摘要：在水电行业低压气系统是主要的辅助系统之一，影响到机组的开、停机成功率。在低压气系统中低压空压机的运行情况直接影响系统的储能状况。漫湾电厂结合自身实际对低压气系统进行改造，减少低压空压机润滑油乳化，降低空压机故障率，为解决水电厂空压机润滑油乳化问题提供参考。
关键词：低压气系统；低压空压机；润滑油；乳化；降低；故障率
1.前言
漫湾电厂距昆明450公里，是澜沧江干流水电基地开发的第一座百万千瓦级的水电站。上游为小湾水电站、下游为大朝山水电站。电站分两期建设，一期工程共5台机组，装机容量125万千瓦，于1986年开建，1995年建成；二期工程共1台机组，装机容量为30万千瓦，2007年5月建成投入使用，田坝电站于2008年并入漫湾电厂，共1台机组，装机容量为12万千瓦，多年平均发电量70亿千瓦•时。
漫湾电厂二期低压气系统于2007年投入运行，系统运行压力范围为：0.7 MPa-0.8 MPa，由两台空压机、一个储气罐、气管路、一台冷干机及自动元器件组成，主要用户为机组制动系统、检修围带供气、滑环室碳粉吸尘装置供气，空压机为CompAir HV37型滑片式，正常情况下，一台主用，一台备用，并自动互相切换启动。自投产以来空压机润滑油乳化严重，大约每两个月左右需对润滑油进行更换，因空压机润滑油乳化严重引起的设备故障也较多。
2.低压空压机润滑油乳化危害
滑片式压缩机的空气端（主机）主要由转子和定子组成，其中转子上开有纵向的滑槽，滑片在其中自由滑动；定子为一个气缸，转子在定子中偏心放置，当转子旋转时，滑片在离心力的作用下甩出并与定子通过油膜紧密接触，相临两个滑片与定子内壁间形成一个封闭的空气腔—压缩腔。转子转动时，压缩腔的体积随着滑片出量的大小而变化。在吸气过程中，空气经由过滤器被吸入压缩腔，并与喷入主机内的润滑油混合。在压缩过程中，压缩腔的体积逐渐缩小，压力逐渐升高，之后油气混合物通过排气口排出。
空压机润滑油乳化后油液润滑效果变得很差，电机负荷变大会造成保险烧毁，压缩机内部转子、定子锈蚀严重，对空压机本身油气分离器、元器件等工作造成影响，出口管路过滤器堵塞，同时对低压气系统用户造成锈蚀影响。对水电厂机组开、停机等造成影响。
在漫湾电厂因空压机润滑油乳化严重引起的设备故障也很多，例如：2015年2月1号机组2号低压空压机电机故障，检查发现压缩机内部转子、定子锈蚀严重引起压缩机内部温度过高；2014年1月份1号机组2号机组低压空压机报故障，检查发现出口管路过滤器堵塞，造成出口压力高等等。
3.低压空压机润滑油乳化原因分析
查阅CompAir滑片式空压机操作与维护手册，气压正常环境下润滑油更换工作时间为4000h，但自投产运行以来，在短短两个月左右的时间润滑油乳化是极不正常的，更严重的是可能对气压机核心部件压缩机造成生锈、拉缸等危害。
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漫湾电站地处潮湿多雨亚热带，降雨丰富，空气湿度大，由于滑片式空压机运行时需要吸进大量的空气与润滑油混合并压缩，空气中的水分和润滑油进行了充分的混合给润滑油的乳化提供了条件。
从空压机运行情况分析，发现一期低压空压机三台每台每月运行次数为550次左右，二期低压空压机两台每台每月运行次数为175次左右，田坝低压空压机两台每台每月运行次数为140次左右。一期空压机每次运行时间为4min左右，二期空压机、田坝空压机每次运行时间为1min左右，经过检查发现田坝空压机也存在润滑油乳化严重的现象。对电厂空压机运行情况进行检查，发现一期空压机运行温度基本在90℃以上，二期、田坝空压机运行温度基本在60℃左右。
综上分析，空压机润滑油乳化的主要原因为空压机运行时间较短，运行温度较低，润滑油中水分未能气化。通过分析讨论，我们认为提高空压机运行温度和延长空压机负荷运行时间是消除低压空压机润滑油乳化的主要途径，并计划对二期1号低压空压机进行改造。
4.处理方法
查阅CompAir滑片式空压机操作与维护手册，由于设备所处的运行环境与运行条件，不同空压机正常运行温度工作值为（95±5℃），报警值是110℃，跳机值是120℃，因此将空压机运行温度提高到100℃左右，空压机运行是安全的。要使润滑油不乳化只有将空压机运行温度提高到100℃左右从而使油中水分气化，并运行一定的时间使油中水分充分气化后随压缩空气打出空压机才行。
二期1号低压空压机改进具体处理措施：在低压空压机出口阀管路处加装一个两位三通常开电磁阀，并在电磁阀排气口与低压气系统排污管相连接。当储气罐压力降低至0.7MPa时，空压机开始工作，两位三通电磁阀线圈不带电，空压机出气口与储气罐接通，空压机开始向储气罐建压；当储气罐压力达到0.8MPa后，电磁阀线圈带电，两位三通电磁阀动作，空压机出气口与储气罐连接断开，并与电磁阀排气口接通，压缩空气经过低压气系统排污管直接排放到大气中，同时空压机继续运行，当空压机运行温度达到95℃左右时（空压机运行约90S），空压机停止运行。通过提高空压机运行温度和时间的方法有效的解决了空压机空载运行时产生的多余空气中水分与润滑油接触的问题，防止了润滑油的乳化。
5.处理后效果和建议
从2015年10月对二期1号低压空压机改进到目前已运行半年，每月都对二期1号低压空压机润滑油进行检查，1号空压机油色透明，从空压机运行情况看，完全消除了润滑油乳化现象，改进前两个月换一次低压气机润滑油、半年换一次油过滤器和汽水分离器；改进后半年更换一次低压气机润滑油。更为重要的是提高了漫湾电厂二期低压空压机的可靠性。然而二期2号空压机、田坝低压空压机未进行改进，油色浑浊，润滑油乳化严重，鉴于1号低压空压机改进的成功经验，计划在2016年7月对二期2号空压机、田坝低压空压机进行改进。
6.结论
实践证明提高空压机运行温度和延长气机负荷运行时间的措施是成功的，水电站大多数设备都对高温运行要求严格，提高低压空压机运行油温这种思路有悖于一般给设备降温的固定思维。但提高低压空压机运行油温，对防止潮湿多雨区域的空压机油乳化是有益的，这种处理措施对潮湿多雨区域的水电站也有一定的推广参考价值。
论文作者:陈建洪,石亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
标签：空压机论文; 润滑油论文; 低压论文; 二期论文; 定子论文; 转子论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第18期论文;