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南屯电厂压缩空气系统改造方案探索

时间:2017-10-20 10:00:00   来源:本网   添加人:admin

  1电厂基本情况南屯电厂位于邹城市西10km处,南屯煤矿的西南角,占地面积11.26万m2,工程总投资6.2亿元。南屯电厂的前身是南屯煤矿矸石热电厂,后经项目扩建和改制,单独成立南屯电厂,现隶属于兖矿集团电铝有限公司。

  南屯电厂的空压机均为上海英格索兰公司的产品,厂内压缩空气系统由3大部分组成:仪用压缩空气系统、检修用压缩空气系统、气力除灰用压缩空气系统。

  2压缩空气系统存在的问题压缩空气系统在运行过程中普遍存在以下2个主要问题:空压机吸气过程中对空气中杂质的过滤效果不好,容易造成空压机空滤芯、油滤芯、油分离芯的损坏以及空压机油的污染,且很容易进一步导致空压机主机内轴承损坏、主机抱死;空压机系统内的冷却效果不好,容易造成空压机主机排气温度过高、主机轴承温度高等问题。

  3压缩空气系统空压机设备概况南屯电厂压缩空气系统的主要设备包括螺杆式空压机、微热再生吸附式干燥机(仪用)、冷冻式干燥机(气力除灰用)。表1是各空压机主要参数和规范。

  表1空压机主要参数和规范型号额定排汽量(m3/min)排气压力/MPa排气温度/C环境温度范围/C用途机组型式忘40仪表及检修用单级、喷油、水冷煤泥系统用单级、喷油、水冷矣环境温度+8气力除灰用单级、喷油、风冷矣环境温度+8气力除灰用单级、喷油、风冷忘41仪表及检修用单级、喷油、水冷矣环境温度+8气力除灰用单级、喷油、水冷在实际运行过程中,由于空压机房与锅炉零米除渣系统、灰库、电除尘器距离较近,现场环境中空气含尘量较大,经常造成设备损坏,给正常的生产运行带来不便。

  4压缩空气系统改造方案为了解决南屯电厂压缩空气系统存在的主要问题,技术人员在经过系统分析后,总结出导致设备损坏的2个主要因素:空气中粉尘较多,空压机的空滤芯、油滤芯不能完全过滤空气中的粉尘以及进入润滑油中的杂质;风冷式的空压机冷却效果较差,而且造成空压机房内环境温度过高,不利于设备的运行,更易造成设备的损坏。

  针对以上2个因素,技术人员最终确定从以下2个方面入手进行改造:改进空气过滤装置,将风冷式空压机改造为水冷式空压机。

  4.1安装油浸式空气过滤器首先,通过对设备的研究,决定在空压机的空滤芯进气端安装过滤效果更好的过滤装置油浸式空气过滤器。

  油浸式空气过滤器为一个钢板制成的立式圆桶容器。桶内分隔3部分,即外夹层、内夹层、直管段。在内夹层的上部设有旋流导向叶片及填料过滤层,桶的下部为油室。空气由水平方向切线进入过滤器的外夹层,获得旋转并向下冲击油面,使油面产生波动并被气流掀起油沫,空气在此得到油浴,空气中所含灰尘和杂质被粘入油内。经过油浴后含油浓度较高的空气向上经过旋流导向叶片产生旋转,把空气中的大部分油份分离出来,甩向桶体边缘的环行凹槽内,由回油管回到底部油室。经过旋流导向叶片脱油后的空气继续向上经过填料过滤层,将空气中的油份及其他杂质再一次进行分离和过滤。过滤后的清洁空气通过直管段进入空气压缩机的吸气口,再一次分离出来的油份则通过填料过滤层外缘的凹槽由回油管回到底部的油室。

  油浸式空气过滤器通过旋风、油沫、油膜及滤网等多种除尘方式来达到滤除空气中灰尘的目的,滤尘效果达99.5%,过滤后空气中含尘量小于1mg/m3,过滤精度小于0.003mm(即3pm;普通空滤为0.015mm,即15pm),阻力小于30mm水柱(即300Pa;普通空滤为500mm水柱,即5000Pa),具有噪音低、滤尘效率高及阻力小等优点,并且不会由于堆积尘粒杂质而需频繁清洗、更换过滤器。

  油浸式空气过滤器与传统空滤芯的过滤效率比较如所灰尘的通过R油浸式空气过滤器与传统空滤芯过滤效率比较通过安装油浸式空气过滤器,延长了油滤芯、油分离芯以及润滑油的使用寿命,减少了备品备件的消耗,有效避免了因空气中杂质导致的空压机主机损坏,提高了空压机运行的稳定性。

  4.2将风冷式空压机改造为水冷式空压机南屯电厂的气力除灰用空压机2台EP100S和1台MM75均为风冷式空压机。在运行过程中,风冷式空压机向空气中释放出大量的热量,由于除灰空压机安装在室内,空气中的热量不能很快地散发到室外,所以会造成环境温度迅速升高,使得空压机冷却效果变差,给空压机正常运行带来隐患。

  为了改善气力除灰用空压机的冷却效果和(下转第89页)保证给定信号的正确。进给系统的信号主要包括给定信号和反馈信号。给定信号可以通过信号速度调节器输出的模拟信号检测判别,如果调节器输出信号为周期性振动信号,表示速度调节器这一部分没有问题;此时应转向D/A转换器或偏差计数器查找原因,如果测量结果没有任何振动的周期性的波形,就表示给定信号没有问题。依据数控机床的原理,可以知道反馈信号与给定信号应该是完全相同的。如果反馈信号与给定信号不同,就要检查电机及测量反馈元件。

  电机的检测。数控机床的控制运动实际是以电机为控制对象,电机经机械传动系统驱动机床移动部件移动,故电机的转动速度与移动部件的速度是对应的。当机床震动频率与电机转速不一致,即成一定比率关系时,就要检查电机是否存在故障。检查电动机时,首先要检查电机内部结构是否有损坏,包括碳刷、整流子表面状况,滚珠轴承的润滑情况,如果有损坏则应更换损坏部件,并进行相关的润滑。然后要检查电机电枢线圈接触状况,线圈接触不良也会引起机床的爬行。电枢线圈的接触状况可以通过电机空载电流来检测,如果空载电流随转速成正比增加,说明电机内部有短路现象,应对电机进行维修处理,找出短路部位,保证电机正常运行;如果没有查出问题,下一步就要检查测量反馈元件。

  测量反馈元件的检测。判断数控机床的测量反馈部分是否有故障,首先要检查相关电路是否有接触不良的情况。检查时应将位置环、速度环断开,手动旋转电机,观察速度控制单元印制电路板上F/V变换器的电压波形。若波形出现电压突然下跌的情况,说明部件接触不良;若没出现,表示接触良好。维修时,如果有备用的检测元件,也可以通过更换备件的方法判断检测反馈元件是否出现问题,如果确实出现问题,要及时更换出现问题的元件。

  3.3不可忽略外部干扰引起机床爬行外部干扰也可能造成机床的爬行,在维修时不可以忽视。可以通过检查F/V变换器、电流检测端子以及同步端的波形,检查是否存在干扰。如果存在干扰,可通过屏蔽、可靠接地等方法尽可能排除。

  4结语数控机床爬行现象危害十分严重,会直接影响加工精度、定位精度,损坏工具,产生噪音,造成机械故障等。所以在实际生产中,要尽量避免机床爬行现象的发生。但如果出现机床爬行现象,维修人员也无需着急,可根据故障发生的实际状况,用逐项排除法分析故障产生的原因,再根据具体原因采用相应方法解决机床爬行问题。

  赵中敏。数控机床低速爬行分析及对策研究。中国设备工程,何晓东。机床爬行问题解决办法。

  一重技术,2007(3)张秀玲。数控机床维修技师手册北京:机械工业出版社,2006龚仲华。数控机床维修技术与典型实例。北京:人民邮电出版张文俊。浅谈数控机床爬行现象的解决机械研究与应用,2005余仲裕。数控机床维修。北京:机械工业出版社,2005师,从事数控机床研究与教学工作。

  (上接第87页)运行环境,南屯电厂经过技术攻关,对3台风冷式空压机进行改造,将风冷式改为水冷式。

  首先,工作人员在原有的空压机上安装了油冷却器,将连接至原冷却器的油管路通过管接头连接至油冷却器,润滑油流经油冷却器,由冷却水对其进行冷却。然后,工作人员在除灰空压机房敷设了空压机专用的冷却水管路,通过阀门连接至空压机油冷却器。

  经过水冷改造的空压机在运行过程中冷却效果较好,主机排气温度在8590C之间,而在水冷改造之前,风冷式机组排气温度均在95C以上。通过水冷改造,除灰空压机的运行环境也得到了很大改善,环境温度保持在25C左右。

  4.3改造效果在对压缩空气系统进行改造之前,各主要空压机的运行参数如表2所示。

  表2改造前各主要空压机的运行参数型号主机排气温度Ac电机温度/c排气压力/MPa油分压差/MPa通过上述改造,各主要空压机的运行参数如表3所示。

  在保证日常维护的情况下,通过安装油浸式空气过滤器、空压表3改造后各主要空压机的运行参数型号主机排气温度/c电机温度/C排气压力/MPa油分压差/MPa机风冷改水冷等改造,南屯电厂的压缩空气系统已不再出现空压机主机抱死、气力除灰系统停运等较严重的设备事故,其运行稳定性大大提高,为安全生产提供了有力保障。

  邢子文。螺杆压缩机理论、设计及应用。北京:机械工业出王江萍。机械设备故障诊断技术及应用西安:西北工业大学出版社,2010厂锅炉、汽机、电气控制技术及电力系统可靠性研究工作。