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离心式空压机是冶金行业的关键设备，具有流量大、功率高、构造简单耐用、自动化程度高等优点，因易于控制和维护的特性而被广泛使用。

但离心式压缩机也存在些缺陷，如稳定工作区域窄、容易发生喘振等。喘振是离心式压缩机的一种特有现象，在工艺控制与操作过程中喘振控制虽不是主要，但从保护压缩机的措施上讲防喘振是非常重要；因用户的生产节奏和使用情况的变化，造成了空压机本身负荷经常性变化，使空压机组经常发生喘振，严重时导致机组停运，影响用户对压缩空气的使用，在异常运行中应尽量控制和减少空压机发生喘振事故。
涟钢新区现有空压站三个，韩国三星集团制造的TM1500离心式空压机3台、日本IHI公司制造的TRX160离心式空压机6台和Atlascopco公司制造的ZH10000离心式空压机3台，均为三级压缩、两级冷却式压缩机。在正常运行情况下，压缩机联合持续向转炉炼钢厂、热轧板厂、冷轧板厂、炼铁高炉和烧结机区域等用户持续提供0.7MPa的压缩空气。
2现在的状况a.由于生产和使用环节上生产信息和生产组织模式未及时反馈和掌握，造成空压站多机、高压、低载喘振运行。
b.用户用风的技术要求高低不齐，特殊要求过高，造成空压机组出口压力高、出现喘振和放空量较多等现象。

c.压风管网独立、未连通，不能实现压力互补、风量缓冲与互送，出现空压机组喘振次数较多。
3喘振产生的原理与分析3.1喘振产生的原理在离心式空压机转速定、流量减少到定值时，出现严重的旋转脱离，气流情况会大大恶化。这时叶轮虽仍在旋转，对气体作功，但却不能提高气体的压力，于是压缩机出口压力显著下降。由于压缩机总是和管网系统联合工作，这时管网的压力比并不立即减低，可能出现管网中的压力大于压缩机出口处压力的情况，管网中的气体会向压缩机倒流直到管网中的压力下降至低于压缩机出口压力，倒流才停止，这时气流又在叶片作用下正向流动，压缩机又开始向管网供气，经过压缩机的流量增大，压缩机恢复正常工作。但当管网中的压力不断回升，又恢复到原来水平时，压缩机正常排气受阻，流量下降，系统中的气会产生倒流，如此周而复始，在整个系统中发生了周期性的轴向低频大幅度的气流振荡现象，这种现象称之为压缩机的“喘振”。
喘振所造成的后果是严重的，气流出现脉动，产生强烈噪音，它会使压缩机转子和定子经受交变应力而断裂；使级间压力失常而引起强烈振动，导致密封剂推力轴承损坏；使运动元件和静止元件相碰，造成严重事故。
喘振的发生首先是由于变工况时压缩机叶栅中的气动参数和几何参数不协调，形成旋转脱离，造成严重失速的结果。但并不是旋转失速都一定导致喘振的发生，喘振还和管网系统有关。喘振现象的发生包含着两方面的因素：从内部来说，它取决于压缩机在定条件下流动大大恶化，出现了突变失速；从外部来说，又与管网的容量和特性曲线有关，排气压力和气体的密度越大，发生喘振越严涟钢科技与管理重。前者是内因，后者是外界条件，内因只有在外界条件具备的情况下，才促使喘振的发生，因此，防喘振是离心式压缩机需要控制的一个重要部分。

喘振界限对压缩机，可以在不同转速下用实测法近似地得出各喘振点，见中A、B、C、D各点。将这些喘振点连接起来，就得到一条喘振线，在该线之右是正常工作区，在该线之左为喘振区。喘振界限线可近似地视为通过远点的一条抛物线。
离心式压缩机和管网形成一个能量供给与使用的统系统，在压缩机与管网联合工作时，只有当通过压缩机的流量与通过管网的流量相等时，以及压缩机产生的能量头等于管网的阻力时，即当能量的供给与使用相等时，此能量系统才可以保持工况平衡。压缩机和管网的性能曲线一般以能量头或压力与流量的关系曲线表示，这些曲线的交点决定了压缩机和管网系统的工况，称为工作点或工况点。管网特性改变时，工况点随之改变。见改变管网性能曲线就可改变压缩机的性能曲线。
3.2压缩机和管网的联合工作当两台性能不同的压缩机并联时，排出压力=pc，排气量Qn=Qi+Q*在中，i、n线分别代表i、n台压缩机单独运行的性能曲线，m线表示并联后的性能曲线，排出压力pc与EI交于A点，此点为并联后的工作点。OA管网分别于I、n线交于ai、a2点，这两点分别为I台和n台离心式压缩机并联后的工况点。此时pal、pfl2均小于Py并联工况点4影响因素的分析、排除与试验验证a.空压机存在叶轮磨损或者粘附物太多的影响，叶轮磨损大或粘附物多，极易导致空压机产生喘振故障，对三个空压站的机组抽检情况来看，无空压机叶轮磨损或者粘附物太多的问题出现。

b.空压机存在扩压器腐蚀和磨损较重的影响，高速空气流经扩压器时形成涡旋，机组的空气进气量减少，空气压力未提高，造成空压机的输出压力降低，从而容易形成喘振，经同步检测，三个空压站未存在类似现象。
c.叶轮与扩压器之间存在间隙变化的影响。
叶轮与扩压器之间的间隙过大、易泄漏串气现象，发生空气流量减少；间隙过小、空气流减少，在后端推力轴承磨损的情况下，极易发生叶轮与扩压器碰撞。因此叶轮与扩压器之间的间隙过大和过小都会造成空气流量变小，使空压机无法提高输出压力，从而形成喘振故障；针对喘振次数较多的炼钢轧钢空压站的2和5机组进行抽检，通过检测数据与检修标准的复核比较，认为间隙均在标准范围以内。
d.空气冷却器和水汽分离器是否存在变脏涟钢科技与管理的影响。气水分离器，要求通过冷却器的杂质极小，如果空气中细小的灰尘或机组本身磨损产生的微粒极易粘附在冷却器和水汽分离器内，造成冷却器和水汽分离器部分堵塞、空气流量减少，机组输出压力不足，形成喘振现象；当冷却水水质变差或变脏时，极易在冷却器内造成冷却水堵塞，影响冷却水流动，降低压缩气体冷却效果，影响空压机的空气容积率、空压机输出压力不足，形成喘振现象；按照此类排查方法，将三个空压站的冷却水池进行及时清理、冷却器清洗，检查到炼钢轧钢空压站和冷轧空压站的4和3机组存在类似问题，经检修更换滤芯后，空压机组的喘振次数虽少但仍然存在。
e.空压机进气口空气温度变化的影响，在恒压的条件下，温度升高时，空气密度降低，机组压缩的空气流量减少，造成空压机输出压力不足，产生喘振现象。实际运行中，虽气温高时喘振次数多，但气温较低时喘振现象仍存在。
f.出口流量与出口压力的影响：随着用户用气量变化频繁且集中达到最少，空压机出口排气压力升高，并逐渐增大。在空压机达到最大出口压力时，机组开始进入喘振区，继而发生喘振；压风用户用量变化频繁，排气总管压力升高，造成空压机组喘振的次数和频率同步增加且严重。为了消除三个空压站同时存在的喘振问题，从压风和用户内部的技术要求和工艺着手，进行技术攻关。
（a）对局部进行针对性的技术改造，降低管网运行压力。

4月底开始，对用量极少且压力要求较高的检化验系统和热轧横切系统安装气体增压泵，由气体增压泵组小范围升压转供，并将泵压设定为0.6~0.8MPa，保证了铣样机和打包机处0.6MPa的用风要求；利旧使用3个50m3的精制煤气贮气罐，对其进行清洗后作为压风缓冲罐投入到高炉除尘系统使用，稳定该区域的环保设备安全运行；在冷轧板厂1、2重卷、镀锌线、酸轧线等利旧使用压风稳压罐；烧结烟气脱硫系统采用小型空压机单独供风，防止了小用户造成整个压风系统的压力长时间逼升和空压机组的喘振。
通过对高炉渣处理系统的手动控制用风改自动控制，部分点由压风吹扫皮带改为废水清洗；烧结机气提配料工艺改为石灰石粉配料工艺，并将管道改造和相关阀门严格控制和安全阀的压力等*48级重新设定，将该处的压风压力由原来的0. 6MPa下降到（b）调整各主体单位关键用风设备技术参数，降低对压风的技术要求。
通过对热轧板厂打包机的运行与技术参数由原来的0.6MPa下调到0.5MPa，并将轧机上钢坯压风吹扫时间进行控制；在转炉炼钢厂通过对连铸气雾冷却压风进行优化，停止使用12~16段喷嘴，减少喷嘴使用个数；调节连铸气雾冷却压风终点使用压力，将控制压力由原来的<0.6MPa自动报警与连锁停机值，调节和修改为<0.连铸设备冷却压风管道上增加切断阀，设计自动控制模式，尾坯出辊道50分钟后，连铸设备冷却压风自动关闭；连铸开机时，设备冷却压风自动打开（与气雾冷却压风同步）；除尘系统脉冲间隔时间，在原来的基础上延长23s再进行脉冲；冷轧板厂镀锌和酸轧线自动焊机与活套电机的控制压力（c）根据用户生产组织模式和实际需求，优化空压机与管网联合的运行方式，实现风量互送、压力缓冲，有效控制空压机组的喘振。
在炼钢生产节奏上严格根据高炉产量情况，确定连铸机组和空压机组的开机台数，当转炉炼钢厂单台连铸机生产时只开三台，双机生产时开四台的运行方式；冷轧板厂平整机组根据板面宽度进行定尺吹扫，减少空压机的开机台数和频次、降低总管压力。

通过对空压机和压风工艺管网的运行状况，从用户关键设备的用途与技术要求着手，对生产现场的工艺和技术要求进行改进和攻关，及时掌控生产用风规律和生产组织模式，通过对各用户技术等级的优化，将冷轧压风站、高炉压风站和炼钢压风站实现管网大联通运行，用户用量的交叉变化和缓冲，达到‘’削峰填谷“减少离心式空压机组的喘振次数。对新区三个空压站的总管压力由0.65~0.7MPa下调到0.52~0.57MPa，空压机的运行方式得到了较好的优化；空压机组的运行参数稳定在0.52MPa加载和0.57MPa卸载，有效地控制整个运行过程的压风电耗、压风消耗和总管压力，实现离心式空压机喘振的严格控制。
通过对各种因素的理论分析、技术试验验证，结果证明：造成机组喘振的根本原因是空压机出口压力过高，从科学合理的控制压风需求入手，实现供求平衡的优化，达到系统运行经济和防喘振压站内部机组加卸载参数合理调整，压风总管压保安全的目的。
力的动态调节和经济运行的精益管理等方面入5效益评估手，对离心式空压机防喘振进行技术攻关后，产生的效果如下。

通过以上从外围的用户用量和压力等级、空a.空压机的喘振次数与振动值比较见表1.表1调整前后空压机的运行参数比较调整前调整后冷轧空压站高炉空压站炼、钢空压站冷轧空压站高炉空压站炼钢空压站总管压力控制MPa开机台数喘振每月平均次数低负荷时排气量/%出口空气压力/MPa产供气压差/MPa级振动/m二级振动/pm三级振动/pm表2技术指标单位月计划1月份2月份3月份4月份5月份6月份7月份8月份9月份10月份11月份吨钢压风电耗kWh/t钢吨钢耗压风量m3/t钢压风电耗kWh/万m3 b.压风系统经济技术指标比较见表2.吨钢压风量由年计划150m3/t钢，下降到了5~11月份的平均值132.92爪3八钢，吨钢压风降低量节约成本：万tx压缩机高效经济、可靠地运行，必须从压风系统机组到用户用风设施与工艺改进入手，采取相应的控制措施，通过技术改进，进一步挖掘内部潜力和优化系统，查找喘振的根本问题所在，对喘振现象产生的先兆加以快速和准确的预测和判断，从而加以控制，以避免喘振现象的产生，保护压缩机安全平稳的运行。
吨钢压风电耗成本节约：万tx 6结语通过分析离心式空压机喘振发生的原理和影响因素，加强了对空压机日常运行参数的监测和连动调整消除空压机组发生喘振的条件，保障空压机安全稳定运行；影响喘振的因素较多，离心式