丙烯腈空壓機控制油路二次油壓難建問題的解決

高立國

（大慶煉化公司聚合物一廠丙烯腈車間，黑龍江 大慶 163411）

大慶煉化公司聚合物一廠丙烯腈車間擁有空氣壓縮機組一套，由NG32/25/0背壓式汽輪機和MCL-804-6離心式壓縮機構成。空氣壓縮機組主要是為裝置反應提供0.2MPa、160℃的壓縮空氣。

空壓機組的潤滑油控制系統由啟動系統、轉速調節系統和保護系統組成。啟動系統由啟動裝置和速關閥構成，啟動裝置借助速關油控制速關閥的開關，同時限制放大器的輸出；轉速調節系統由Woodward調速器、放大器、油動機和調節氣閥構成，調速器把從汽輪機軸上測得轉速與設定轉速相對比，當出現偏差時，調節器連桿動作，將信息傳給放大器，于是產生了相應的二次油，二次油控制油動機動作從而控制調節氣閥調節轉速，直至與設定值相同。

圖1是潤滑油控制系統的初始狀態圖，危及保安器10的滑閥處于y位，調速器設定在最低轉速位置min，整個系統與油箱r11相通，系統內控制油壓力為零，速關閥活塞片2在彈簧作用下處在閥體的最左端，保證蒸汽線閥門完全關閉，同時油動機活塞片12也在彈簧作用下上升至最上端，使蒸汽調節氣閥4完全關閉。

當準備啟機時，先將確認調速器轉速給定值調整到最低轉速min位置，因為此時實際轉速為0，比例杠桿6升到最高位置。此時要松開啟動手輪鎖母并逆時針旋轉，將滑閥1由a位置調節至e位置，通過比例杠桿6，將放大器滑套8提升到最高位置，油路開度最大，使二次油油路r8—r3—r4內的二次油壓P2維持為0MPa，二次油壓無法建立，此時調節氣閥4仍處于完全關閉狀態。關閉危及保安器10使得其滑閥從y位變為x位，此時供油系統未投用，所以整個控制油路圖1 控制油路初始狀態內的油壓仍未0。

啟動供油系統后，0.8MPa的控制油從r1點進入控制油系統，大部分油經r5—r7油路進入速關閥活塞3的右側腔體，推動活塞3向左側移動，其左側腔體油經啟動裝置1活塞上的回油孔回到油箱r11，隨著啟動機構調節至d位置時，活塞上的回油孔被封閉，活塞左側腔體內的油經油路r6回到油箱r11,r6—r5上的節流閥保證了活塞3和活塞片2的緩慢閉合；另一部分油經節流閥9進入二次油路，但是放大器滑套7和滑閥8之間的流道還處于最大位置，所以二次油回流量L2為最大值，二次油壓P2=0。

隨著啟動裝置1手輪繼續調節，其滑閥進入到c位置，控制油通過油路r5—r6進入活塞3左腔體，并建立0.8MPa的速關油全油壓。此后，速關油推動活塞3和活塞片2一起向右移動，活塞3右側油經r7—r13油路上節流閥回到油箱，當活塞運動到最右側終點位置時，速關閥完全開啟。

此過程中放大器滑套7向下移動，將放大器流道變小，但是仍不能滿足二次油壓的建立，二次油油壓P2仍為零。

將啟動裝置手輪繼續下調，進入狀態b位置，速關閥在左側油壓為0.8MPa，處于全開。放大器滑套7向下移動，使得放大器流道減小，油路r4—r3—r8內的二次油壓逐漸升高至P2=0.15MPa時，抵消了油動機滑閥11上彈簧的部分彈力，使滑閥11上移至h位置，控制油從r14—r9進入油動機活塞12上油腔，活塞下移，調節氣閥打開，汽輪機轉子開始充速。

當油動機活塞12下降到一定位置時，油動機上的角形連桿給彈簧更大的作用力，油動機滑閥下移至g位置，調節氣閥停止打開。啟動裝置手輪繼續向下調，進入狀態a位置，放大器滑套7向下移動，放大器流道繼續減小，油路r4—r3—r8內的二次油壓P2維持在0.15~0.45MPa，放大器滑閥在二次油壓作用下克服了更多的油動機滑閥11上彈簧的彈力，自動調節尋找到一個平衡位置。此過程中油動機滑閥11繼續上移至h位置，油動機活塞繼續下移使調節氣閥開度增大，汽輪機轉速增加，當活塞12到達某一固定位置，油動機滑閥11在彈簧作用力下回到g位置，汽輪機轉速停止增加，此時機組轉速為最低工作轉速4 400r/min。

當想繼續提高轉速時，可將調速器旋鈕從min向max調節，此時調速器連桿5向上移動，并通過比例杠桿6帶動放大器滑套7向上移動，放大器流道減小，二次油壓增大，克服更多的油動機彈簧阻尼力，滑閥11移動到h位置，實現調節氣閥開度增大，達到提高轉速的目的。同時二次油壓平衡放大器滑閥下的彈簧阻力，使得放大器滑閥對滑套有個跟蹤動作，直至平衡，滑閥11移回到g位置，調節氣閥停止打開，轉速恒定在設定值。如想降轉速，則向min方向旋轉旋鈕，道理與上相反。

丙烯腈空壓機在2010年7月開機過程中，發現二次油壓很難建立，即使啟動機構滑閥處于a位置時，仍不能建立，影響了正常的啟機。在反復操作了多次后才成功建立了二次油壓，完成啟機動作。在其后的幾次啟機過程中都出現了此類問題。

通過分析認為二次油壓不能建立的原因如下。

(1)啟動裝置滑閥1的移動直接控制比例杠桿6和滑套7的動作，如果在其連接處出現磨損，滑閥1的移動將無法有效定位滑套7的位置，將影響二次油壓的建立。

(2)當啟動裝置滑閥1位于b位時，比例杠桿6應將滑套7下移至固定位置，使得放大器滑套和滑閥間的油槽重疊部分達到固定值，可建立二次油壓，但是如果滑套7卡死在某一位置，二次油壓便不具備建立的條件。

(3)放大器滑閥和滑套之間間隙過大，存在漏油現象，導致二次油壓無法建立。

(4)放大器滑閥底部彈簧的彈性系數變小或斷裂，在二次油壓未達到0.15MPa時便自動追蹤滑套，使油路卸壓，無法建立二次油壓。

(5)節流閥9出現堵塞，影響二次油的流量，造成二次油壓無法建立。

鑒于以上原因，2011年3月檢修中，對調速器進行拆解，發現啟動裝置滑閥1與比例杠桿鉸連，雖稍有輕微磨損，在對啟動裝置解體檢查后發現放大器滑閥底部彈簧斷裂，不能對滑閥產生足夠阻力。更換新彈簧后，開機時二次油壓建立平穩，開機一次成功。在隨后的2012年和2013年2次開機過程中均未出現二次油壓建立困難的問題。

[1]王紹艷，袁紹華.工業汽輪機技術問答[M].化學工業出版社.

[2]黃樹紅.汽輪機原理[M].中國電力出版社.