Giải pháp chống xâm nhập ẩm ngược cho hệ thống máy nén khí

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ thống khí nén là hệ thống vô cùng quan trọng trong nhà máy Nhiệt điện, cung cấp khí nén sử dụng cho các mục đích công nghệ như làm mát thiết bị, điều khiển, đo lường, thông thổi,… Trong Nhà máy nhiệt điện nói chung, tuy hệ thống khí nén là hệ thống phụ trợ, nhưng lại đóng vai trò lớn trong việc quyết định đến độ tin cậy trong vận hành tổ máy.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giải pháp chống xâm nhập ẩm ngược cho hệ thống máy nén khí

KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 GIẢI PHÁP CHỐNG XÂM NHẬP ẨM NGƯỢC CHO HỆ THỐNG MÁY NÉN KHÍ SOLUTION TO PREVENT REVERSE MOISTURE INFILTRATION FOR AIR COMPRESSOR SYSTEMS Tạ Trung Kiên – 0906215787 – kientt@thaibinhtpc.vn Trần Hữu Học – 0913061168 - hocth@ thaibinhtpc.vn Nguyễn Đức Chính – 0912878393 – chinhnd@ thaibinhtpc.vn Tô Văn Tiệp – 0979944047 – tieptv@ thaibinhtpc.vn Quách Duy Hưng – 0982287724 – hungqd@ thaibinhtpc.vn Công ty Nhiệt điện Thái Bình Tóm tắt: Hệ thống khí nén là hệ thống vô cùng quan trọng trong nhà máy Nhiệt điện, cung cấp khí nén sử dụng cho các mục đích công nghệ như làm mát thiết bị, điều khiển, đo lường, thông thổi,… Trong Nhà máy nhiệt điện nói chung, tuy hệ thống khí nén là hệ thống phụ trợ, nhưng lại đóng vai trò lớn trong việc quyết định đến độ tin cậy trong vận hành tổ máy. Trong quá trình vận hành, sự thâm nhập của ẩm vào máy nén khí đã khiến cho rất nhiều bộ phận bị rỉ sét, mài mòn. Ngoài ra, ẩm xâm nhập cũng khiến chất lượng dầu bôi trơn giảm xuống nhanh chóng dẫn tới hiệu quả bôi trơn, làm mát kém gây ra các hiện tượng ăn mòn, hỏng hóc ở hộp số. Lý do chính dẫn tới hiện tượng xâm nhập của ẩm vào trong máy nén khí chính là lỗi thiết kế ban đầu của hệ thống đường ống đầu ra các máy nén. Đường ống đầu ra của các máy nén khí được thiết kế thấp hơn đường ống góp chung của hệ thống máy nén khí dẫn tới khi không khí bị nén lại sẽ làm áp suất không khí tăng lên, các hạt ẩm trong không khí sẽ ngưng tụ lại tạo thành nước và chảy ngược vào máy nén khí. Khi nước chảy ngược vào máy nén khí sẽ gây nên hiện tượng ăn mòn, rỉ sét, lẫn nước vào dầu bôi trơn làm mất tính năng của dầu bôi trơn dẫn tới hư hỏng các chi tiết, bánh răng trong các bộ nén khí. - Phương pháp nghiên cứu: thực nghiệm khoa học. - Mục tiêu giải pháp: Ngăn chặn ẩm đi vào máy nén khí; Loại bỏ nước ra khỏi đường ống. - Hiệu quả thực tế thu được khi áp dụng giải pháp: + Từ khi đưa vào thực hiện, hệ thống khí nén tại Nhà máy nhiệt điện Thái Bình đã vận hành ổn định, tần suất diễn ra các vấn đề sự cố/ lỗi của thiết bị trong hệ thống đã được giảm thiểu tối đa; + Hệ thống máy nén khí hoạt động với đầy đủ số lượng thiết bị (2 vận hành, 1 dự phòng) từ đó nâng cao độ tin cậy và vận hành an toàn cho toàn bộ nhà máy. Từ khoá: Máy nén khí; chống xâm nhập ẩm; ẩm; ăn mòn; nhiệt điện. Abstract: The compressed air system is an extremely important system in a Thermal Power Plant, providing compressed air used for technical purposes such as equipment cooling, control, measurement, ventilation, etc. In a thermal power plant, in 366
CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA general, although the compressed air system is an auxiliary system, it plays a big role in determining reliability of unit operation. During operation, the infiltration of moisture into air compressor has caused many parts to be rusted and worn. In addition, the infiltration of moisture also causes quality of lubricating oil to be decreased rapidly, leading to poor lubrication and cooling efficiency, causing corrosion and damage in the gearbox. Main reason for moisture infiltration into the air compressor is original design error of compressor outlet piping system. Air compressor outlet piping is designed to be lower than common manifold of air compressor system, so when the air is compressed, air pressure will increase, moisture particles in the air will condense, forming water and flow back into the compressor. When water flows back into the air compressor, it will cause corrosion, rust, and water into the lubricating oil, which will lose the performance of lubricating oil, leading to damage to details and gears in the air compressors. - Research method: scientific experiment. - Solution goal: Prevent moisture from entering into the air compressor; Remove water from the piping. - Actual effect obtained when applying the solution + Since being put into operation , the compressed air system at Thai Binh Thermal Power Plant has operated stably, the frequency of incidents/failures of equipment in the system has been minimized ; + The air compressor system operates with a full number of equipment (2 operations, 1 standby) thereby improving the reliability and safe operation for entire plant. Keywords: Air compressors; prevent reverse moisture infiltration; moisture; corrosion; thermal power. KÝ HIỆU Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa P MW Công suất 1. GIỚI THIỆU Hệ thống khí nén là hệ thống vô cùng quan trọng trong nhà máy Nhiệt điện, cung cấp khí nén sử dụng cho các mục đích công nghệ như làm mát thiết bị, điều khiển, đo lường, thông thổi,… Trong Nhà máy nhiệt điện nói chung, tuy hệ thống khí nén là hệ thống phụ trợ, nhưng lại đóng vai trò lớn trong việc quyết định đến độ tin cậy trong vận hành tổ máy. Hệ thống khí nén tại nhà máy nhiệt điện Thái Bình bao gồm 3 máy nén khí ZR200 (2 làm việc 1 dự phòng) và 2 bộ sấy khí, cung cấp khí nén cho hệ thống khí đo lường điều 367
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 khiển và hệ thống khí phục vụ cho 2 tổ máy 300MW của nhà máy. Trong quá trình vận hành bình thường, 2 máy vận hành, 1 máy dự phòng. Không khí sau khi được nén bởi máy nén khí được đưa về ống góp chung. Sau đó khí nén được đưa tới 2 bình tích khí nén có dung tích 10m3 đặt tại nhà khí nén. Từ đây, khí nén được đưa đi hệ thống khí phục vụ và hệ thống đo lường. Hệ thống khí phục vụ được lấy từ ống góp khí nén đưa vào 2 bình chứa khí phục vụ có dung tích 10 m3 đặt tại nhà khí nén. Khí phục vụ từ đây được cấp đến các gian lò và gian Tua bin tổ máy số 1 và số 2 để phục vụ quá trình bảo dưỡng và sửa chữa (tham khảo sơ đồ Hệ thống khí đo lường và phục vụ). Hệ thống khí đo lường được lấy từ ống góp khí nén, qua 2 phin lọc thô đến 2 bộ máy làm khô khí để làm khô khí nén, đi tới 2 phin lọc tinh, sau đó đưa đến bình tích khí đo lường có dung tích 10 m3. Khí đo lường và điều khiển sau đó được cấp đến hệ thống ống dẫn khí đo lường và điều khiển trên toàn Nhà máy phục vụ để điều khiển các van khí nén. 2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU/TÍNH TOÁN/MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN Nhà máy bắt đầu hoạt động thương mại từ đầu năm 2018, là một nhà máy mới tuy nhiên hệ thống khí nén lại gặp phải các vấn đề phải ngừng thiết bị để sửa chữa thay thế các cụm nén, bánh răng truyền động,… Các sự cố xảy ra lần lượt và mang tính hệ thống, cụ thể:  Ngày 06 tháng 02 năm 2018, Máy nén khí C trip do áp suất dầu thấp;  Ngày 07 tháng 02 năm 2018, thay thế lọc dầu cho máy nén khí C, tuy vậy máy nén vẫn xuất hiện tiếng kêu bất thường;  Ngày 20 tháng 04 năm 2018, thay thế cụm nén cao áp máy nén khí C;  Ngày 30 tháng 05 năm 2018, thay thế bánh răng truyền động máy nén khí C; Hình 1. Bánh răng truyền động bị ăn mòn 368
CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA  Ngày 10 tháng 06 năm 2018 ngừng máy nén khí C do phát hiện tiếng kêu bất thường. Sau khi kiểm tra phát hiện vỡ vòng bi hộp số, phía ngoài gối đỡ cụm nén cao áp, nắp che và vỏ hộp số và bánh răng truyền động chính có nhiều rỉ trên bề mặt; phải thay thế cụm nén;  Tháng 09 năm 2018, máy nén khí A trip do áp suất dầu thấp, sau khi kiểm tra phát hiện vòng bi bị rỉ sét và vỡ, bánh răng truyền động bị ăn mòn; phải thay thế cụm nén. Hình 2. Vòng bi rỉ sét và bánh răng truyền động bị ăn mòn Sự thâm nhập của ẩm vào máy nén khí đã khiến cho rất nhiều bộ phận bị rỉ sét, mài mòn. Ngoài ra, ẩm xâm nhập cũng khiến chất lượng dầu bôi trơn giảm xuống nhanh chóng dẫn tới hiệu quả bôi trơn, làm mát kém gây ra các hiện tượng ăn mòn, hỏng hóc ở hộp số. Lý do chính dẫn tới hiện tượng xâm nhập của ẩm vào trong máy nén khí chính là lỗi thiết kế ban đầu của hệ thống đường ống đầu ra các máy nén. Đường ống đầu ra của các máy nén khí được thiết kế thấp hơn đường ống góp chung của hệ thống máy nén khí dẫn tới khi không khí bị nén lại sẽ làm áp suất không khí tăng lên, các hạt ẩm trong không khí sẽ ngưng tụ lại tạo thành nước và chảy ngược vào máy nén khí. Khi nước chảy ngược vào máy nén khí sẽ gây nên hiện tượng ăn mòn, rỉ sét, lẫn nước vào dầu bôi trơn làm mất tính năng của dầu bôi trơn dẫn tới hư hỏng các chi tiết, bánh răng trong các bộ nén khí. Hình 3. Thiết kế lỗi đường ống đầu đẩy ban đầu của hệ thống 369
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 Từ những phân tích trên nhóm tác giả nhận thấy cần thiết phải sửa đổi lại thiết kế hệ thống với những mục đích như sau: a) Ngăn chặn ẩm đi vào máy nén khí Để tránh lượng ẩm xâm nhập vào máy nén khí, cần thiết kế lại đường ống đầu đẩy cao hơn so với đường ống góp chung của hệ thống. Vì vậy tổ công nghệ đã đưa ra giải pháp:  Hạ thấp đường ống góp chung so với đầu ra máy nén: Do hệ thống đường ống góp chung đầu đẩy đã được lắp đặt cố định và kết nối với các thiết bị khác, vì vậy việc hạ thấp đường ống góp chung là không khả quan và gây tốn kém;  Nâng cao đường ống đầu ra máy nén: Việc nâng cao đầu ra đường ống đầu ra máy nén cũng tương tự như viêc hạ thấp đường ống góp chung, gây tốn kém và không khả quan do các máy nén khí cần được đặt tại cao độ thấp, bệ đỡ chắc chắn để tránh rung giật gây ra. Vì vậy, đường ống đầu ra máy nén khí cũng không thể nâng cao cao độ so với ống chung.  Từ những nghiên cứu thực tiễn trên, nhóm tác giả nhận thấy giải pháp hiệu quả nhất đó chính là thay đổi điểm kết nối giữa đướng ống đầu ra máy nén và ống góp chung. Cụ thể, thay đổi vị trí kết nối hiện hữu tại điểm thấp nhất của chu vi đường ống lên vị trí cao nhất của chu vi đường ống rồi nâng cao cao độ đường ống sau đó kết nối trở lại với ống đầu đẩy máy nén khí hiện tại (kết nối kiểu cổ ngỗng). Việc thay đổi vị trí kết nối sẽ giúp hạn chế và giảm tối đa lượng ẩm, nước tích tụ trong đường ống góp chung đi trở lại máy nén khí khi ngừng hoạt động. Hình 4. Đường ống đầu đẩy máy nén khí sau khi cải tiến b) Loại bỏ nước ra khỏi đường ống Việc thay đổi trên sẽ chỉ ngăn chăn được nước/ẩm không đi ngược trở về máy nén mà chưa giải quyết được vấn đề ẩm tại ống góp chung. Do đó, nhóm tác giả đã tiếp tục nghiên cứu và đưa ra phương án đó là lắp thêm đường xả đọng tại ống góp chung của hệ thống và đường xả đọng tại đầu ra của mỗi máy nén khí (chi tiết như hình ảnh đính 370
CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA kèm). Từ đó, lượng nước tích tụ do ẩm tách ra trong việc thay đổi áp suất và nhiệt độ không khí sẽ được giải quyết triệt để. Hình 5. Lắp đặt đường xả đọng Hình 6. Lắp đặt đường xả đọng cho ống góp chung của hệ thống cho ống đầu ra máy nén khí 3. KẾT LUẬN Từ khi đưa vào thực hiện, hệ thống khí nén tại Nhà máy nhiệt điện Thái Bình đã vận hành ổn định, tần suất diễn ra các vấn đề sự cố/ lỗi của thiết bị trong hệ thống đã được giảm thiểu tối đa. Hệ thống máy nén khí hoạt động với đầy đủ số lượng thiết bị (2 vận hành, 1 dự phòng) từ đó nâng cao độ tin cậy và vận hành an toàn cho toàn bộ nhà máy. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sơ đồ hệ thống khí nén. [2] Bản vẽ lắp đặt đường ống cho giải pháp. 371