珠江电厂300MW机组仪用压缩空气系统改进

　300MW；发电机组；仪用压缩空气系统；空压机广州珠江电厂总装机容量为4X期仪用压缩空气系统各配备6台国产LW -10/7型无油润滑空压机及相关附属设备，主要提供发电机组的仪表、阀门装置、执行机构等设备的控制用气。机组投产以来，由于仪用压缩空气系统备用余量过小、空压机故障率高、空压机冷却水系统异常等因素，引起压缩空气系统压力不稳定，造成发电机组部分设备失控。1995年因压缩空气系统压力低曾发生过2台机组同时跳闸的事故。为了解决仪用压缩空气系统存在问题，提高系统运行的可靠性，通过系统分析，对压缩空气系统与空压机冷却水系统进行了改进和完善，同时对空压机进行改型，达到了预期效果。

　　1压缩空气的品质要求在现代化的大型电厂中，随着机组控制技术的不断进步，要求仪用压缩空气系统具有较高的稳定性和可靠性，压缩空气的品质必须满足压力要求（（0.62~ 0.72）MPa）、不含油、不含水。只有系统连续提供品质合格的压缩空气，使执行机构准确、有效地按系统指令控制发电机组有关设备，才能确保发电机组安全、经济2存在问题据统计，仪用压缩空气系统自1993年4月机组投产至1999年10月期间，平均每年因故障或缺陷造成仪用压缩空气系统压力低而引起机组跳闸或降负荷共9次，其中空压机故障5次、压缩空气系统备用余量过小2次、冷却水系统故障2次，严重影响了发电机组的安全经济运行。

　　2.1系统备用余量过小一、二期分别装有6台国产LW -10/7型无油润滑空压机及其附属设备，供应2台300MW发电机组仪用压缩空气。一、二期的压缩空气系统各自独立运行。单台空压机额定排气量为10m3/min.按原设计要求，在6台空压机中，2台运行、2台备用、2台检修，但由于系统用气量大，通常需要4台运行才能满足正常仪表要求，这样只能有2台备用或检修。当有3台以上空压机发生故障或出力不足时，系统压力就无法保证，存在系统备用余量过小问题。

　　2.2空压机故障多-10/7型空压机为二级双缸复动水冷式无油润滑空压机，电动机与压缩机通过三角皮带来传动，压缩机在运行中阀组的阀片易断裂，弹簧变形阀组密封面、活塞环、支承环等部件易损坏，多次出现压力调节器失灵、传动轮碎裂、曲轴损坏、缸体破裂、三角皮带烧坏等故障，另外南方的春、夏季空气潮湿容易引起开式电动机线圈短路，曾2次烧损电动机，造成空压机出力降低或停运。

　　2.3空压机冷却水系统问题一、二期仪用空压机的冷却水分别使用一、二期闭式循环冷却水，与杂用空压机共用同一回路冷却水，且每台空压机冷却水分为一、二级缸冷却水和一、二级冷却器冷却水，系统复杂，当母管或支管及其阀门发生泄漏或损坏时，必须停运冷却水系统才能处理。因此，导致空压机失去冷却水而被迫停机的几率较高。

　　2.4系统压力波动大原仪用空压机的压力调节器采用弹簧式机械调节器，调节气源取自系统压缩空气，通过d10碳钢管与调节器联接，对一级缸进气阀的开度进行控制，达到控制系统压力的目的。由于管道杂质较多，常引起压力调节器失灵或损坏，系统压力处于失控状态。后来干脆用人工操作一级缸进气阀开度进行系统压力调节，而人工操作调节造成压缩空气系统压力波动大。

　　3压缩空气系统可靠性分析仪用压缩空气系统是由管道阀门、空压机、空压机电动机、缓冲罐、干燥器、冷却水系统管道阀门、贮气罐、控制设备等组成，压缩空气系统流程如所示。

　　从可以看出，某一环节设备出现故障都会影响仪用压缩空气系统的稳定运行。另外，系统可靠性与系统备用余量关系十分密切。根据每年仪用压缩空气系统出现的故障或缺陷统计结果表明，空压机故障是引起系统可靠性降低的主要原因，其次是压缩空气系统备用余量过小和冷却水系统故障。

　　4改进措施根据仪用压缩空气系统存在的问题和现场的实际情况，通过可靠性分析采取了以下改进措施：（1）通过调研，根据仪用压缩空气系统的实际用气量和生产现场的实际情况，经计算和综合分析，决定将12台国产LW-10/7型空压机改为4台比利时阿特拉斯科普柯产GA200W型固定式螺杆空压机。

　　（3）对空压机冷却水系统进行优化改造，切断与杂用空压机冷却水的联系，单独使用一回路冷却水。

　　5仪用压缩空气系统改进效果机组成，总容量160m3/min，主要提供设备检修用气，空压机绝大部分时间都在备用状态。通过与杂用压缩空气系统的连通，仪用压缩空气系统的备用余量提高了1.3倍，提高了系统运行的安全性。

　　量少、效率高、噪声低、自动化程度高等特点，从1999年8月投运至今，系统运行稳定，基本没有发生缺陷或故障，只需按有关维修和保养要求，进行定期维护，提高了空压机运行的可靠性。

　　脑控制器，将运行参数输入电脑中，根据参数要求自动调节和控制压缩机，压力调节范围（0.62~0.72）MPa系统压力变化平缓，完全满足规定要求，有利于所控设备稳定运行。

　　（下转第67页）重新恢复到控制目标区域。整个调节时间大约耗费6min左右，最后使水位保持在（一10~10）mm范围内，衰减率X大约为67%.从可见，2号炉给水调节性能经过单拍振荡后就能逐渐逼近目标值。

　　4结论针对乔司电厂1号和2号垃圾焚烧炉炉膛负荷波动较大，及给水调节阀门执行机构的调节精度较低且可调节范围较小的现状，在常规三冲量串级水位控制方式的基础上，引入模糊控制策略调整PID控制参数，强调在被控参量处于不同范围时PID控制参数的分离作用，同时对串级回路中的内、外回路实现异步控制方式。调试结果表明，在该控制方式下，调节时间、衰减率、超调量等性能参数均达到实际运行的需要。