某钢铁厂空压机油雾回收节能改造实践

郝彦光，李文伟，赵利平

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山 063200）

引言

稳定、高效、节能的润滑系统是转动设备安全高效运行的前提条件。高速转动设备普遍采用强制润滑方式，高温产生的油烟雾直接排放，不仅造成油品浪费，还会发引发严重的环保问题。某钢铁企业23 台空压机投产半年后逐渐出现电机轴承漏油、电机轴承温度升高、油箱油位下降速度加快、空压机入口滤芯压差增大的现象，单台机年补充油400 L，存在运行成本高，油烟外排到室外环境污染等问题。

1 原因分析

空压机为三级离心压缩机，高速小齿轮转速18 000 r/min，转速高、发热量大，在轴瓦处产生大量油烟。随着运行时间的增加，原厂配套的油雾滤芯压差增大，油烟通过性下降，油烟在油箱内形成正压，造成了回油不畅，逐渐出现电机轴承端漏油并伴随有烟气溢出；因回油不畅还引发电机轴承温度升高，出现多次跳机情况。更换一个原厂进口油雾滤芯备件费用高达3 万元，为了保证空压机的正常运行，运行人员将油雾滤芯移除，油雾直接外排(见图1)。

图1 空压机油烟外排

移除油雾滤芯后，电机轴承漏油现象消除、轴承温度下降，但新的问题又生产了。空压机入口的空气滤芯压差增高速率明显变快，空压机振动升高，经检查发现入口空气滤芯挂满含油积灰；油烟直接外排到室外，空气中油烟浓度升高，造成空气滤芯寿命降低。

2 解决方案

为了解决油雾直接外排引起的环保与运行成本问题，对空压机排烟装置进行技术改造，采用文丘里真空射流技术方案，设计真空喷射装置，安装在油雾管道上部。油烟通过油雾过滤器，回收分离出润滑油返回油箱，排出净化空气。喷射装置将齿轮箱及油箱内部抽成负压，增加润滑油回油速度；同时可以降低轴瓦温度，对电机轴承漏油现象也有改善。油雾回收装置由节流阀、气动三联件、射流器、油雾滤芯、视窗、连接管组成。见图2。

图2 空压机油雾回收工艺

当空压机（11）启动以后，在空压机轴承处形成的高温润滑油经回油管（12）返回油箱（10），在油箱上部空间形成大量油雾，油箱内压力升高。在空压机的中冷器后引出空压机产生的压缩空气，经节流阀（2）调整到合适的流量进入气动三联件（3），气动三联件用于调整气源的压力、过滤净化气源的杂质，调整气动三联件可以实现最小的工作压力，达到最小能耗，调压过滤后的压缩空气进入真空射流器（4），经真空射流器喷嘴高速喷出，压力能转换为速度能，在喷嘴区域形成真空，从而将油箱中的油烟经吸入管（5）吸入真空射流器，真空表（9）监测油箱的负压，同时可用于判断油雾滤芯的寿命，二股介质在混合管内混合，在扩压管内进行能量交换速度能还原为压力能，混合气体到达油雾虑芯（6），油雾凝集成油滴，在重点力作用下油滴经回油管（8）流回油箱，回油视窗（7）设置在回油管用于监测回油情况。

3 实施

2018年在铁区空压机1#机进行了验证性改造，油雾回收装置安装在空压机油箱上部，将室外排烟管隔断（见图3）。经过多次调整优化，喷射压缩空气压力由0.2 MPa 下降为0.02 MPa，相对真空度为-2 600 kPa，压缩空气日消耗量由96 m³降为65 m³，单台机年补油量由300 L 下降到20 L，电机轴承温度由85℃下降到65℃，轴承渗油现象基本消除。后续对剩余22 台空压机全部进行了改造，运行良好，年直接油品节能收益80多万元。

图3 油雾回收装置安装位置

4 结束语

经过一年的运行观察，负压运行更有利用回油顺畅，未对设备振动、轴承润滑造成影响，机组各项数正常。

此次改造实践有效地解决了油烟雾直接外排的问题，同时把烟雾中携带的润滑油全部进行了回收，解决了轴端长期漏油的问题，同时也改善了空压机周边空气质量，有效延长了空气滤芯寿命，降低了运行成本。该技术方案主要有以下优点：

（1）它改变了油雾直接排放到环境中的现状。

（2）动力源直接取自空压机本身，不需要额外动力。

（3）纯机械装置，没有旋转、电动设备，安全可靠，随着空压机的启动同时投入运行。

（4）节约了能源，降低了油品消耗，降低了运行成本。