空壓機組油系統保護的升級改造

程宗政

（義馬煤業新能源有限責任公司空分分廠，河南義馬 472300）

0 引言

義馬煤業新能源有限責任公司使用的空壓機組為杭汽生產的T8175型抽凝式汽輪機和沈鼓生產的MCO1304型空壓機、3BCL457型增壓機，采取一拖二組合，主要為其空分裝置提供壓力空氣作為原料氣，用于制取液氧和液氮，實際運行過程中由于油系統聯鎖數據設置原因，造成油壓雖然達到備用油泵啟動條件，由于備泵啟動和油壓達到要求需要一定的時間，往往因為這個時間差無法消除，造成空壓機組因油壓聯鎖跳車，通過根據實際運行情況數據調查和查詢資料來進行升級改造來避免這個問題。

1 問題分析

油系統原設計為調節油壓（也稱速關油壓）＜0.6 MPa時，啟動備用油泵和潤滑油壓0.15 MPa時，啟動備用油泵。2個聯鎖對運行機組進行保護，實際在運行過程中油站位于壓縮廠房0 m，機組位于9 m平臺，上下存在高度差，當潤滑油系統油壓＜0.6 MPa時，備泵啟動時間>1 s，此時待備用油泵啟動后，調節油壓無法滿足速關閥開啟壓力，導致速關閥關閉跳機，當油泵出現驟然停運，備泵啟動時間超出1 s，則潤滑油油壓力＜0.1 MPa造成的后果依然是跳機，很容易造成生產中斷，造成企業經濟損失，通過這些問題發現雖然原設計有壓力保護，但實際受到高度差和啟動時間差的影響，無法滿足對空壓機機組運行保護，需要對此問題進行解決，分析運行數據后，認為可以“以時間換空間”，設定新的備用油泵報警啟動參數，將聯鎖保護提前觸發，來消除高度差和啟動時間差的影響。

2 解決方案

（1）提高油系統報警油壓，使在觸發報警油壓后，利用高油壓緩慢下降的時間差來彌補備用油泵啟動時間長的時間差，且優先于調節油壓0.6 MPa引起備泵啟動的條件，避免短時間油壓無法上升至所需值造成跳機。

（2）根據廠房8 m的落差，在油泵出口設置1個壓力值，使其油系統壓力低于設定數據時，提前引起備泵啟動，避開達到0.6 MPa起備泵造成的高度差和啟動時間差，實現機組運行要求。

（3）將油泵運行信號丟失與油泵運行電流信號＜5 A作為2取2聯鎖點進行設定，要求2個條件滿足后可以啟動備用油泵，通過對油泵運行信號和電流的設定，通過從源頭快速啟動，滿足保護機組運行需要。

3 方案實施

（1）原設計潤滑油壓力聯鎖數值為0.1 MPa，報警啟動備用油泵數值為0.15 MPa，運行壓力參數為0.25 MPa，根據實際運行過程中和聯鎖實驗得出，設定壓力為0.2 MPa時（潤滑油壓），能滿足在備用泵啟動時間期間機組供油。

（2）將運行泵出口壓力增設為0.9 MPa啟動備用泵，根據0 m和9 m落差，上下油壓相差0.1 MPa，即滿足在泵出口壓力0.9 MPa情況下，備用油泵1 s啟動，經過試驗能滿足在備用泵啟動期間機組供油且不發生速關閥油壓低導致停車。

（3）設定油泵運行信號丟失與油泵運行電流信號＜5 A作為2取2聯鎖點進行防護，從源頭提升故障泵啟動速度，縮短壓降時間。

4 方案試驗

（1）進行修改后的0.2 MPa潤滑油壓報警啟動備用油泵條件，與調節油壓0.6 MPa引起備泵啟動的條件進行試驗，能否滿足0.2 MPa潤滑油壓報警啟動備用油泵優先于調節油壓0.6 MPa引起備泵啟動，得到表1數據。

表1 潤滑油壓與調節油壓優先級試驗數據

結論：通過動態試驗滿足0.2 MPa報警啟動備用油泵優先于調節油壓0.6 MPa引起備泵啟動的數據修改，達到了備用泵啟動過程中，速關閥不會關閉。

（2）進行潤滑油壓0.2 MPa報警和油泵出口壓力0.9 MPa報警兩個數據出發備用油泵的優先級，得到表2數據。同時對油泵出口壓力0.9 MPa報警觸發啟動備用油泵的切換過程中，汽輪機速關油壓進行數據記錄，得到表3數據。

結論：通過5次的動態試驗，進行驗證了增設的油壓報警數據滿足機組運行穩定的要求，滿足了不會因油泵切換間隙造成的油壓下降，引起機組跳車的運行風險。

表2 潤滑油壓與油泵出口壓力報警優先級試驗數據

表3 速關油壓變化數據對比

（3）進行油泵運行信號丟失與油泵運行電流信號＜5 A這個聯鎖的動態試驗，通過現場直接點停油泵來檢驗是否滿足運行需要，通過試驗得到表4數據。

表4 備泵啟動時間試驗數據

通過實際動態試驗，可以得出結論，通過增加新的報警數據點后，油系統可以更加穩定運行，且油泵運行信號丟失與油泵運行電流信號＜5 A報警聯鎖優先于油泵出口壓力0.9 MPa報警聯鎖數據，油泵出口壓力0.9 MPa報警聯鎖數據又優先于潤滑潤滑油壓0.2 MPa報警，通過這些設置后，可以使機組更好得達到穩定運行條件，達到最終的升級改造目的。

5 結束語

針對空壓機組在生產運行過程中遇到的主泵故障，備用泵啟動時間過長無法滿足的情況，進行分析，試驗，最終得到滿足機組穩定運行的油壓互備數據，義馬煤業新能源有限責任公司空分分廠的生產更加穩定，設備運行效果更好。

[1]王咸洪.汽輪機潤滑油系統異常的原因分析及對策[J].科技信息，2010（23）：497，490.