1.项目概述

宁钢南、北区空压站共10台180m³/min的离心式空压机，开7备3，4台储气罐；五丰塘空压站共4台42m³/min的无油螺杆式空压机，开3备1，3台储气罐。其级间冷却器与后处理设备冷凝排水原采用机械浮球阀和旁通常排的组合式方式，本项目将南、北区空压站、五丰塘空压站共41个排水口改为电子液位控制冷凝液自动排除器及相关配套内容，并将报警信号接入中控室集中监视。

南、北区空压站共10台离心式空压机，每台三级压缩，三级中间冷却，每级中间冷却有1个冷凝水排放口； 2台储气罐、2台气水分离器，每台有1个冷凝水排放口。五丰塘空压站4台无油螺杆式空压机，每台级间冷却有1个冷凝水排放口；2台储气罐、1台气水分离器，每台有1个冷凝水排放口，总计41个排水点。

具体改造方案如下：

1)    原排水口连接形式为主管+旁通，主管接有机械浮球阀，机械浮球阀前设有切断阀，旁通管设旁通切断阀。

2)    首先，将现有南、北区空压站，五丰塘空压站总计41个机械浮球阀+旁通（常开）的排水方式改为CST电子液位控制冷凝液自动排除器+旁通（常闭），同时每个自动排除器前各配置1个除渣器，过滤系统中可能出现的大颗粒铁锈杂质，保护排水器正常工作。达到实时准确排放冷凝液，改善管路和设备腐蚀问题，更重要的是保证了压缩空气能源的零损耗，满足节能要求。

3)    实施方案：

先将旁通阀打开，然后将机械浮球阀前面的切断阀关闭，将原有的机械浮球阀拆除，先装上除渣器，后面再装CST电子液位控制冷凝液自动排除器，然后再接一段管道至地沟或合适的排放点。系统安装完毕后，先打开除渣器前面的切断阀，然后慢慢关闭旁通阀，并观察到自动排水系统完全正常工作，方案才算实施完毕。

在南、北区空压站排水器区域各设置3回路的小型配电箱1个，共2个。在五丰塘空压站排水器区域各设置1回路的小型配电箱1个。每个配电箱分别对相应区域内的排水器进行供电。每个新增配电箱的进线电源取自相应区域内的现有配电箱。现有配电箱到新增配电箱、新增配电箱到排水器的电缆路由为：利用部分现有电缆桥架，然后穿管铺设至排水器。

排水器的故障信号接入中控室，在中控室较显著的地方设集中显示灯板，绿灯代表运行正常，红灯代表故障报警，并具有复位功能。

提供电源规格为：空压机区域AC220V。

2.技术原理描述

（1）空压机中间冷却器和后冷却器的作用

空气在压缩机压缩过程中会产生大量热，如果不冷却体积量会很大，那么第二级压缩叶轮必须做大，能耗也大。另外，气体温度高，对叶轮的材质和密封等有更高的要求，机器制造成本也高，第二级压缩消耗的功率就会增大，为此，须要配中间冷却器。

一般大气都有一定的湿度，平均湿度在79%左右，黄梅季节会达到90%以上。压缩空气经冷却达到饱和后，冷凝水就会凝结下来，最后出冷却器的压缩空气是饱和压缩空气。冷凝水如果不及时排除，会发生液击，造成叶轮的损坏。

（2）目前常用的排水器：

1）机械浮球阀：机械浮球阀的浮子对杂质特别敏感。如果冷凝液中杂质较多，并且很粘稠，则浮子非常容易被卡住，造成冷凝水无法排除，冷凝水带到叶轮，造成叶轮损坏。

2）时间控制电磁阀：时间控制电磁阀是根据时间间隔开启阀门排水的，冷凝液的产生量是根据大气湿度变化而变化的，理论上应该根据冷凝水量调节阀门开启时间，但实际上你很难确定排放多长时间是正确的，所以这种排水方式有可能导致冷凝液无法及时排放或者开启时间过长。另外，电磁阀的口径普遍很小，冷凝液在压力的作用下排出时，非常容易进入乳化状态。这种情况下，会造成冷凝水无法排除，导致液击事故的发生。

（3）为了防止液击事故发生，操作工将旁通阀打开一定开度，进行常排。排水的同时，排出了大量的压缩空气，造成一定程度的能源浪费。

（4）CST电子液位控制冷凝液自动排除器，可以达到实时准确排放冷凝液，同时真正达到“零气损”，满足节能减排要求。CST冷凝液自动排除器具有的优势，具体表现在：

1)    根据冷凝液的实际产生量进行有效排放，没有不必要的压缩空气损失；

2)    传感器适合任何种类冷凝液；

3)    配备故障信号输出功能；

4)    排放口径大，避免乳化液的形成，配备CST专用DC-CZ除渣器效果更佳；

5)    不受冷凝液中的杂质影响；

6)    低维护；

7)    全自动监控；

8)    当排水器堵塞，传感器会自动切换电磁阀状态，每4分钟开启7.5秒保障冷凝液及时排放；

9)    现场无噪音。

（5）CST产品特点

1)    运行经济：智能控制系统可避免不必要的压缩空气泄露损失，节约能源；

2)    功能可靠：电容式传感器无任何磨损，它能测量包括纯油在内的任何冷凝液，即使用来排放高粘度冷凝液也绝无问题；

3)    易于安装：CST冷凝液排除器的入口和出口是平行的，而且都是普通管螺纹连接，非常简单。冷凝液的排出使用软管或硬管连接均可；

4)    操作安全：CST冷凝液排除器具有可靠的自检测系统，由LED指示灯显示当前的工作状态，可通过按动测试按钮来试验其功能是否正常。无源输出触点可将报警信号传送至中心控制室。此外，所有操作元件及电子控制部分均为防溅水设计，防护等级达到IP65防护标准；

使用方便：电子系统包括集成电源和控制系统均使用24V直流电。只需拔掉插头即可将控制系统和电源断开，保证维护工作没有任何危险。

3.节能效益

项目改造后能减少宁钢在空压系统中的能耗，每年为宁钢节省255万元, 即折合成标准煤900吨。

4.现场照片

改造前排水器

改造后排水器