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摘要：针对福建华电可门发电有限公司二期空压机运行中出现的问题，分析造成故障原因，提出解决方案，并探讨方案的可行性及优缺点，为保障空压机设备安全可靠运行提供建议。
关键词：螺杆式空压机;问题分析;可行性
1概述
福建华电可门发电有限公司（以下简称可门电厂）二期共使用8台空压机，自投产以来一直存在着用气量不足、供气品质较差、空压机缺陷较多等问题。特别是可门电厂开始执行煤种掺烧后，二期供气量不足的问题进一步暴露出来，从而导致开机过程中仪用气压力肥引起高旁自关、日常二期输灰中多次出现的高料位、高高料位报警等一系列问题。
图1 二期空压机系统布置圖
2空压机故障原因
2.1空压机本体设计原因
（1）可门电厂一期英格索兰空压机采用低转速1450r/min二级压缩机头，而二期博莱特空压机是高转速2950r/min机头，这两种机型在同种工况下，低转速对轴承、机头的损耗较小，而高转速对轴承、机头的损耗较大。
（2）二期博莱特空压机的保护装置过于简单，没有低油压电子保护系统。因此在卸载油压较低时，可能导致机头缺冷却油运行，从而使机头轴承、齿轮等加剧损耗。
（3）一期空压机设计最大出力能达到0.78MPa，，而二期博莱特空压机设计出力本身偏低，最大出力只能达到0.73MPa。因机头设计为单级机头，出力的平稳性与一期也有一定差距。
2.2运行工况问题
（1）二期空压机的设计容量不足，共8台空压机7用1备，通常是满载运行，几乎无法轮流切换使用;而一期除灰空压机房输送空压机是5用1备、仪用空压机是1用1备，一期仪用空压机房仪用空压机是3用2备，卸载时间比较充裕。
（2）虽然二期空压机比一期晚投入使用3至4年时间，但目前一期与二期的运行时长几乎相同。
（3）目前通过用气管路接入三台脱硫空压机，但由于设计煤种的改变，可门电厂掺烧使用的的褐煤、澳煤、印尼煤灰分较大，现场基本保持二期7台加载、脱硫2台加载运行，由于二期输灰管道设计较一期更长，需要压缩空气扬程大，若有1台空压机故障检修，就会导致二期输灰压力非常大，输灰管路堵塞现象时有发生。
3二期空压机仪用气输灰用气分离的可行性分析
二期空压机供气系统仪用、输灰供气未分开，均为同一母管输出，当用气压力低时，不仅影响输灰用气，还会造成仪用气压力低，因此提出仪用气、输灰用气分离的解决方案。
3.1方案一：利用现有的八台空压机加三台脱硫空压机，单纯进行相应的管路改造。
3.1.1可行性
将三台干燥机单独分离出来，并在出口管道上加装隔离门。同时进行管路改造，将一台干燥机出口管直接引至#3、#4炉之间的仪用储气罐。更改空压机的进口管路，取四台空压机引入一台干燥机，其余空压机引入另外两台干燥机，以满足改造分离的目的。
3.1.2优势
（1）费用低。费用主要包括管路及部分弯头，只需要通过简单的管路改造，即可实现仪用、输灰用气的分离。
（2）在充分利用现有的二期空压机的同时将之前闲置的脱硫三台空压机也一起利用起来，充分发挥现有设备的作用。
（3）电气热控部分无需任何改动、相应的储气罐也无需改动。
（4）不会额外增加运维费用。
3.1.3不足之处
（1）未根本解决二期空压机设计容量不足的问题，将4台空压机分离出供仪用气后，剩余4台博莱特空压机加3台脱硫空压机，即共7台空压机进行输灰用气。一方面，二期博莱特空压机机头本身可靠性较低，将造成仪用、输灰稳定性与改造之前没有区别。另一方面，脱硫三台空压机干燥机是风冷型干燥机，因脱硫空压机房的环境因素处理效果难达到预期效果，且空压机出来的压缩空气未经过缓冲罐进行初步处理，故脱硫空压机压缩空气含水量较大。若将三台脱硫空压机当做常规使用，输灰用气含水量势必会进一步增大，反而会引起输灰管路堵塞的风险。若需解决含水量大的问题，则需在脱硫空压机处加装后处理装置。
（2）脱硫空压机房因管路口径较小，3台空压机无法同时进行加载运行。若按方案一改动，还需对脱硫空压机房3台空压机出口管路进行扩大改造。
（3）仪用气管路更改涉及较多的弯头加装，会进一步增加管程阻力。
（4）现有干燥机容量无法满足分离目的，需新增至少3台干燥机，现有位置无法新增，只能安排在空压机房外部的其它地方。
3.2 方案二：对二期脱硫空压机管路进行改造，新增3台干燥机，将现有的四台英格索兰空压机独立供仪用气，剩余7台博莱特空压机供输灰用气
3.2.1可行性
将现有的脱硫空压机外部管路换成大口径管路，满足3台脱硫空压机同时运行的要求。新增3台干燥机，将现有的3台脱硫空压机和1台输灰房内的英格索兰空压机独立出来，引入新增的3台干燥机，独立供仪用气，剩余的7台博莱特空压机供输灰用气。
3.2.2优势
（1）管路改造可使3台脱硫空压机同时加载供气，可一定程度上解决二期空压机设计容量不足的问题。同时将4台英格索兰空压机独立出来供仪用气，可彻底解决目前博莱特空压机可靠性较低的问题，使仪用气的可靠性达到与一期相同的目的。
（2）充分利用了现有的空压机，无需额外新增空压机。
（3）只需增加新增3台干燥机的电气热控部分。
（4）土建工程量较小。
3.2.3不足之处
（1）未解决博莱特机组可靠性较低的问题，输灰满负荷正常运行时需6台空压机运行，而仅有1台备用，同时博莱特机组本身的故障率较高，将给以后的检修维护带来较大的压力。
（2）需新增3台干燥机，现有二期空压机房已无位置可新增，需新建一处空压机房来放置3台干燥机。
（3）脱硫空压机房离主厂房的管路较长，管路改造费用较高。
3.3新增4台空压机及后处理设备作为仪用气使用，原有8台空压机作为输灰用气使用，脱硫3台空压机作为紧急备用使用
3.3.1可行性
在#4炉靠扩建端空地，新建一处空压机房，按照一期仪用空压机房的配置，新增4台空压机及3台干燥机。
3.3.2优势
（1）可彻底解决二期空压机用气量不足的问题，提高仪用气与输灰用气的裕量，同时重点保障二期仪用气的供应，保证机组安全。
（2）可降低博莱特空压机的使用时间，改造后，正常5至6台空压机运行即可保障2台炉的输灰用气量，从而减少二期博莱特空压机的连续运行时间。
（3）减少3台脱硫空压机的使用频率，提高输灰用气品质。
（4）管路改造中，只需增加一个“L”型弯，管路阻力较小，可最大限度的减少管程损失。
4总结
方案一因未解决目前二期空压机所存在的问题，故建议不采纳;方案二可部分解决二期空压机容量不足的问题，能彻底解决二期仪用气供气不足的隐患。但未彻底解决二期博莱特机组可靠性较差的问题，同时未解决二期输灰供气容量不足的问题。但方案二工程量相较方案三小，若在项目费用有限的情况下，建议采纳方案二;方案三可彻底解决目前二期空压机存在的容量不足及博莱特机组可靠性较差的问题，方案三所面临的最大问题就是费用及改造工程量的问题，若在项目费用充足的情况下， 建议采纳方案三。
关键词：螺杆式空压机;问题分析;可行性
1概述
福建华电可门发电有限公司（以下简称可门电厂）二期共使用8台空压机，自投产以来一直存在着用气量不足、供气品质较差、空压机缺陷较多等问题。特别是可门电厂开始执行煤种掺烧后，二期供气量不足的问题进一步暴露出来，从而导致开机过程中仪用气压力肥引起高旁自关、日常二期输灰中多次出现的高料位、高高料位报警等一系列问题。
图1 二期空压机系统布置圖
2空压机故障原因
2.1空压机本体设计原因
（1）可门电厂一期英格索兰空压机采用低转速1450r/min二级压缩机头，而二期博莱特空压机是高转速2950r/min机头，这两种机型在同种工况下，低转速对轴承、机头的损耗较小，而高转速对轴承、机头的损耗较大。
（2）二期博莱特空压机的保护装置过于简单，没有低油压电子保护系统。因此在卸载油压较低时，可能导致机头缺冷却油运行，从而使机头轴承、齿轮等加剧损耗。
（3）一期空压机设计最大出力能达到0.78MPa，，而二期博莱特空压机设计出力本身偏低，最大出力只能达到0.73MPa。因机头设计为单级机头，出力的平稳性与一期也有一定差距。
2.2运行工况问题
（1）二期空压机的设计容量不足，共8台空压机7用1备，通常是满载运行，几乎无法轮流切换使用;而一期除灰空压机房输送空压机是5用1备、仪用空压机是1用1备，一期仪用空压机房仪用空压机是3用2备，卸载时间比较充裕。
（2）虽然二期空压机比一期晚投入使用3至4年时间，但目前一期与二期的运行时长几乎相同。
（3）目前通过用气管路接入三台脱硫空压机，但由于设计煤种的改变，可门电厂掺烧使用的的褐煤、澳煤、印尼煤灰分较大，现场基本保持二期7台加载、脱硫2台加载运行，由于二期输灰管道设计较一期更长，需要压缩空气扬程大，若有1台空压机故障检修，就会导致二期输灰压力非常大，输灰管路堵塞现象时有发生。
3二期空压机仪用气输灰用气分离的可行性分析
二期空压机供气系统仪用、输灰供气未分开，均为同一母管输出，当用气压力低时，不仅影响输灰用气，还会造成仪用气压力低，因此提出仪用气、输灰用气分离的解决方案。
3.1方案一：利用现有的八台空压机加三台脱硫空压机，单纯进行相应的管路改造。
3.1.1可行性
将三台干燥机单独分离出来，并在出口管道上加装隔离门。同时进行管路改造，将一台干燥机出口管直接引至#3、#4炉之间的仪用储气罐。更改空压机的进口管路，取四台空压机引入一台干燥机，其余空压机引入另外两台干燥机，以满足改造分离的目的。
3.1.2优势
（1）费用低。费用主要包括管路及部分弯头，只需要通过简单的管路改造，即可实现仪用、输灰用气的分离。
（2）在充分利用现有的二期空压机的同时将之前闲置的脱硫三台空压机也一起利用起来，充分发挥现有设备的作用。
（3）电气热控部分无需任何改动、相应的储气罐也无需改动。
（4）不会额外增加运维费用。
3.1.3不足之处
（1）未根本解决二期空压机设计容量不足的问题，将4台空压机分离出供仪用气后，剩余4台博莱特空压机加3台脱硫空压机，即共7台空压机进行输灰用气。一方面，二期博莱特空压机机头本身可靠性较低，将造成仪用、输灰稳定性与改造之前没有区别。另一方面，脱硫三台空压机干燥机是风冷型干燥机，因脱硫空压机房的环境因素处理效果难达到预期效果，且空压机出来的压缩空气未经过缓冲罐进行初步处理，故脱硫空压机压缩空气含水量较大。若将三台脱硫空压机当做常规使用，输灰用气含水量势必会进一步增大，反而会引起输灰管路堵塞的风险。若需解决含水量大的问题，则需在脱硫空压机处加装后处理装置。
（2）脱硫空压机房因管路口径较小，3台空压机无法同时进行加载运行。若按方案一改动，还需对脱硫空压机房3台空压机出口管路进行扩大改造。
（3）仪用气管路更改涉及较多的弯头加装，会进一步增加管程阻力。
（4）现有干燥机容量无法满足分离目的，需新增至少3台干燥机，现有位置无法新增，只能安排在空压机房外部的其它地方。
3.2 方案二：对二期脱硫空压机管路进行改造，新增3台干燥机，将现有的四台英格索兰空压机独立供仪用气，剩余7台博莱特空压机供输灰用气
3.2.1可行性
将现有的脱硫空压机外部管路换成大口径管路，满足3台脱硫空压机同时运行的要求。新增3台干燥机，将现有的3台脱硫空压机和1台输灰房内的英格索兰空压机独立出来，引入新增的3台干燥机，独立供仪用气，剩余的7台博莱特空压机供输灰用气。
3.2.2优势
（1）管路改造可使3台脱硫空压机同时加载供气，可一定程度上解决二期空压机设计容量不足的问题。同时将4台英格索兰空压机独立出来供仪用气，可彻底解决目前博莱特空压机可靠性较低的问题，使仪用气的可靠性达到与一期相同的目的。
（2）充分利用了现有的空压机，无需额外新增空压机。
（3）只需增加新增3台干燥机的电气热控部分。
（4）土建工程量较小。
3.2.3不足之处
（1）未解决博莱特机组可靠性较低的问题，输灰满负荷正常运行时需6台空压机运行，而仅有1台备用，同时博莱特机组本身的故障率较高，将给以后的检修维护带来较大的压力。
（2）需新增3台干燥机，现有二期空压机房已无位置可新增，需新建一处空压机房来放置3台干燥机。
（3）脱硫空压机房离主厂房的管路较长，管路改造费用较高。
3.3新增4台空压机及后处理设备作为仪用气使用，原有8台空压机作为输灰用气使用，脱硫3台空压机作为紧急备用使用
3.3.1可行性
在#4炉靠扩建端空地，新建一处空压机房，按照一期仪用空压机房的配置，新增4台空压机及3台干燥机。
3.3.2优势
（1）可彻底解决二期空压机用气量不足的问题，提高仪用气与输灰用气的裕量，同时重点保障二期仪用气的供应，保证机组安全。
（2）可降低博莱特空压机的使用时间，改造后，正常5至6台空压机运行即可保障2台炉的输灰用气量，从而减少二期博莱特空压机的连续运行时间。
（3）减少3台脱硫空压机的使用频率，提高输灰用气品质。
（4）管路改造中，只需增加一个“L”型弯，管路阻力较小，可最大限度的减少管程损失。
4总结
方案一因未解决目前二期空压机所存在的问题，故建议不采纳;方案二可部分解决二期空压机容量不足的问题，能彻底解决二期仪用气供气不足的隐患。但未彻底解决二期博莱特机组可靠性较差的问题，同时未解决二期输灰供气容量不足的问题。但方案二工程量相较方案三小，若在项目费用有限的情况下，建议采纳方案二;方案三可彻底解决目前二期空压机存在的容量不足及博莱特机组可靠性较差的问题，方案三所面临的最大问题就是费用及改造工程量的问题，若在项目费用充足的情况下， 建议采纳方案三。