600 MW超臨界機組三分倉空預(yù)器停轉(zhuǎn)危害及處理方法探討

郭正東

（廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 潮州515723）

0 引言

潮州電廠600 MW鍋爐采用豪頓華有限公司生產(chǎn)的一、二次風(fēng)分離回轉(zhuǎn)式三分倉空預(yù)器，型號為31VNT1750，轉(zhuǎn)速1 r／min，旋轉(zhuǎn)方向為煙氣—二次風(fēng)—一次風(fēng)，煙氣自上而下流動。該型號空預(yù)器的密封采用固定式設(shè)計，所有密封間隙均不可調(diào)。該型號空預(yù)器采用中心傳動方式，轉(zhuǎn)子驅(qū)動力矩通過與主軸相連的減速箱傳遞到轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸上，驅(qū)動裝置的驅(qū)動電機配有變頻器。減速機和電機通過銷子連接。在機組檢修和運行中，發(fā)生多起空預(yù)器停轉(zhuǎn)事故，給機組安全穩(wěn)定運行和設(shè)備健康造成了嚴(yán)重的威脅。

1 空預(yù)器停轉(zhuǎn)的機理分析

1．1 空預(yù)器停轉(zhuǎn)的危害

對空預(yù)器本體來說，空預(yù)器停轉(zhuǎn)后以支承軸承為支點，可以向上和向圓周方向自由膨脹，正常運行時由于空預(yù)器各部位溫度相差較大，空預(yù)器轉(zhuǎn)子包括軸按空預(yù)器內(nèi)部的溫度場進行大小不均的自由膨脹（轉(zhuǎn)子由鼓狀變成蘑菇狀）。同時空預(yù)器殼體及密封片也會形成各自的變形。

空預(yù)器停轉(zhuǎn)后，其出口排煙溫度急劇上升，空預(yù)器中心軸連同轉(zhuǎn)子向上膨脹碰擦空預(yù)器上部密封片，一、二次風(fēng)室漏熱風(fēng)加劇了軸的膨脹，如果此時手動大力盤車就會損壞空預(yù)器上部密封和轉(zhuǎn)子頂部內(nèi)緣環(huán)形密封、軸向密封?？疹A(yù)器停轉(zhuǎn)危害最大的是轉(zhuǎn)子驟冷，將引起空預(yù)器徑向隔板永久變形和焊縫裂開，因此更加不允許使用消防水來降低空預(yù)器出口溫度。

空預(yù)器停轉(zhuǎn)后，高溫?zé)煔鈱⒅苯舆M入電除塵、引風(fēng)機、脫硫吸收塔，使電除塵效率下降，吸收塔部件損壞。吸收塔出口凈煙氣溫度高已做入MFT保護，處理不當(dāng)將使鍋爐MFT動作。

1．2 回轉(zhuǎn)式空預(yù)器停轉(zhuǎn)的原因

（1）空預(yù)器電機跳閘?？疹A(yù)器主電機跳閘后狀態(tài)變位，備用電機聯(lián)鎖未啟動，此時可能為主電機故障、備用電機聯(lián)鎖故障、控制回路故障、空預(yù)器本體卡澀造成電機過載等。

（2）若就地空預(yù)器電機運行，但空預(yù)器停轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速明顯下降，此時可能是空預(yù)器聯(lián)軸器或銷子斷裂、減速機故障、空預(yù)器本體故障等機械故障。

2 故障現(xiàn)象

（1）硬光字空預(yù)器故障報警（空預(yù)器備用電機、驅(qū)動電機停轉(zhuǎn)）。DCS空預(yù)器畫面開關(guān)量“空預(yù)器主驅(qū)動電機停轉(zhuǎn)”“備用驅(qū)動電機停轉(zhuǎn)”均變紅報警。

（2）就地空預(yù)器一臺電機可能運行，但空預(yù)器停轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速明顯下降，電機和空預(yù)器連接處可能有異音。

（3）同時空預(yù)器出口煙溫快速上漲，熱一次風(fēng)、熱二次風(fēng)溫度快速下降。

3 故障處理方法

3．1 按一般RB原則進行處理

空預(yù)器主電機跳閘，備用電機不聯(lián)啟，可手啟一次備用電機。若手啟不成功，空預(yù)器主電機、備用電機都跳閘，延時后跳閘同側(cè)的一次風(fēng)機、引風(fēng)機、送風(fēng)機。機組RB至50%負(fù)荷。

若機組RB拒動，應(yīng)立即按RB動作邏輯控制，切除“鍋爐主控”至手動，降鍋爐主控至50%RB目標(biāo)負(fù)荷對應(yīng)煤量，停運上層相應(yīng)制粉系統(tǒng)，保留三或四臺制粉系統(tǒng)運行。

若空預(yù)器電機仍運行，但“空預(yù)器轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)”報警發(fā)出，應(yīng)立即停運原運行電機，聯(lián)鎖或手啟空預(yù)器備用電機；若停轉(zhuǎn)報警消失，則檢查空預(yù)器原運行電機驅(qū)動裝置或電氣、控制回路；若未消失，派人就地盤車，防止空預(yù)器變形、卡澀。盤車過程中應(yīng)斷開空預(yù)器的電機電源。

若風(fēng)機未跳閘，則關(guān)閉送、引風(fēng)機聯(lián)絡(luò)門，并打“禁操”。此時需緊急停止對應(yīng)側(cè)引風(fēng)機、送風(fēng)機、一次風(fēng)機，并隔絕故障側(cè)空預(yù)器風(fēng)、煙擋板。處理過程中，如果空預(yù)器出口溫度隔絕后仍上升，判斷未著火的情況下，可通知檢修搖嚴(yán)風(fēng)、煙擋板，并開啟故障側(cè)煙氣側(cè)人孔門，破壞煙氣側(cè)流動，達(dá)到降低溫度的目的。空預(yù)器出口溫度上升至250℃或空預(yù)器盤車不動按緊急停爐處理。

存在的風(fēng)險：

（1）風(fēng)機跳閘或打閘后，爐膛負(fù)壓波動較大，可能引起鍋爐MFT保護動作。

（2）一次風(fēng)機打閘后，一次風(fēng)壓急劇減少，雖然RB動作或手動拍磨，但磨著火情況會短時惡化，火檢不穩(wěn)，進一步使?fàn)t膛負(fù)壓惡化，著火更加不穩(wěn)，需及時投入油槍運行。投入油槍時需計算給水流量，防止發(fā)生水煤比失調(diào)。爐膛負(fù)壓大幅擺動，則嚴(yán)禁投入油槍。

（3）給水流量波動較大，給水調(diào)節(jié)存在一定的延時，在RB過程中，一定要提前調(diào)節(jié)?？赡苄鑶与姳镁S持給水流量。

3．2 采用手動降風(fēng)機負(fù)荷的方法進行緊急處理

因潮州電廠風(fēng)機RB未做實際試驗，因此，風(fēng)機手動打閘存在極大的非停風(fēng)險。故潮州電廠采用了緊急降低風(fēng)機負(fù)荷的方法進行了處理，具體如下：

（1）關(guān)閉送風(fēng)、煙氣聯(lián)絡(luò)擋板，打禁操，斷電。

（2）解除故障側(cè)引風(fēng)機、送風(fēng)機自動，手動快速降低故障側(cè)引風(fēng)機、送風(fēng)機負(fù)荷。優(yōu)先降低引風(fēng)機出力，通知熱控解除引風(fēng)機聯(lián)停同側(cè)送風(fēng)機保護。

（3）停止上層磨運行，快速降低煤量至RB負(fù)荷目標(biāo)值（根據(jù)實際煤質(zhì)修正）。

（4）迅速降低故障側(cè)一次風(fēng)機出力。

（5）通知檢修，并派人就地手動盤車空預(yù)器。

（6）待引風(fēng)機出力動葉至0后，停止故障側(cè)引風(fēng)機運行；待送風(fēng)機動葉到0后，停止送風(fēng)機運行；待一次風(fēng)機動葉至0時，停止一次風(fēng)機運行。

（7）停止故障側(cè)脫硝系統(tǒng)運行。

（8）隔絕空預(yù)器，配合檢修處理。存在的風(fēng)險：

（1）因空預(yù)器停轉(zhuǎn)未及時隔絕，故障側(cè)空預(yù)器出口溫度上升較快，最高上升至277．94℃、289．46℃。按照規(guī)程規(guī)定，該緊急停爐。但考慮到新裝的深度冷卻裝置，深冷出口溫度僅上升至131℃，基本不會對電除塵和脫硫區(qū)域產(chǎn)生危害。

（2）引風(fēng)機、送風(fēng)機、一次風(fēng)機出力調(diào)整不均，在處理過程中，運行側(cè)的空預(yù)器出口溫度同時上升。故障側(cè)送風(fēng)機、一次風(fēng)機出力下降慢，導(dǎo)致運行側(cè)空預(yù)器出口溫度最高漲至175．85℃、203．09℃。因一次風(fēng)機出力調(diào)節(jié)不及時，可能造成一次風(fēng)溫度下降，造成煤粉流動性下降，進而堵磨。故需及時降低故障側(cè)送風(fēng)機、一次風(fēng)機出力。

（3）給水波動較大，需啟動電泵維持給水穩(wěn)定。

（4）空預(yù)器變形。因隔絕時間較長，可能引起空預(yù)器變形，造成動靜碰磨，空預(yù)器電流有周期性波動。此時應(yīng)及時恢復(fù)空預(yù)器，使煙氣均勻加熱，可使變形量變小至消除。

3．3 處理方法對比

通過對比以上處理過程，給水流量波動是兩種方法的共同點?？梢钥闯?，若做過風(fēng)機跳閘RB試驗，可放心大膽地按一般的RB處理原則處理，若未做過試驗，則需謹(jǐn)慎使用打閘風(fēng)機的方法，可使用手動降低風(fēng)機出力的方法。降低出力時應(yīng)同時降低同側(cè)的引、送、一次風(fēng)機出力，防止造成故障側(cè)甚至運行側(cè)空預(yù)器出口煙氣溫度高，造成緊急停爐或堵磨事故。

4 采取的措施

（1）增加空預(yù)器出口溫度高報警，提高空預(yù)器停轉(zhuǎn)報警的準(zhǔn)確性，及時提醒運行人員注意。

（2）做好事故預(yù)想。事故預(yù)想是事故時臨危不亂的基石，運行人員一定要做好。

（3）加強隱患排查工作。一臺空預(yù)器故障，要及時排查同類型空預(yù)器。

（4）提高設(shè)備檢修和維護質(zhì)量，避免出現(xiàn)空預(yù)器停轉(zhuǎn)故障。

（5）合理制定規(guī)程，使運行人員在事故處理時有章可循。

（6）空預(yù)器電機軸端蓋可參考主機盤車，方便拆卸，以免停轉(zhuǎn)后長時間不能盤車。

（7）做好RB試驗，避免RB時發(fā)生不可控事件。

5 結(jié)語

綜上所述，空預(yù)器停轉(zhuǎn)事故極易引起空預(yù)器損壞、吸收塔部件損壞和鍋爐MFT動作，可通過隱患排查、邏輯優(yōu)化和設(shè)備治理進行抑制。應(yīng)根據(jù)本廠實際情況選擇合適的處理方案。對比兩種方案，第二種為不得已而為之，風(fēng)險較大；建議做好風(fēng)機RB試驗，保證故障處理時能采用第一種方案，快速隔絕空預(yù)器，保證空預(yù)器的安全和電廠的經(jīng)濟效益。

［1］豪頓華工程有限公司．廣東大唐潮州三百門電廠2×600 MW機組空氣預(yù)熱器運行及維護手冊［Z］．

［2］哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司．HG－1900／25．4－YM4超臨界鍋爐運行說明書［Z］．

［3］閆建強，原海峰．火電廠空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)原因分析及事故處理［J］．科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2010，20（24）．