1螺杆式空压机简介
空压机是电厂重要的辅助设备,用于制备品质合格、参数符合要求压缩空气,主要为仪表用压缩空气、杂用压缩空气和除灰用压缩空气系统提供气源。螺杆式空压机因其结构简单、体积小、噪声低、寿命长,得到广泛应用。螺杆式空压机工作过程:机头通过控制阀将过滤后空气吸入,同时油进入机头压缩室,对机头进行冷却、密封以及轴承润滑。压缩后的油气混合物进入油气分离器,在离心力和重力的作用下,绝大多数的油被分离,剩余的油雾经硅酸硼玻璃纤维油分芯筒被分离。经油气分离的压缩空气通过最小压力阀进入干燥机,进一步除水、除油,成为品质合格的压缩空气输送给电厂各个系统使用,驱动相关环节的正常运转。而分离出来的油被冷却后再经油过滤器过滤,送回至机头继续循环使用。我厂空压机控制过程:PLC控制器接到启动命令,启动高压电机,同时打开断油阀向机头循环供油,PLC逻辑判断出口压力<0.8MPa时,打开加载阀,使空压机加载运行;当出口压力≥0.8MPa时,PLC发出关闭加载阀、打开卸载阀命令,使空压机空载运行,直到出口压力≤0.65MPa,再次关闭卸载阀、打开加载阀,空压机重新加载运行。PLC如此加载、空载的控制方式,确保了空压机出口压力始终保持在0.65~0.8MPa之间,以满足生产现场对压缩空气压力的使用要求。而空压机停运的同时,PLC会关闭断油阀,防止停运过程中油大量涌入机头,增加机头启动负担。
2空压机控制系统常见故障
2.1加载阀不加载
原因主要是加载电磁阀安装位置离机头太近,机头振动传递给电磁阀,加载电磁阀插头长时间在高频振动作用下发生接触不良,进而导致动作不正常,反映出的工作状态为不加载。解决办法就是移动加、卸载电磁阀的安装位置,将其移至振动相对较小的位置,具体改造方案视现场实际情况而定,但应避免安装位置离油气分离器太近,因为油气分离器处温度较高,加之电磁阀带电本身发热,导致电磁阀线圈温度过高,绝缘能力下降形成线圈短路或导电能力下降、动作失灵等情况发生。
2.2断油阀的控制逻辑不完善、有缺陷
前面提到,我厂空压机系统PLC控制器接到停机命令,在给高压电机开关发送分闸命令的同时,会给断油电磁阀一个关闭的命令,即在电机分闸的同时关闭断油阀,可是高压电机开关到底有没有分开,控制逻辑中并没有相关的判断,也就是没有把高压电机分闸反馈信号写入逻辑中,这看似简单的逻辑判断关键时刻会发挥非常重要的保护作用。运行的空压机会因切备用或检修等各种原因停运,一旦PLC控制器发出停运指令,但高压电机开关因故障没有分闸,可断油阀却关闭了,空压机机头立刻就会因无油冷却而出现温度飙升,很快机头就会过热起火燃烧,发生这种情况是非常快的,一般都来不及处理,后果的严重程度就不言而喻了。因此,断油阀的控制逻辑中必须要加入高压电机分闸反馈信号的判断。
2.3低压控制回路中的电磁干扰
由于我厂空压机低压控制箱所用220V电压是由380V转220V变压器变出的,出线两端均带电。由于没有零线,控制回路中的感应电压没法消除。当感应电积累到一定程度,与控制回路一端电压叠加,就会触发继电器线圈吸合,引起信号误发,进而触发空压机误动故障。为有效避免电磁干扰对控制系回路造成影响,低压柜电压应尽量选用交流市电,并做好系统接地。
3我厂空压机存在问题及改进建议
3.1存在问题
(1)空压机依靠开关进气门这种简单方式控制压力,当用气量减少,气压超过设定值时,空压机处于空载状态,做无用功,能耗较大。(2)空压机通过电机启停方式调节气压,频繁启停电机对电网冲击电流较大,电机自身寿命也会缩短。(3)并联运行的空压机系统存在因压力传感器的检测位置及灵敏度不同造成的加卸载不同步问题,具体表现就是并列运行的空压机中有的始终处于加载状态,有的则很少加载、经常处于空载状态。
3.2改进建议
(1)将工频电机改造为变频调速电机来控制气压,当出口压力低于设定值时电机加速运行,当出口压力高于设定值时电机减速运行。节能及稳压效果会非常显著。(2)在压缩空气母管上选择一处相对稳定的区域安装一台压力控制器,用这一台控制器控制所有空压机,避免因传感器的安装位置及测量灵敏度造成空压机运行不同步问题。
4结束语
空压机作为重要辅助设备在电厂中发挥着不可替代的重要作用,它的控制越来越趋向自动化、智能化,作为能耗大户,节能降耗也是一大课题。因此,研究新型智能、节能环保的控制方式将成为今后空压机系统发展的方向。
作者:唐海霞 单位:新疆天富天河分公司