淺談提高壓縮空氣品質的措施

呂 靜 王 偉

(河南中孚電力有限公司，河南 鞏義 451200)

0 概述

儀用壓縮空氣素有電廠“第二備用電源”之稱，隨著自動化水平的日益提高，儀用壓縮空氣廣泛應用于電廠的各個環節，如何有效提高儀用壓縮空氣的品質，盡可能降低其水份、油份及灰塵含量，對于提高電廠機組運行的穩定性具有不可忽略的作用。

1 我公司儀用壓縮空氣系統流程特點及對壓縮空氣品質的影響

1.1 我公司儀用壓縮空氣及后處理系統流程

空壓機——精密過濾器——微熱吸附式干燥機——精密過濾器——儲氣罐——用氣端（氣動執行機構、熱工儀表等）

從功能劃分可以分為三部分：（1）壓縮空氣的生成：空氣自空氣過濾器及卸荷閥吸入，進入壓縮機主機進行壓縮。壓縮后的油氣混合物通過單向閥進入油氣分離器，在此完成油氣分離，然后壓縮空氣經最小壓力閥進入空氣冷卻器，冷卻后的壓縮空氣經氣水分離器向氣網提供壓縮空氣。

（2）壓縮空氣的初級凈化：我公司儀用壓縮空氣后處理設備配備微熱吸附式干燥機，其根據變壓、變溫吸附原理，充分利用吸附劑在高壓、低溫下吸附，低壓、高溫下脫附的特性，提高單位質量內的吸附劑的吸附量，從而達到深度干燥壓縮空氣的目的。該設備采用雙塔結構，一塔在高壓、常溫下吸附空氣中的水分，另一塔在低壓、高溫下用部分干燥空氣使吸附塔中的吸附劑再生，經過一定時間，兩塔切換，每個塔的實際工作過程可分為吸附——再生（包括加壓再生和冷卻再生）——充壓。

（3）壓縮空氣的穩流與再凈化：此功能的實現主要是儲氣罐設備，儲氣罐具有緩沖、降溫、除水和儲能的功能。壓縮空氣在儲氣罐內擴容，可以減弱壓縮機排出的氣流脈動，提高輸出氣流的連續性及壓力穩定性，同時進一步沉淀分離壓縮空氣中的水份及油份，進行壓縮空氣再凈化。

1.2 系統特點及對壓縮空氣品質的影響

（1）我公司采用MM132 有油潤滑式螺桿空壓機，由于空氣與潤滑油共同在壓縮機主機進行壓縮，產生的壓縮空氣不可避免的含有油份及微量灰塵，空氣經壓縮冷卻后即成為濕飲和空氣，并夾帶大量的液態水滴。

（2）我公司儀用壓縮空氣系統先經過微熱吸附式干燥機凈化處理后再經儲氣罐擴容穩定后向用戶端輸送，這一流程的配置使得大量的水份、油份等雜質需由微熱吸附式干燥機吸納并處理，造成該設備負擔過重，不利于壓縮空氣品質的提高。

（3）原儲氣罐、精密過濾器等裝置下部原設計多為手動排污門，需人工排放才能去除水份、油份等雜質，可控制性差，易因排污不及時造成壓縮空氣品質下降，威脅設備安全運行。

2 通過優化流程功能配置，有效提高壓縮空氣品質

（1）由于流程設計造成的微熱吸附式干燥機負擔過重問題，如現場具備一定時間段內切斷總氣源條件者，可依據將流程變更為空壓機——精密過濾器——儲氣罐——精密過濾器——微熱吸附式干燥機——用氣端（氣動執行機構、熱工儀表等）方法，通過管路的重新布置與連接實現；此方式已在電力分公司灰庫區ML55 儀用壓縮空氣系統得以應用。

（2）對于現場不具備切斷總氣源條件，如電力分公司儀用壓縮空氣系統，則可采用逐臺解列壓縮機，在壓縮機與后處理設備之間增加油氣分離器設施的方式解決，這樣即可利用油氣分離器去除壓縮空氣中不低于50%的雜質，有效降低了后處理設備的負荷，同時也可延長吸附劑的使用壽命及吸附劑的吸附、脫附能力。

（3）儲氣罐、精密過濾器及油氣分離器底部手動排污門之后加裝電子自動排水器實現定時自動排污功能。電子自動排水器無需人工操作，且具有排放周期0～20min 可調，單次排放時間0～1min 可調功能。

（4）儀用空氣的取樣點應選自管路的上方，在管路的末端、最低處等易造成水份沉積的地方可考慮增設電子自動排水器來規避壓縮空氣析出的水份造成的銹蝕及結冰堵塞問題。

（5）如系統對于壓縮空氣品質要求嚴格，則可考慮采用組合式干燥機，即先將壓縮空氣采用冷凍干燥的原理，利用制冷設備使壓縮空氣冷卻到一定的露點溫度，析出相應所含水份、油份后的壓縮空氣再進入吸干機吸附干燥，進一步除去水份到露點溫度符合使用要求。

3 強調檢修細節，加強運行調整，實現雜質的有效排放

壓縮空氣中的水份、油份等的存在是不可避免的事實，我們往往會把重點放在采用各種設備析出其中的雜質,而如何保證這部分雜質的有效排出則會在工作中被忽略。只有將分離出來的雜質有效地排出，才使得壓縮空氣的品質提升具備完整的意義。可采取的措施主要有：

（1）根據季節更替及大氣濕度的變化，在夏季及冬季適當提高微熱吸附式干燥機加熱溫度，提高再生氣的再生能力，盡可能多地將雜質在塔內析出并通過消音器排出。

（2）及時縮短電子排水器的排放周期及延長其排放時間，是運行人員根據品質變化隨時可采取的調整措施。

（3）電子排水前的Y 型過濾器在使用一段時間后，濾芯會積留雜質，導致過濾器前阻力增加使排水堵塞不暢，因此應定期對濾芯進行清洗和更換。

（4）每天觀察空壓機油耗，發現油耗增加，則需盡快停運查找原因，油分分離效果差，空壓機回油管插入深度過深及不夠以及回收管節流孔堵塞等都是造成空壓機油耗增大的主要原因，如處理不及時，液態水直接進入吸附塔會嚴重惡化吸干機的運行條件，導致出口露點大幅度升高，甚至導致吸干機運行失敗。

（5）微熱吸附式干燥機吸附劑的選取也是重要環節之一。吸附劑應選取3～5mm 的白色球狀多孔性顆粒，具有粒度均勻，表面光滑，機械強度大，吸濕性強及吸水后不脹不裂可保持原狀的性質。具體性能參數應滿足Al2O3含量≥92%，比表面積≥280m2/g，孔容積≥0.4ml/g及抗壓破碎強度≥100N/顆。并可在吸附塔上面放入部分親水性能較強的分子篩顆粒優化配置，使其具有更為卓越的吸附能力。

（6）即使分離干凈的純飽和空氣，隨著溫度的降低仍會有冷凝液析出，大約每降低10℃，其飽和含水量將下降50%，即有一半的水蒸氣轉換成液態水滴。這些析出的水份如未能及時排出，會在冬季結冰阻塞氣動系統中的小孔通道。根據這一特點，我們每年冬季來臨前可考慮安排干燥機吸附劑及精密器濾芯的定期檢查與更換工作，以保證系統各設備在冬季處于最優工作狀態。

4 結語

壓縮空氣的品質的提高對機組的安全、穩定運行具有重大作用與意義，我們在了解水份、油份產生機理的基礎上，分析系統優缺點，通過優化流程來完善系統功能的同時，再打出“加強排放”的“組合拳”，推出運行調整與細致檢修的“雙聯掌”，持續保持壓縮空氣系統良好運轉狀態，才能使壓縮空氣品質的提升工作有效開展。

［1］杭州嘉隆.組合式干燥機使用說明書[S].

［2］杭州嘉隆.微熱吸附式干燥機使用說明書[S].