螺桿空壓機頻繁加卸載原因分析

李飛（四川瀘州川南發電有限責任公司，四川 瀘州 646000）

0 引言

瀘州電廠壓縮空氣系統由3 臺儀用空壓機、1 臺雜用空壓機及6臺除灰空壓機組成，儀用空壓機主要用于控制系統執行機構及檢測系統吹掃、冷卻用氣，雜用空壓機用于檢修氣動工具、現場吹掃，除灰空壓機主要用于除灰系統飛灰的輸送及提供脫硫系統儀表用氣。空氣壓縮機長時間運行過程中，經常會出現一些問題及故障，比如，排氣溫度高、排氣壓力高、排氣壓力低等，這類故障都會在控制面板有明確警示或者緊急停機，所以檢修人員也會及時消除這類缺陷，而加卸載頻繁在短時間內雖然不會影響設備的運行，但是若不能及時解決，就容易造成空壓機效率降低、耗電量增加，設備部件損壞進而影響系統的安全穩定運行，本文以瀘州電廠儀用空壓機系統為例，對以往發生的頻繁加卸載原因進行了分析，并給出了處理方法，為消除同類型缺陷提供一定的參考依據。

1 空氣系統基本簡介

瀘州電廠儀用空壓機為壽力LS25S-350H 空壓機，后處理設備為組合式干燥機，系統布局如圖1所示。

1.1 空壓機的工作流程

表1 空壓機參數表

空壓機一般分為輕載啟動、常規運行、氣量調節、卸載運行四個運行階段。啟動時，電機在Y 形連接下輕載運行。6 秒過后打開啟動電磁閥，空壓機進入常規運行狀態。當油氣分離器壓力超過0.34Mpa 時，最小壓力閥啟動，空壓機向外供氣[1]。只要系統內壓力在8.0Bar 之內，那么，進氣閥全開的狀態一直保持。當用戶端的用氣量小于空壓機系統排氣量時，那么系統內的壓力就會逐步升高，壓力升高到7.4Bar（系統設定）時，壓力調節器就會通過氣缸控制進氣閥來減小空壓機出力。確保排氣量和供氣量的平衡。當用戶端需求量持續降低，達到卸載壓力時，那么進氣閥就會徹底關閉，并打開排空閥，空壓機進入到卸載狀態。直到壓力低于加載壓力，空壓機再次打開進氣閥加載運行。

1.2 組合式干燥機運行流程

組合式干燥機是利用制冷劑產生相變制冷和物理吸附原理使壓縮空氣干燥。通過制冷原理使壓縮空氣中的水蒸氣在低溫下過飽和而冷凝成液體，用適當方式將冷凝水（包括部分油和塵）從壓縮空氣中分離出來，從而去除了壓縮空氣中的大部分水蒸氣；再通過物理吸附壓縮空氣中剩余水蒸氣，使壓縮空氣進一步干燥，從而得到更低露點溫度的壓縮空氣[2]。

2 空壓機頻繁加卸載原因分析

儀用空壓機單臺額定排氣量約45m3/min，正常運行時，控制面板設置卸載壓力為8.0Bar，加載壓差為0.8Bar，根據實際使用情況，單機組運行時為一運兩備，此種情況下，空壓機的加載時間一般為5min左右，卸載時間約2min。所謂頻繁加卸載，及一分鐘內加卸載3～5次不等，甚至更多。加卸載頻繁的原因一般有以下幾種：

2.1 設備原因

（1）空壓機本身進行排氣的壓力控制是與其加卸載密切相關的環節，排氣主要目的是控制空壓機加載和卸載，通常將加載和卸載的壓力控制在合理范疇內，一旦兩者設定之差變小，就會導致空壓機頻繁的加卸載[3]，從控制邏輯出發，空壓機加載時壓力升高，卸載時壓力下降；或者僅僅加載壓力上升、卸載壓力突然下降，都會導致機組加卸載的周期縮短，兩者的壓力數值越接近，加卸載的出現頻率就會更加頻繁，導致整體設備的安全運轉中的隱患增大[4]。

（2）由空壓機運行流程可知，本廠空壓機配備壓力調節器。當用戶端的用氣量小于空壓機系統的額定排氣量時，系統內的壓力將會上升。系統內的壓力將超過7.4Bar（此壓力值為假定）。如果此時壓力調節器隔膜部件損壞，致使氣量調節系統失效，空壓機的管線壓力很快達到卸載壓力，而引起加卸載頻繁。

2.2 系統原因

如果空壓機本體設備調試及壓力調節器沒有故障，可以考慮空壓機后端管路是否有漏氣或者堵塞。

2.2.1 管路漏氣

空壓機出口及干燥機出口均設置有止回閥，保證了如果止回閥前管路泄漏，而不會影響儲氣罐壓力的穩定，讓后端設備始終在一個相對恒定的壓力下工作。但是，如果在止回閥前的管道有泄漏，易造成空壓機卸載時管線壓力很快下降，短時間便達到加載壓力，當設備加載時，由于逆止閥后壓力并未達到加載壓力值，所以很快便卸載。如此反復

圖1 儀用空氣系統

2.2.2 管路堵塞

如果空壓機到儲氣罐之間管路有部分堵塞時，那么壓縮空氣的流通就會受到阻礙，堵塞部位與空壓機之間的壓力在空壓機加載時短時就會升高，導致很快便達到卸載壓力值。由于堵塞部位后真實壓力并未達到卸載壓力值，造成空壓機又重新加載。

3 處理方案

3.1 設備原因導致頻繁加卸載的處理方法

當設備出現加卸載頻繁時，首先檢查控制面板壓力參數設置是否正確，在壓力差數的設置時，要特別注意，如果是幾臺空壓機并聯運行，需將其中的一臺設備卸載壓力比其他設備卸載壓力低0.1～0.2Bar，以避免設備同時加卸載對系統的沖擊，而造成頻繁加卸載。

如果壓力設置正確，觀察在設備卸載前，壓力調節器是否參與調節。如果卸載前進氣調節閥沒有動作，那么就需要檢查壓力調節器內的隔膜是否故障[1]。

如果以上都沒有問題，可以通過在線校準或拆除壓力傳感器詳細檢測判斷壓力傳感器是否故障。壓力傳感器的故障一般通過管路吹掃都能消除。

3.2 系統原因引起頻繁加卸載的處理方法

（1）對于系統原因引起的頻繁加卸載，可以先檢查系統的漏點，一般系統常見的漏點有：空壓機疏水器手動疏水閥有沒有打開；自動疏水閥浮球是否卡澀；干燥機前端、中間、后端疏水閥是否打開；干燥機再生氣閥是否開度過大。

（2）系統堵塞處理比較復雜，可以通過空壓機出口壓力與干燥機出口壓力的差值來判斷，如果差值過大(干燥機系統壓差一般0.5Bar)，則可以判斷為管路或設備堵塞。空壓機出口與干燥機出口之間的設備有過濾器、干燥機等，經過長時間檢修經驗總結，一般的故障點有：

（1）過濾器：過濾器濾芯、過濾器排污電磁閥、排污電磁閥濾網。其中以排污電磁閥前濾網堵塞的概率最大，可通過清洗或更換解決。

（2）兩臺干燥塔通過入口切換閥操作進氣。如果切換閥切換不到位，也可導致氣體流動受阻。干燥塔入口切換閥為氣動閥門。常見故障為氣源和閥體兩方面，通過檢查過濾減壓閥、氣源管路可以判斷氣源是否正常；當然也可以通過手動操作氣動閥門來檢查閥體是否動作靈活及氣缸密封性是否良好。

（3）如果組合式干燥機的制冷部分熱力膨脹閥沒有調整合適，容易造成冷干機的蒸發器進、出口大部分結冰堵塞，從而阻礙氣體流通。判斷方法是，如果制冷壓縮機入口管道表面有冷凝水、甚至結冰的情況，那么冷干機的參數就要進行調整，避免設備損壞造成不必要的損失。此種情況在環境溫度發生變化的時候容易發生，一般通過調節熱力膨脹閥或者冷卻器減溫水可以得到解決。

4 結語

每個企業的空壓機系統化在布置上各有差異，單只要按照上述解決問題的思路，便可以解決空壓機系統在頻繁加卸載方面的缺陷。利用上述的分析方法，可以快速判斷空壓機頻繁加卸載的原因，減輕維護的工作量，也為企業節約設備運行費用，同時也保證了機組的安全。