分析

1）检查相关相关阀门，除了疏水阀，未发现漏气情况。-------与曲线分析一致。

2）三台干燥器之间冷媒低压和冷媒高压以及A塔压力和B塔压力对比。

（1）在干燥器停机状态时：冷媒低压和冷媒高压应处于压力相等状态，冷媒压力大约为0.8MPa左右；

（2）干燥器运行状态时：冷媒高压1.4MPa（正常范围：1.4 MPa ~1.6 MPa），低压约0.4 MPa（正常范围：0.35 MPa ~0.45 MPa），从冷却塔A和B可判断是否处于再生----A塔=B塔压力，再生完毕或者处于待机状态；若A塔压力≠B塔压力，正在再生。

3）启动干燥器A时，有报冷媒低压压力低报警，运行时将会导致蒸发器结冰。

四：结论和建议

结论：

本次压缩空气压力低的原因是由于冷干机的冷媒低压压力低，导致冷干机蒸发器管道结冰，导致通流面积减少，从而影响压缩空气流量而导致仪用压缩空气母管压力低。

建议：

1、检查冷媒低压管路是否有泄露，特别是蒸发器管道是否有泄露。

 2、干燥器待机状态能反映空压机加减载状态，建议增加空 压机待机状态<10min时报警，便于及时发现压缩空气系统异常。