(湖南华润电力检修有限公司 湖南省郴州市资兴市 423400)
摘要:华润电力(涟源)有限公司仪用空压机油温高故障频发,根据油温高产生的原因进行分析,通过增大冷却水水压、减少节流、控制水质等措施,有效的降低了仪用空压机油温,并能长久稳定运行。
关键词:仪用空压机;油冷却器;结垢;油温;水压;水质;管道泵
1 概况
华润电力(涟源)有限公司共2台哈尔滨汽轮机厂制造的西屋引进73B型机组,型号为:N300-16.7/537/537-2,亚临界一次中间再热、单轴、高中压合缸、双缸双排汽、凝汽式汽轮机。2台机组公用一套压缩空气系统:由 4 台仪用空压机、3 台仪用空气干燥机、贮气罐、杂用压缩空气管路、仪用压缩空气管路等组成。该仪用空压机主要由主机(采用微油水冷,电动机驱动的低噪声固定螺杆式空气压缩机)、电动机、油气分离器、油冷却器、后冷却器和底盘等零部件组成,被封闭在隔声罩内。
2 仪用空压机简介
2.1仪用空压机油冷却器采用水冷方式,冷却水最大流量为10.2m³/h,冷却水进水压力要求0.2~0.5MPa;
2.2仪用空压机冷却水循环回路:开式循环水或工业水→仪用空压机冷却水进水母管→各空压机冷却水进水支管→Y型过滤器→空压机总成冷却水进水口→进水过滤器→进水电磁阀→进水总管→后冷却器+流量调节阀、油冷却器→出水总管→出水温度开关→空压机总成冷却水出水口→各空压机冷却水出水支管→仪用空压机冷却水出水母管→无压开式水回水母管。
3 仪用空压机的主要问题
3.1夏季工况,仪用空压机运行油温达到96℃,且频发油温高报警(最终温度警告100℃,跳机温度110℃),虽清洗冷却器后油温有所降低,但仅能维持3至7天左右,油温又会升高。仪用压缩空气是机组较为重要的公用系统,空压机运行不稳定,严重威胁机组运行安全。
4 油温高原因分析
4.1仪用空压机油冷却器采用两套互为备用的冷却水源:1、开式循环水(压力0.18~0.20MPa,流量20T/H);2、工业水(压力0.20~0.22MPa,流量20T/H)。仪用空压机油冷却器冷却水进水压力要求为0.20~0.50MPa,由此可以看出,目前系统的冷却水源仅能满足该冷油器冷却水压力的最低要求。
图一:开式循环冷却水系统及仪用空压机滤网布置图
4.2从开式循环冷却水系统及仪用空压机冷却水管路分析:开式循环冷却水母管上设置有一套一级滤网:电动滤水装置(滤网网孔直径0.20mm),仪用空压机冷却水进水支管上设置有一个二级滤网:Y型滤网(网孔直径0.20mm),在仪用空压机的成套设备中自带一个网孔直径0.10mm的Y型进水过滤器(三级滤网),而仪用空压机油冷却器冷却水铜管内径为0.85mm,由此可以看出:该套系统重复设置滤网,造成了冷却水节流,影响油冷却器冷却效果。
4.3自2015年5月至2017年7月,在24次处理油冷却器油温高缺陷中,油冷却器水侧铜管均不同程度结有硬垢(主要成分为:碳酸钙),而结垢期开式循环水浓缩倍率均处于较高值,在此种水质情况下,油冷却器铜管易发生结垢,结垢导致仪用空压机油温升高,油温升高增快油冷却器铜管的结垢速率,如此恶性循环,最终导致仪用空压机油温持续升高。
综上所述,分析认为仪用空压机油温高的主要原因为:冷却水压力偏低、节流、水质差。
5 降低油温的措施
5.1从上分析可知,提高油冷却器冷却水压力、减少冷却水节流、提高冷却水水质,是降低油温的最有效方法。
5.2考虑提高冷却水水源压力成本较大及较困难的情况下,决定在开式循环水至仪用空压机冷却水进水母管段增加管道泵,提高冷却水进水压力至0.40~0.50MPa;原工业水源管路保持不变,作为仪用空压机冷却水的备用水源。
5.3 根据系统布局及设备结构,母管处的电动滤水器已能完全满足系统过滤要求,决定取消二级、三级滤网,减少仪用空压机冷却水节流。
5.4根据水侧结垢情况,决定采用降低原水的碱硬度、加大换水量、增大阻垢剂用量、凉水塔定期排污、定期监测水质等措施控制开式循环水浓缩倍率低于2.5,提高冷却水水质,能有效减缓油冷却器水侧结垢速率。
6 处理后结果
6.1通过取消仪用空压机冷却水进水二级、三级滤网,入口压力由原来的0.20~0.22MPa提升至0.22~0.24MPa,仪用空压机运行油温下降4~6℃。
6.2通过对仪用空压机冷却水水质的控制,仪用空压机运行油温能维持稳定90℃左右,持续运行20天后,检查油冷却器铜管,未发现结垢情况。
6.3因机组暂时无双停运机会,仪用空压机冷却水进水母管上增加管道泵方案未实施,但根据油冷却器换热系数、冷却水温度、出水压力、管道截面积不变的情况下,将原冷却水压0.20MPa提高至0.40Mpa,可以推算出油温还将下降10~16℃左右。
7 结束语
仪用空压机油温通过减少节流、控制水质措施的执行,已能稳定在合格范围内。再通过提高冷却水进水压力后,仪用空压机油温将得到更好的控制,在提高设备可靠性的同时,也可以减少清洗冷却器次数,从而降低人工成本。这对于开式循环水直供冷却的空压机具有非常宝贵的参考价值,值得推广。
参考文献:
[1] 集控运行规程(第四版)华润电力(涟源)有限公司
[2] 汽机系统图(第五版)华润电力(涟源)有限公司
[3] 康普艾空压机中文用户手册0350 康普艾压缩机有限公司
作者简介:
王鑫嗣 湖南华润电力检修有限公司(涟源)项目部汽机班班长;
陈文和 华润电力(涟源)有限公司技术支持部汽机专业主管;
黄 葵 华润电力(涟源)有限公司技术支持部锅炉专工;
论文作者:王鑫嗣,陈文和,黄葵
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签:冷却水论文; 冷却器论文; 空压机论文; 华润论文; 滤网论文; 涟源论文; 水质论文; 《电力设备》2017年第26期论文;