电厂仪用压缩空气的干燥

电厂仪用压缩空气的干燥

在电厂控制系统中，由于气动系统的高度可靠性、简单及便于使用，广泛用于电厂的控制系统中。气动执行器作为重要的执行机构广泛用于电厂中。

保证气动系统正常工作的重要条件除正确、合理地选择高质的设备外，高质量的压缩空气是保证系统可靠工作的关键条件。目前，电厂仪用压缩空气制备系统中普遍存在的带水问题，某种程度上对电厂安全、稳定运行带来威胁，应高度重视。

衡量压缩空气含水最实用的指标是压缩空气的露点。提高压缩空气质量的一个重要方面就是努力降低其露点。

一、仪用压缩空气带水原因分析及危害

众所周知，空气中总是含有一定量的水分，通常用相对湿度来表示，相对湿度与温度和压力有关。

仪用压缩空气所用的是周围带水的空气，经压缩后的空气温度上升，相对湿度下降，因而空压机出口的压缩空气未达到饱和状态，含有吸入空气的全部水分。当此压缩空气气温下降后，压缩空气的相对湿度逐渐上升，最终达到其露点的温度析出凝结水。经压缩后的空气温度冷却到环境温度时，将析出其过饱和部分的水分。此时压缩后空气的相对湿度为100%，处理饱和状态。由此可看出经空压机输出冷却后的压缩空气含有液态水及汽态水。这两种不同形态的水如果不经处理将会进入压缩空气系统中，造成管道积水，将使管道狂饮。在冬季会使管道结冰，减小管道截面或使管道局部阻塞，使供气不足或中断。给整个压缩空气系统造成巨大的隐患。

饱和压缩空气经气动元件小孔高速喷出时，温度下降产生凝结水。凝结水积聚在喷嘴附近，严重妨碍气动机工作。寒冷季节会使喷嘴结冰，导致气动机构停止工作。

二、除去压缩空气中水分的方法

冷冻式干燥法和吸附式干燥法

1、冷冻式干燥法就是冷冻式干燥机使压缩空气通过制冷设备进一步冷却，使压缩空气中的水分进一步凝结，从缩空气脱离出来，通过疏水将它们排除。这种方法脱水效果夏季比较好，北方冬季则往往解决不了脱水问题。虽然深度冷冻装置能将压缩空气温度降得很低，但其成本很高，设备结构复杂，运行费用较高，维护工作量大，不适于电力生产需要。

2、吸附式干燥法是指吸附式干燥机使压缩空气通过吸附剂，将其水分除掉。常用的吸附剂为硅胶、活性矾土。活性矾土由于其吸附作用强、价格便宜而广泛应用于工业领域。但吸附剂的吸附能力是有限的。工作一段时间后其将达到饱和状态。

吸附式干燥机又分为三种：双塔吸附式干燥机、模块吸附式干燥机和模芯吸附式干燥机。

（1）双塔吸附式干燥机

双塔吸附式干燥机是通过"压力变化"来达到干燥效果，吸附式干燥机用于压力露点要求在零度(0℃)以下的场合。它能达到冷冻式干燥机远远不能达到的干燥效果。由于空气容纳水汽的能力与压力成反比，其干燥后的一部分空气（称为再生气）减压膨胀至大气压，这种压力变化使膨胀空气变得更干燥，然后让它流过未接通气流的需再生的干燥剂层（即已吸收足够水汽的干燥塔），干燥的再生气吸出干燥剂里的水份，将其带出干燥器来达到脱湿的目的。两塔循环工作，无需热源，连续向用户用气系统提供干燥压缩空气。

工作流程

由空压机排出的大量空气，经压缩空气入口管流入，通过气阀进入两个塔中的运转塔，其中的湿气会被吸附剂所吸收而干燥。当空气流通到塔顶时，空气中的水份被全部吸收，露点温度可达-3~5℃，从而达到干燥目的。整个循环标准需10分钟，每塔各运行5分钟，一塔在工作的过程中(运转塔)，另一塔处于再生状态(非运转塔)再生时间为4.5分钟,续压时间0.5分钟。在再生的过程中，运转塔中一部份干燥的空气经再生风量调节阀进入非运转塔将塔内的水份经消音器带到大气中去。其运转时耗气量为设备处理量的12%。间0.5分钟。在再生的过程中，运转塔中一部份干燥的空气经再生风量调节阀进入非运转塔将塔内的水份经消音器带到大气中去。

（2）模块吸附式干燥机

模块吸附式干燥机是一款将压缩空气的干燥净化进行细分化的处理机构，是双塔式吸干机的升级版。整体运动机构以及工作原理仍然按照双塔吸附式干燥机来实现，只是增加了上下部的进出气的缓冲腔（避免了腔体里面的隧道效应）并且采用了模块化的细分结构使压缩空气的干燥净化效率提高，增大吸附剂的使用率，最终带来一个相对双塔吸干机很大的优点就是，减少了再生气的使用量，减少再生气即节约成本，减少电能消耗！

组成部分

–模块Modular：构成干燥机吸附腔的两个或两个以上的吸附管单元。

–气流流通组件Components for Airflow：气体从进气到出气流经设备主体组件的部分部件总称，主要包含：进气腔体、吸附腔体、出气腔体和排气腔体等部件。

–进气腔体Intake Air Cavity：气源入口，对气体流向作分配引导。

–吸附腔体Absorption Cavity：内装吸附剂，完成对气体中水分的吸附及吸附剂吸附水分的解析再生。

–出气腔体Outgassing Cavity：气体干燥后出口。

–排气腔体Exhaust Cavity：用于控制再生气体的排放，降低排放噪音。

（3）模芯吸附式干燥机：

模芯吸附式干燥机采用交替工作的双腔体结构，通过填充在吸附腔体内吸附剂本身的分子引力与吸附力吸收压缩空气中的气态或液态水分子到吸附剂表面，使压缩空气达到干燥；吸附剂可以通过去除吸附的水分而再生。

模芯干燥机按再生方式，共分为两种类型：无热型和微热型。

无热模芯干燥机工作原理

吸附过程：进气阀门打开，排气阀门关闭；压缩空气自进气口D进入吸附组（A组），经A组吸附完成后，由出气口C进入用气端。

再生过程：由C流出的干空气，经单向阀门流入B组，干燥气体从上而下的吹扫，将B 组内干燥剂与其吸附的水分强制分离（解析再生），从E排气口排除；再生完成后，排气阀门关闭，进气阀门打开。

微热模芯干燥机工作原理

吸附过程：进气阀门打开，排气阀门关闭；压缩空气自进气口D进入吸附组（A组），经A组吸附完成后，由出气口C进入用气端。

再生过程：由C流出的干空气，经单向阀门流入F进行加热，加热后的干燥气体从上而下吹扫，将B组内干燥剂与其吸附的水分强制分离（解析再生），从E排气口排除；再生完成后，排气阀门关闭，进气阀门打开。