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空壓機控制系統改造

作者:劉吉文  
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 沙角C電廠總裝機容量為3×660 MW。該廠的壓縮空氣氣源系統裝有4臺離心式空壓機,2套吸附式干燥器,采用閉式循環冷卻水冷卻。

  近年來,由于設計、運行、維護方面的原因,空壓機系統故障率較高,并曾導致機組停運事故。為此,該電廠制定并實施了一系列技術改造方案。

1 提高系統安全可靠性

  由于設計等方面的原因,空壓機系統存在一些安全隱患。例如,曾發生過這樣一起故障,因為空壓機跳閘,干燥器后儀用壓縮空氣罐壓力逐步降低,一段時間過后,空壓機能正常啟動了,空壓機出口壓力很快達到設定值,但檢查發現干燥器后儲氣罐壓力仍在下降。檢查發現,是干燥器2個入口氣動閥全部關閉,壓縮空氣無法通過。原因是原設計的干燥器入口氣動閥氣缸氣源取自干燥器出口管路,當系統壓力下降到一定程度時,氣動執行器所提供的力矩無法打開關閉的閥門。即使空壓機運行后,壓縮空氣也無法通過干燥器,干燥器入口氣動閥始終無法獲得足夠壓力的動力氣源。為此,從干燥器入口母管取一氣源,經過一小型過濾器,與原氣源合并,供給入口氣動閥,從而保證系統壓力降低時,只要空壓機能運行,干燥器就能正常工作。

  其他措施還有:加大高位冷卻水箱的容量,并加裝水位監測儀表;加強對空壓機冷卻器清潔度和壽命的管理;運行人員定期進行反事故演習等。

2 降低設備故障率

  日常維護中,對故障率高的設備進行重點跟蹤,分析原因,進而實施改進。如空壓機旁路閥不能關閉的故障較多,使空壓機供氣量和效率大大降低,還易造成系統壓力的不穩定。主要原因為:

  (1) IP轉換器及先導閥閥芯被水和鐵銹物污染,IP轉換器氣孔堵塞或先導閥閥芯卡澀,導致閥門不能動作。為此,將空壓機儀用氣源母管(原為炭鋼管)更換成316不銹鋼管;并在空壓機氣源母管上安裝過濾器,提高空壓機控制用氣源品質。

  (2) 控制器輸出錯誤。沙角C電廠使用的空壓機是根據馬達電流來控制旁路閥開度的,在環境溫度很高或空壓機冷卻器冷卻效果不好的情況下,壓縮空氣的密度小,馬達出力小,馬達電流會偏低,控制器就會錯誤地認為空氣流量低。為防止機器喘振,控制器輸出指令打開旁路閥,使壓縮空氣在本機內循環,這樣壓縮機對外供氣量就大大降低。找出問題的根源,采取了相應解決的方法:加強對空壓機閉式冷卻水系統的監控;定期清洗或更換空壓機空氣冷卻器;對冷卻塔進行定期清洗;加裝水位儀表監控水位;保證空氣冷卻器的冷卻效果。在環境溫度很高,或機器性能下降時,若采取上述措施旁路閥仍不能關閉,可修改電流下限限制參數,改變旁路閥的開啟(關閉)點,使空壓機旁路閥正常動作。

  另外,還對設備進行升級,將原MP3控制器升級到CMC控制器。新控制器增加了進口閥/旁路閥控制信號輸出指示,可靠性更高,并對空壓機的工作曲線進行了優化,使空壓機的工作效率更高。

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