乌拉特发电厂4号、5号机组为300 MW直接空冷发电机组，于2006年投产。锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的1056 t/h自然循环汽包炉，汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的NZK300-16.7/537/537 型亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机，发电机为哈尔滨电机厂生产的QF⁃SN-300-2汽轮发电机。2台机组空气系统选用的空气压缩机为上海康普艾压缩机有限公司生产的L132C-09W螺杆式空气压缩机，空气干燥器为无锡市盛达气源净化设备有限公司生产的微热式压缩空气干燥器，型号SDE-20，可为4号、5号锅炉和汽机提供各种仪用和杂用压缩空气。

压缩空气系统的工作流程为：室外空气—前置过滤器—空气压缩机—精密过滤器—微热再生空气干燥装置—后置过滤器—储气罐—机、炉厂房。压缩空气系统的主要设备规范见表 1-表^{[1, 2]}。

表 1 (Table 1)

表 1 L132C-09W型空气压缩机技术参数

表 1 L132C-09W型空气压缩机技术参数

表 2 (Table 2)

表 2 SDE-20型微热式压缩空气干燥器技术参数

表 2 SDE-20型微热式压缩空气干燥器技术参数

表 3 (Table 3)

表 3 储气罐技术参数

表 3 储气罐技术参数

自2009年，压缩空气系统带水现象越来越严重，冬季尤为突出，表现为压缩空气中含水量大，气动执行机构原件锈蚀、犯卡，影响控制气路的正常运行；冬季压缩空气系统管道、阀门结冰堵塞，造成控制气路瘫痪，仪用压缩空气系统无法正常工作；同时由于压缩空气含水量大，导致压缩空气干燥器中的干燥剂使用寿命缩短，材料消耗费用增加。

2013-03-26 2台机组压缩空气系统运行，对空气压缩机系统各项温度进行测量，具体数据如表 4。

表 4 (Table 4)

表 4 压缩空气系统各温度 ℃

表 4 压缩空气系统各温度

按照空气压缩机设计要求，空气压缩机排气温度一般高于冷却水温度5~8 ℃，干燥器入口温度≤40 ℃^[3]。从表 4可以看出：实测冷却水温度为24 ℃，空气压缩机排气温度为72 ℃，干燥器入口温度为52 ℃，说明空气压缩机本体工作异常，主要表现为冷却水量不足或冷却器冷却效果下降。

从2006年投产至2013年，因技术改造、设备更新等原因，用气设备增加，用气量增加了约30 m3/min，由于压缩空气需求量的不断增加，单位时间内压缩空气管道中的压缩空气流速增大，之前能够在空气压缩机后续设备（过滤器、干燥器、储气罐）中凝结的水分，由于停留时间短、温度高而无法实现冷凝。干燥器前置、后置过滤器，精密油、水过滤器损坏，失去了过滤、除水的作用。该压缩空气系统使用的吸附剂为活性氧化铝，由于吸附剂长期浸泡，得不到有效再生而失效^{[4, 5]}。

空气压缩机出口储气罐建设时，为防止冬季储气罐底部结冰导致放水阀门冻裂，储气罐一半以上做了保温房间，里面加装暖气。储气罐内压缩空气温度较高（冬季采暖室温在20 ℃左右），因此压缩空气中的水分以气态存在，部分水分无法在储气罐中结露，在进入各用气点的过程中逐步散热降温，气态水凝结带入后续系统设备，冬季易结冰。

经检查发现，压缩空气系统的最低点在主厂房2台炉中间过道（见图 1），但没有加装放水点，而该区域冬季温度远低于对应压缩空气的露点，导致大量的水析出并直接随压缩空气进入控制系统。

图 1

图 1 压缩空气系统

解体空气压缩机冷却器前后阀门，对个别阀门内的水垢进行清理；检查阀门无犯卡现象，冷却器入口水压、水温均正常，说明冷却水流量满足冷却要求。进一步检查发现冷却器内有结垢现象，用直径5 mm的铜棒对冷却器进行清理疏通，需注意铜棒头部光滑，疏通动作缓慢，以免损坏冷却器铜管；同时发现冷却器表面有大量油泥，用开水加火碱浸泡至表面洁净，后用工业水冲洗干净，通风吹干。

检查干燥器前置、后置过滤器，精密油、水过滤器，发现部分精密油过滤器滤网变形、破损，对其进行了更换；部分过滤器表面存在均匀的油泥，降低了过滤效果，用压缩空气对过滤器进行内外吹扫清理。同时对吸附剂进行筛选处理，将吸附剂重新装入干燥器内进行再生，运行5 d后，发现2个干燥器的吸附剂仍然呈失效颜色，对其进行更换处理。空气压缩机干燥器干燥、再生时间为2 h切换1次，过滤器排水为自动排水，将干燥、再生时间按0.5 h、1 h、3 h、4 h进行调整，过滤器排水也按上述时间手动排水，但效果不明显，决定保持原运行方式。

储气罐底部排水阀为DN65手动排水阀，每3 h放水1次，为保证放水及时性将放水阀更换为自动排水阀，并在放水阀前管道及排水阀加装伴热带，以防管道、阀门冻裂。储气罐保温房间开2个长、高均为500 mm的通风口，关掉房间内暖气，以利于压缩空气中水分的析出。

为排掉压缩系统内积水，避免其进入控制设备，在主厂房2台炉中间过道处、压缩空气系统水平管道最低点加装DN3/4阀门，每隔3 h放水1次。对压缩空气系统水平布置管道上安装的截止阀（截止阀安装一般为低进高出，凝结水易在底部集聚）全部更换为闸阀，防止空气系统管道积水；为提高终端用气设备处压缩空气温度，使水蒸气无法析出，在2台机组炉温度较低的用气部位加装电伴热带。

通过采取以上措施，再未发生因压缩空气带水影响气动设备正常运行的事件。再次对压缩空气系统进行检测，数据见表 5。表中数据显示空气压缩机出口温度、干燥器入口温度明显下降，汽水分离效果明显，压缩空气中含水量减少。

通过对空气压缩机、干燥器、储气罐及管道阀门进行处理，解决了压缩空气系统运行中带水问题，效果明显。在今后运行中，仍需加强空气压缩机的日常维护，定时排放水，经常清洗冷却器，确保冷却器清洁，定期更换机油、过滤器滤芯，及时发现受损、失效的吸附剂并更换，确保吸附剂有效作用。