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離心式空壓機在國華臺山發(fā)電廠B廠的應(yīng)用
昆山遠(yuǎn)方機電設(shè)備有限公司 2015/9/29 11:52:00
核心提示: 肀*高局水公業(yè)離心式空壓機在國華臺山發(fā)電廠B廠的應(yīng)用張吉良牛振華(廣東國華電臺山發(fā)電有限公司,廣東臺山529228安全性和經(jīng)濟性,在機組各系統(tǒng)中占據(jù)了越來越重要的地位。文章從熱工維護的角度闡釋了離
肀*高局水公業(yè)離心式空壓機在國華臺山發(fā)電廠B廠的應(yīng)用張吉良牛振華(廣東國華電臺山發(fā)電有限公司,廣東臺山529228安全性和經(jīng)濟性,在機組各系統(tǒng)中占據(jù)了越來越重要的地位。文章從熱工維護的角度闡釋了離心式空壓機的結(jié)構(gòu)特點、控制方法及策略,同時也分析了在離心式空壓機的運行中遇到的問題和解決方法。
??;控制策略1概述國華臺山發(fā)電廠B廠工程6、7號機組共同設(shè)置5臺離心式空氣壓縮機及其后處理系統(tǒng)設(shè)備,其中3臺運行、1臺熱備用、1臺檢修備用。熱備用空壓機是要求當(dāng)運行中的一臺空壓機出口壓力降低,達到停機的標(biāo)準(zhǔn)時,熱備用的空壓機迅速投入。如果熱備用的空壓機無法投入,應(yīng)立即啟動檢修備用的空壓機。
離心壓縮機是指氣體在壓縮機中的運動是沿垂直于壓縮機軸的徑向進行的。壓縮機的工作輪在旋轉(zhuǎn)的過程中,由于旋轉(zhuǎn)離心力的作用及工作輪中的擴壓流動,使氣體的壓力得到提高,速度也得到提高。隨后在擴壓器中進一步把速度能轉(zhuǎn)化為壓力能,通過它可以把氣體的壓力提高,從而來滿足機組在運行時對壓縮空氣的需求。
2離心式空氣壓縮機的結(jié)構(gòu)2.1離心式壓縮機的壓縮流程流程圖離心式空壓機為三級壓縮、兩級冷卻的機器??諝庀扔蛇M氣口吸入經(jīng)過第一級壓縮后進入一級冷卻器冷卻,再經(jīng)第二級壓縮后進入二級冷卻器冷卻,然后又經(jīng)第三級壓縮達到所需壓力,最后經(jīng)過后冷卻器提供給用戶40*C以下完全無油的潔凈高壓空氣。
2.2離心式空壓機的結(jié)構(gòu)特點一般離心式壓縮機由以下幾部分構(gòu)成:吸入室、進氣導(dǎo)流器、葉輪、擴壓器、彎道和回流器、蝸殼、密封以及潤滑油系統(tǒng)等。我廠使用的離心式空壓機為三級壓縮、兩級冷卻。空氣先由進氣口吸入經(jīng)過第一級壓縮后進入一級冷卻器冷卻,再經(jīng)第二級壓縮后進入二級冷卻器冷卻,然后又經(jīng)第三級壓縮達到所需壓力,最后經(jīng)過后冷卻器提供給用戶40*C以下完全無油的潔凈高壓空氣,其流程如所示。為離心式空壓機系統(tǒng)框圖:離心式空壓機框離心式空壓機控制策略3.1控制系統(tǒng)介紹空壓機的PLC控制系統(tǒng)采用西門子S7-200,包括自身的啟/停、連鎖控制等,而空壓機間的連鎖由DCS完成。與DCS間采用雙向數(shù)據(jù)通訊接口MODBUS(RS485)通訊協(xié)議,通過地址表尋址的方式完成通訊。空壓機自身的運行/啟停狀態(tài)、空壓機遠(yuǎn)方/就地控制狀態(tài)、壓力、溫度和振動等信號能通訊至DCS,并能接受啟動/停止指令等信號。
3.2離心式空壓機控制模式單臺空壓機具有4種控制模式:基本控制模式、進氣節(jié)流模式、間歇模式控制模式和自動雙重模式控制模式。結(jié)合臺山電廠B廠6、7號機組的實際情況,一般只使用前兩種控制模式:基本控制模式和進氣節(jié)流模式。
3.2.1基本控制模式?;究刂颇J酵ㄟ^調(diào)節(jié)卸荷閥來維持壓縮機的設(shè)定壓力。當(dāng)廠用空氣需求量減少時,卸荷閥打開排出多余的氣體。通過對進氣控制閥/導(dǎo)葉調(diào)節(jié),以維持設(shè)計電機電流?;灸J竭\行下需設(shè)定排氣壓力和最大的電機電流。
特性曲線如所示:基本模式3.2.2進氣節(jié)流模式。進氣節(jié)流模式是在滿足廠用空氣系統(tǒng)需求的情況下,通過進氣節(jié)流以減少電機電流。除了在當(dāng)滿足廠用空氣系統(tǒng)需求情況下節(jié)流,此種模式與基本模式類似。進氣控制閥/導(dǎo)葉可以對進氣節(jié)流,直到達到最小電流設(shè)定點。
假如廠用系統(tǒng)需求量繼續(xù)下降,卸荷閥將自動調(diào)節(jié)以保持設(shè)定壓力。進氣節(jié)流模式運行下需設(shè)定排氣壓力、最大的電機電流和最小的電機電流。特性曲線如所示:進氣節(jié)流模式4離心式空壓機熱工保護離心式空壓機在運行時一旦發(fā)生下列情況,壓縮機將自動關(guān)機,以保障空壓機設(shè)備的安全:過高的級間進氣溫度;油壓過低;低速小齒輪過高振動;高速小齒輪過高振動;微處理器失效;手動緊急跳機;電機電流傳感器失效;油壓傳感器失效;油溫RTD失效;系統(tǒng)壓力傳感器失效;進氣空氣溫度RTD失效;低速小齒輪振動傳感器失效;高速小齒輪振動傳感器失效;排氣壓力傳感器失效。
表1保護定值表潤滑油壓力低跳機低報聱潤滑油溫度高跳機高報警馬達電流低跳機末級進氣溫度高跳機高報警低速振動值高跳機高報警高速振動值高跳機高報警前軸承溫度高跳機高報聱后軸承溫度高跳機高報警定子溫度高跳機高報警5離心式空壓機在運行中常見的問題及處理方法1-5號離心式空壓機在臺山電廠應(yīng)用的2年多的時間,在此列舉一些遇到的比較典型且常見的故障及解決方法。值得注意的是,當(dāng)壓縮機克服不了廠用空氣壓力時,就會產(chǎn)生喘振,但工況穩(wěn)定時,只要確保最小和最大馬達電流值的準(zhǔn)確設(shè)定,就能避過喘振點。
5.1壓縮機喘振產(chǎn)生原因:空氣系統(tǒng)有異物,進氣過濾器過臟。采取措施:從空氣系統(tǒng)中除去異物,清洗或更換過濾器芯。
產(chǎn)生原因:壓縮機級間溫度過高。采取措施:打開冷卻水閥,檢查冷卻水溫度和流量。
產(chǎn)生原因:排氣壓力設(shè)定過高。采取措施:調(diào)整排氣壓力到設(shè)定值。
產(chǎn)生原因:最大/小電流設(shè)定不正確。采取措施:調(diào)整到設(shè)定點,把最小電流調(diào)離喘振點。
5.2壓縮機不能達到設(shè)計的排氣壓力產(chǎn)生原因:排氣壓力設(shè)定值過低。采取措施:調(diào)整排氣壓力設(shè)定值到設(shè)計值。
產(chǎn)生原因:卸荷閥處于手動狀態(tài)。采取措施:檢查閥的控制模式改為自動模式。
產(chǎn)生原因:排氣壓力傳感器失效。采取措施:更換傳感器。
產(chǎn)生原因:空氣系統(tǒng)需求過大。采取措施:啟動另外一臺壓縮機。
5.3過量振動產(chǎn)生原因:葉輪粉塵積累過多。采取措施:清洗葉輪。
產(chǎn)生原因:氣流中含有水。采取措施:檢查冷凝水排放“V”型槽閥,如果有堵塞就必須清洗;檢查中間冷卻器有無泄漏,必要時修理或更換管束。
5.4進氣閥或卸荷閥不能操作或不穩(wěn)定運行產(chǎn)生原因:進氣閥作用器空氣管路有泄漏或有異物。采取措施:除去異物或?qū)π孤┨庍M行修理。產(chǎn)生原因:進氣閥定位連桿卡住。采取措施:修理或更換。
產(chǎn)生原因:進氣閥I/P傳感器失效。采取措施:重新校準(zhǔn)更換。
產(chǎn)生原因:PID比例范帶沒有設(shè)定到合適的值或復(fù)位沒有正確設(shè)定。采取措施:可通過試驗改變設(shè)定點。
6結(jié)語臺山電廠B廠配置的離心式空壓機是首次在臺電使用,相較一期螺桿機而言有較大改善。一期空壓機使用螺桿式,屬于容積式壓縮機,基本原理是改變壓縮室內(nèi)的容積,提高壓力,如公式:P1V1=P2V2.如前所述,B廠使用離心式壓縮機,屬于動能式壓縮機,基本原理是用葉輪提升氣體動能,經(jīng)擴壓器使動能轉(zhuǎn)化為壓力能。通俗點說:螺桿式壓縮機類似打氣桶,而離心式壓縮機類似電風(fēng)扇。從原理上,能減少摩擦和熱傳遞的能量損耗,產(chǎn)生的壓縮空氣完全無油的同時,也能達到節(jié)能降耗的目的。*