摘要：由于仪用压缩空气系统关系到我厂#1、#2机组的安全稳定运行，如果仪用气系统压力下降至0.47Mpa就有可能造成#1、#2机组被迫停机，所以维持仪用气系统压力稳定是一期两台机组安全运行的保障。本文所述内容是消除引起空压机润滑油温高的重要因素，防止空压机在夏季环境温度高，空压机转动摩擦生热等原因造成设备超温，威胁设备安全运行。
关键词：空压机；润滑油；温高跳机；隐患查找；治理
1、引言
三河发电有限责任公司所使用的空气压缩机为美国英格索兰公司生产的两级压缩离心式空气压缩机。分为仪用空压机和杂用空压机，仪用气主要供给仪器、仪表用气和重要阀门的执行机构。杂用气主要是吹扫和冷却用，并且作为仪用压缩空气的备用气源。
2、设备简介
2.1空压机参数
仪用空压机型号为1CV12MX2E，设计出口压力为1.0MPA，设计流量为34立方英尺/分钟。一级空气温度49℃报警，52℃跳闸，二级空气温度52℃报警，60℃跳闸。润滑油压在20到30bar范围工作，为保证设备正常运行，设定空压机润滑油温≤28℃报警、≤25℃跳机；≥49℃报警、≥52℃跳机。一级振动0.75mil报警，0.80mil跳闸，二级振动0.95mil报警，1.0mil跳闸。
2.2空压机主要部件
空压机主要由大齿轮，一、二级转子，一、二级轴承，一、二级缸体，空气冷却器，油冷却器，疏水器，入口门，出口门，旁路门，油泵，滤芯等组成。
2.3空压机工作原理
空压机工作原理为：空压机为两级压缩，由一台转速为2970转/分钟的电动机输送动力，电动机带动大齿轮旋转，一级转子与二级转子分别由小齿轮与大齿轮相啮合，从而使一、二级转子高速旋转，对气体进行压缩，一级转子转速约为52909转/分钟，二级转子转速为64667转/分钟。空气经过两级滤网过滤后经过入口门进入一级缸体，由一级叶轮压缩后通过空气冷却器、联络管进入二级缸体，再经过二级叶轮压缩，由二级空气冷却器对压缩气体进行冷却，冷却后经过逆止门、出口门进入系统。
2.4空压机运行方式
我厂共4台仪用空压机，两运两备。两台仪用空压机运行时，出力自主分配，设定压力高的空压机带主要负荷，旁路门全关，入口门随负荷变化而变化。而另一台空压机则带辅助负荷，入口门与旁路门各有不同的开度，当带主出力的空压机不能满足系统的要求时，辅助空压机将增大出力，入口门开大，旁路门关小，当空压机出力高于系统负荷时，辅助空压机旁路门开大，将多余的压缩空气排入大气和一级，从而保证系统压力的稳定。
2.5空压机原设计调温方式
每台空压机温控三通阀是空压机润滑油系统的重要调温部件，在润滑油温度较高时开大冷油管路而关小热油管路,使润滑油通过冷热混合而降低温度；当润滑油温度较低时,动作相反。
3、空压机安全隐患
3.1空压机安全隐患现象
空压机自投入运行以来，由于夏季环境温度高，空压机转动摩擦生热等原因造成设备超温，威胁设备安全运行，影响到机组的稳定运行。每年夏天，空压机频繁发润滑油温高报警、甚至跳机。
3.2空压机安全隐患的危害
由于压缩空气系统关系到我厂一期#1、#2机组的安全稳定运行，如果系统压力下降至0.47Mpa就有可能造成#1、#2机组被迫停机，所以维持仪用气系统压力稳定是一期两台机组安全运行的保障。当环境温度高后，空压机油温高跳机的现象会造成一期压缩空气系统压力向下波动，影响到一期机组的安全运行。最低时系统压力下降至0.49Mpa，已经很接近下限值。
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4、安全隐患的原因分析
4.1空压机说明书所列的润滑油温度高的可能原因有：
4.1.1进油冷却器水流少或没有
4.1.2水温高
4.1.3温度装置设定不当
4.1.4油冷却器水管堵塞或脏了
4.1.5温控三通阀卡涩或调温失灵
4.2排查说明书所列的空气温度高的原因
4.2.1现场观察空压机闭冷水的窥镜，有水流；询问运行人员，闭冷水系统正常。但空压机闭冷水系统处于全厂闭冷水系统的末端，有可能存在循环质量差，造成润滑油温度高的情况，此问题不是主要原因。
4.2.2闭冷水系统温度最高时37℃，最低时22℃，经过观察闭冷水在33℃以上时空压机容易发生油温高、气温高的现象。所以第二条水温高可以造成润滑油温度高。
4.2.3温度装置设定不当，经过热工专业对各级温度探头检测，温度设定值检查，此项原因排除。
4.2.4每年春季的定检内容包含油冷却器的化学清洗，清洗后冷却效果良好，此项原因也可以排除。
4.2.5解体检查温控三通阀，内部清洁，无卡涩现象，对阀芯进行试验，发现阀芯开度达不到要求，可能导致润滑油温度冷油少而热油多，造成温度升高。
4.3其它原因的分析
对以上所列油温高原因进行逐项排除后，我们开始查找其它可能造成润滑油温度高的原因。环境温度，润滑油温度高跳闸现象在夏季高温季节就会频繁出现，其它季节相对较好，由于气候是我们无法改变的，所以这个原因我们无法消除，只能想方设法降低环境对设备的影响。
5、安全隐患的治理
根据查找出的原因制定了以下的措施进行治理：
5.1水温高的治理：
将空压机闭冷水安装一旁路和管道截止门，使旁路通过冷却器。冷却器采用生水进行冷却，夏季时关闭截止门，强制闭冷水通过冷却器降温（设计进口38℃，出口30℃），冷却器采用生水冷却（设计生水最高温度15-18℃）。其他三个季节关闭冷却器。生水进行回收至化学制水。
5.2环境温度高的治理：
在每年夏季来临之前将空压机室大门、窗户全部打开，将墙壁风机启动，拆卸空压机防护罩进行散热
5.3温控三通阀调节不合理进行改造：
5.3.1将空压机停止运行，切断油泵电源。
5.3.2拆除温控三通阀内部阀芯，使温控三通阀成为普通的三通管路。
5.3.3在温控三通阀热油管路上加装一个可控的球阀，以用来对热油的流量进行控制。
5.3.4改造后在高温季节运行时，根据润滑油温度通过关闭温控三通阀热油管路的阀门大小，来控制热油的流量，是冷油量增大而热油量减小，从而达到降低润滑油温度的目的。
5.3.5在停备状态下打开热油管路上的阀门，是油温升高，以避免由于油温低而无法启动的情况。
6、隐患治理的效果
6.1闭冷水系统增加换热器后
以情况最严重的#2杂用空压机为例，2011年以前每年夏季润滑油温一直处于报警状态（润滑油温49℃报警，52℃跳机），早晨油温在49.9℃至51℃之间，经常发生由于油温高跳机的现象，也就是说经常超过52℃，直接威胁到一期2台机组的安全运行。自2011年闭冷水改造项目投入使用后#2杂用空压机夏季润滑油温度最高时43.7℃，没有发生过由于温度高跳机的现象，经实践验证水温高的安全隐患彻底排除。
6.2拆除温控三通阀阀芯并加装阀门
取消温控阀内部阀芯在温控三通阀热油管路加装控制阀门，解决了供货周期长，部件容易出现老化，控制失灵等问题，提高了设备运行的安全性。由于该阀属于进口备件，费用较高，通过温控三通处油管改造完全可以满足要求，节省了检修费用，提高了设备运行的安全性、稳定性、经济性。
6.3综合其它因素
综合前两项，降低闭冷水温度，增加润滑油冷油进油量，减少热油进油量，且在每年的迎峰度夏前对每台空压机进行化学清洗（重点清理油冷却器、空气冷却器），消除冷却器内部换热面积垢造成换热效果差的因素。并将空压机室大门、窗户全部打开，将墙壁风机启动，拆卸空压机防护罩进行散热，尽可能的降低环境因素对空压机润滑油温度高的影响。通过上述方法，解决了空压机夏季运行润滑油温高的问题，保证设备稳定性及机组的安全性。
总结
经过近两年的时间对我厂压缩空气系统的安全隐患进行了全面、细致的查找，根据查找出的可能的各项原因进行逐项排除，经过两个改造项目将系统及设备的安全隐患全部消除，确保了我厂一期两台机组的安全稳定运行。
参考文献
[1]《离心式空气压缩机操作手册》.
[2]《三河发电厂空压机管理和维护规定》.
论文作者:杨涛,杨志强,周洋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：空压机论文; 润滑油论文; 冷却器论文; 热油论文; 温度论文; 系统论文; 机组论文; 《电力设备》2019年第5期论文;