某鋼鐵廠空壓機(jī)油霧回收節(jié)能改造實(shí)踐

郝彥光，李文偉，趙利平

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063200）

引言

穩(wěn)定、高效、節(jié)能的潤滑系統(tǒng)是轉(zhuǎn)動設(shè)備安全高效運(yùn)行的前提條件。高速轉(zhuǎn)動設(shè)備普遍采用強(qiáng)制潤滑方式，高溫產(chǎn)生的油煙霧直接排放，不僅造成油品浪費(fèi)，還會發(fā)引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)保問題。某鋼鐵企業(yè)23 臺空壓機(jī)投產(chǎn)半年后逐漸出現(xiàn)電機(jī)軸承漏油、電機(jī)軸承溫度升高、油箱油位下降速度加快、空壓機(jī)入口濾芯壓差增大的現(xiàn)象，單臺機(jī)年補(bǔ)充油400 L，存在運(yùn)行成本高，油煙外排到室外環(huán)境污染等問題。

1 原因分析

空壓機(jī)為三級離心壓縮機(jī)，高速小齒輪轉(zhuǎn)速18 000 r/min，轉(zhuǎn)速高、發(fā)熱量大，在軸瓦處產(chǎn)生大量油煙。隨著運(yùn)行時間的增加，原廠配套的油霧濾芯壓差增大，油煙通過性下降，油煙在油箱內(nèi)形成正壓，造成了回油不暢，逐漸出現(xiàn)電機(jī)軸承端漏油并伴隨有煙氣溢出；因回油不暢還引發(fā)電機(jī)軸承溫度升高，出現(xiàn)多次跳機(jī)情況。更換一個原廠進(jìn)口油霧濾芯備件費(fèi)用高達(dá)3 萬元，為了保證空壓機(jī)的正常運(yùn)行，運(yùn)行人員將油霧濾芯移除，油霧直接外排(見圖1)。

圖1 空壓機(jī)油煙外排

移除油霧濾芯后，電機(jī)軸承漏油現(xiàn)象消除、軸承溫度下降，但新的問題又生產(chǎn)了。空壓機(jī)入口的空氣濾芯壓差增高速率明顯變快，空壓機(jī)振動升高，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)入口空氣濾芯掛滿含油積灰；油煙直接外排到室外，空氣中油煙濃度升高，造成空氣濾芯壽命降低。

2 解決方案

為了解決油霧直接外排引起的環(huán)保與運(yùn)行成本問題，對空壓機(jī)排煙裝置進(jìn)行技術(shù)改造，采用文丘里真空射流技術(shù)方案，設(shè)計(jì)真空噴射裝置，安裝在油霧管道上部。油煙通過油霧過濾器，回收分離出潤滑油返回油箱，排出凈化空氣。噴射裝置將齒輪箱及油箱內(nèi)部抽成負(fù)壓，增加潤滑油回油速度；同時可以降低軸瓦溫度，對電機(jī)軸承漏油現(xiàn)象也有改善。油霧回收裝置由節(jié)流閥、氣動三聯(lián)件、射流器、油霧濾芯、視窗、連接管組成。見圖2。

圖2 空壓機(jī)油霧回收工藝

當(dāng)空壓機(jī)（11）啟動以后，在空壓機(jī)軸承處形成的高溫潤滑油經(jīng)回油管（12）返回油箱（10），在油箱上部空間形成大量油霧，油箱內(nèi)壓力升高。在空壓機(jī)的中冷器后引出空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣，經(jīng)節(jié)流閥（2）調(diào)整到合適的流量進(jìn)入氣動三聯(lián)件（3），氣動三聯(lián)件用于調(diào)整氣源的壓力、過濾凈化氣源的雜質(zhì)，調(diào)整氣動三聯(lián)件可以實(shí)現(xiàn)最小的工作壓力，達(dá)到最小能耗，調(diào)壓過濾后的壓縮空氣進(jìn)入真空射流器（4），經(jīng)真空射流器噴嘴高速噴出，壓力能轉(zhuǎn)換為速度能，在噴嘴區(qū)域形成真空，從而將油箱中的油煙經(jīng)吸入管（5）吸入真空射流器，真空表（9）監(jiān)測油箱的負(fù)壓，同時可用于判斷油霧濾芯的壽命，二股介質(zhì)在混合管內(nèi)混合，在擴(kuò)壓管內(nèi)進(jìn)行能量交換速度能還原為壓力能，混合氣體到達(dá)油霧慮芯（6），油霧凝集成油滴，在重點(diǎn)力作用下油滴經(jīng)回油管（8）流回油箱，回油視窗（7）設(shè)置在回油管用于監(jiān)測回油情況。

3 實(shí)施

2018年在鐵區(qū)空壓機(jī)1#機(jī)進(jìn)行了驗(yàn)證性改造，油霧回收裝置安裝在空壓機(jī)油箱上部，將室外排煙管隔斷（見圖3）。經(jīng)過多次調(diào)整優(yōu)化，噴射壓縮空氣壓力由0.2 MPa 下降為0.02 MPa，相對真空度為-2 600 kPa，壓縮空氣日消耗量由96 m3降為65 m3，單臺機(jī)年補(bǔ)油量由300 L 下降到20 L，電機(jī)軸承溫度由85℃下降到65℃，軸承滲油現(xiàn)象基本消除。后續(xù)對剩余22 臺空壓機(jī)全部進(jìn)行了改造，運(yùn)行良好，年直接油品節(jié)能收益80多萬元。

圖3 油霧回收裝置安裝位置

4 結(jié)束語

經(jīng)過一年的運(yùn)行觀察，負(fù)壓運(yùn)行更有利用回油順暢，未對設(shè)備振動、軸承潤滑造成影響，機(jī)組各項(xiàng)數(shù)正常。

此次改造實(shí)踐有效地解決了油煙霧直接外排的問題，同時把煙霧中攜帶的潤滑油全部進(jìn)行了回收，解決了軸端長期漏油的問題，同時也改善了空壓機(jī)周邊空氣質(zhì)量，有效延長了空氣濾芯壽命，降低了運(yùn)行成本。該技術(shù)方案主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）它改變了油霧直接排放到環(huán)境中的現(xiàn)狀。

（2）動力源直接取自空壓機(jī)本身，不需要額外動力。

（3）純機(jī)械裝置，沒有旋轉(zhuǎn)、電動設(shè)備，安全可靠，隨著空壓機(jī)的啟動同時投入運(yùn)行。

（4）節(jié)約了能源，降低了油品消耗，降低了運(yùn)行成本。