電廠600MW機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器電流異常原因分析及對(duì)策

目前，電流異常問題是電廠600MW鍋爐機(jī)組空氣預(yù)熱器的主要故障表現(xiàn)形式。為保障鍋爐機(jī)組的安全、可靠運(yùn)行，本文結(jié)合工作實(shí)際，主要分析和探索了電廠600MW機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器電流異常原因，及提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。

600MW鍋爐機(jī)組不僅是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的火電廠主力機(jī)組，同樣也是世界多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中火力發(fā)電機(jī)組系列中的一個(gè)重要級(jí)別?？諝忸A(yù)熱器作為鍋爐機(jī)組的重要輔助設(shè)備之一，它具有強(qiáng)化燃燒效率、降低排煙溫度、提高鍋爐效率等多種功能，是當(dāng)前電廠600MW鍋爐機(jī)組不可或缺的受熱面。根據(jù)設(shè)備的傳熱方式，空氣預(yù)熱器又主要可分為回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器和導(dǎo)熱式空氣預(yù)熱器兩種。其中，由于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、熱交換效率高、易于設(shè)計(jì)維護(hù)等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，因此在當(dāng)前電廠600MW大容量鍋爐機(jī)組中應(yīng)用非常廣泛。在本文中，主要探討和分析的是回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的電流異常故障問題。

一、600MW機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器概述

空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部的煙氣熱量，來(lái)加熱鍋爐燃燒所需空氣的一種熱交換設(shè)備。由于空氣預(yù)熱器的工作狀態(tài)是處于鍋爐煙氣溫度最低的區(qū)域，它既能有效回收煙氣熱量，降低排煙溫度，又能明顯提升燃燒溫度，有利于燃燒著火和減少燃燒熱損失。因此，空氣預(yù)熱器是目前電廠600MW鍋爐機(jī)組的重要輔助設(shè)備。

以回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器為例，其結(jié)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子密封系統(tǒng)、中心筒、端軸、轉(zhuǎn)子外殼、上下部連接板、傳熱元件、上軸承、下軸承以及驅(qū)動(dòng)裝置等多個(gè)部件所組成。

二、600MW機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器電流異常原因分析及解決對(duì)策

600MW機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器電流異常問題，主要表現(xiàn)為兩種現(xiàn)象：一種是空氣預(yù)熱器的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流為零或者過大，引發(fā)設(shè)備的跳閘故障；另一種則是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流擺動(dòng)幅度過大，導(dǎo)致電流過小或過大，而引發(fā)的設(shè)備運(yùn)行故障。

1、電流跳閘故障的起因及解決對(duì)策

（1）故障起因分析

跳閘故障主要現(xiàn)象有：驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流為零，相應(yīng)側(cè)的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)跳閘；轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)并報(bào)警；事故喇叭響，設(shè)備光子牌亮起報(bào)警；跳閘側(cè)排煙溫度會(huì)迅速升高，而一、二次風(fēng)溫會(huì)大幅度降低。

其故障原因主要包括了：①設(shè)備電源出現(xiàn)故障；②空氣預(yù)熱器的主電動(dòng)機(jī)或輔電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)損壞或故障問題；③設(shè)備傳動(dòng)裝置出現(xiàn)損壞問題，或者出現(xiàn)運(yùn)行失靈問題；④設(shè)備導(dǎo)向軸承或者推力軸承出現(xiàn)損壞；④空氣預(yù)熱器內(nèi)存在異物；⑤空氣預(yù)熱器內(nèi)部著火，導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重變形；⑥設(shè)備的漏風(fēng)控制系統(tǒng)過行程運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致設(shè)備轉(zhuǎn)子卡澀問題等等。

2、故障解決對(duì)策

（1）當(dāng)600MW機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器主電動(dòng)機(jī)跳閘時(shí)，要求輔助電動(dòng)機(jī)應(yīng)聯(lián)動(dòng)，否則應(yīng)手動(dòng)啟動(dòng)。在輔助電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)后，應(yīng)巡檢就地檢查空氣預(yù)熱器輔助電動(dòng)機(jī)減速箱耦合是否正常，空氣預(yù)熱器主軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常。同時(shí)檢查相應(yīng)的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)是否出現(xiàn)跳閘，要求相應(yīng)的空氣預(yù)熱器的煙氣進(jìn)、出口擋板，二次風(fēng)出口擋板，一次風(fēng)進(jìn)口擋板應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉，否則應(yīng)當(dāng)手動(dòng)關(guān)閉。

（2）空氣預(yù)熱器主電動(dòng)機(jī)跳閘后，如輔助電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)正常，鍋爐機(jī)組應(yīng)按照單側(cè)送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)跳閘原則進(jìn)行RB處理，使鍋爐負(fù)荷能降至50%以下，并投油進(jìn)行助燃。如運(yùn)行空氣預(yù)熱器排煙溫度無(wú)法控制在155℃以下，則繼續(xù)降負(fù)荷，直至空氣預(yù)熱器排煙溫度在155℃以下。

（3）如果空氣預(yù)熱器跳閘前電流正常，輔助電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)正常，可將輔助電動(dòng)機(jī)停下，將跳閘的空氣預(yù)熱器主電動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)一次，如成功則繼續(xù)保持運(yùn)行。待故障查明消除以后，鍋爐機(jī)組再開始升負(fù)荷。

（4）空氣預(yù)熱器跳閘后如輔助電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不成功，應(yīng)組織人員進(jìn)行人工盤車。鍋爐繼續(xù)降負(fù)荷，保持AB、BC層油槍正常運(yùn)行，并停止所有磨煤機(jī)的運(yùn)行，停止兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。空氣預(yù)熱器繼續(xù)保持人工盤車，直至空氣預(yù)熱器輔助電動(dòng)機(jī)正常投運(yùn)。

（5）如空氣預(yù)熱器跳閘后，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)且卡澀無(wú)法盤動(dòng)，應(yīng)及時(shí)向企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，并考慮申請(qǐng)停爐。停爐后盡量繼續(xù)進(jìn)行空氣預(yù)熱器人工盤車，直至空氣預(yù)熱器進(jìn)口溫度為204℃以下（或輔助電動(dòng)機(jī)投運(yùn)）。

（6）如果兩臺(tái)空氣預(yù)熱器同時(shí)跳閘，則兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)跳閘連鎖保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)采取緊急停爐處理，同時(shí)應(yīng)檢查兩臺(tái)空氣預(yù)熱器輔助電動(dòng)機(jī)是否聯(lián)動(dòng)，如不聯(lián)動(dòng)則應(yīng)進(jìn)行人工盤車，直至空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙溫為204℃以下。

2、電流擺動(dòng)幅度過大故障的起因及對(duì)策

（1）故障起因分析

電流擺動(dòng)幅度過大故障的主要現(xiàn)象有：空氣預(yù)熱器電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過流報(bào)警信息，其電流明顯大于或小于正常值；空氣預(yù)熱器內(nèi)部或傳動(dòng)裝置中出現(xiàn)異常聲音響動(dòng)；電動(dòng)機(jī)的外殼溫度升高。

其故障原因主要包括了：因空氣預(yù)熱器密封元件之間的間隙過小，導(dǎo)致動(dòng)靜摩擦過大；設(shè)備內(nèi)部被異物卡住或轉(zhuǎn)子卡澀；設(shè)備傳動(dòng)裝置出現(xiàn)故障，或者軸承出現(xiàn)損壞，或者電動(dòng)機(jī)繞組出現(xiàn)故障；設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)二次燃燒故障等等。

2、故障解決對(duì)策

（1）由于600MW機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器正常運(yùn)行時(shí)，主電動(dòng)機(jī)電流基本在15A左右運(yùn)行，如發(fā)現(xiàn)空氣預(yù)熱器電流不正?；蝿?dòng)，應(yīng)立即檢查空氣預(yù)熱器的支撐軸承、導(dǎo)向軸承運(yùn)行是否正常。

（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)電流指示突然大幅度擺動(dòng)，且擺動(dòng)頻率約為0.5s每次，并伴隨有異常響動(dòng)時(shí)，則很可能設(shè)備內(nèi)部被異物卡住或轉(zhuǎn)子卡澀。對(duì)于這類故障問題，維護(hù)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況分析原因并采取相應(yīng)的對(duì)策。如果電流值擺動(dòng)最大值，沒有超過電動(dòng)機(jī)額定電流，且擺動(dòng)情況逐漸趨于穩(wěn)定時(shí)，維護(hù)人員可繼續(xù)維持空氣預(yù)熱器的運(yùn)行，或者適當(dāng)降低設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷；如果電流擺動(dòng)最大值已超過額定電流，且擺動(dòng)沒有緩和的趨勢(shì)，則維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)立即停爐，同時(shí)關(guān)閉煙風(fēng)擋板，盡可能的使空氣預(yù)熱器維持運(yùn)行，直至直至空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙溫為204℃以下為止。

（3）當(dāng)電動(dòng)機(jī)電流指示出現(xiàn)擺動(dòng)，且擺動(dòng)頻率約為1s每次時(shí)，則故障原因很可能是因空氣預(yù)熱器密封元件之間的間隙過小，而導(dǎo)致密封元件的動(dòng)靜摩擦過大問題。對(duì)于這類故障，如果動(dòng)靜摩擦不太嚴(yán)重，且電流擺動(dòng)逐漸趨于穩(wěn)定時(shí)，可維持空氣預(yù)熱器的正常運(yùn)行，并檢查故障原因；如故障較為嚴(yán)重，且電流長(zhǎng)期大幅擺動(dòng)，則應(yīng)當(dāng)停止設(shè)備運(yùn)行并采取降負(fù)荷措施，經(jīng)維護(hù)人員檢修以后，再恢復(fù)正常運(yùn)行。

（4）當(dāng)電動(dòng)機(jī)電流指示突然增大，很可能是設(shè)備傳動(dòng)裝置出現(xiàn)故障，或者軸承出現(xiàn)損壞，或者電動(dòng)機(jī)繞組出現(xiàn)故障，對(duì)于這類故障問題應(yīng)當(dāng)采取緊急停爐措施，并使空氣預(yù)熱器維持運(yùn)行，直至直至空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙溫為204℃以下為止。當(dāng)當(dāng)電動(dòng)機(jī)電流指示突然大幅度擺動(dòng)，也可能是出現(xiàn)了二次燃燒故障，應(yīng)當(dāng)立即采取吹灰滅火處理，如滅火無(wú)效時(shí)，還應(yīng)當(dāng)緊急停爐，并維持空氣預(yù)熱器的低速運(yùn)行，同時(shí)開啟設(shè)備的底部疏水門，投入消防水滅火。

三、故障實(shí)例分析及對(duì)策

1、故障實(shí)例分析

某電廠600MW鍋爐機(jī)組，配備有兩臺(tái)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，每臺(tái)空氣預(yù)熱器均有主、輔兩臺(tái)電機(jī)，主、輔電機(jī)互為備用。主電機(jī)工頻運(yùn)行，輔電機(jī)帶變頻器運(yùn)行。在2011年1月1日，該鍋爐4號(hào)機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷為530MW，B空氣預(yù)熱器主電機(jī)出現(xiàn)跳閘，輔電機(jī)聯(lián)啟失敗。從SIS畫面上檢查主電機(jī)電流突升至39A變壞點(diǎn)，電流突然增大將控制箱內(nèi)總空開頂跳，而聯(lián)啟輔電機(jī)的常閉接點(diǎn)未導(dǎo)通，導(dǎo)致輔電機(jī)聯(lián)啟失敗。對(duì)B空氣預(yù)熱器主電機(jī)跳閘原因進(jìn)行分析，初步判定為電機(jī)回路過流所導(dǎo)致的，而使得就地控制箱內(nèi)總空開Q1（40A）頂跳。在DCS過程趨勢(shì)中顯示，主電機(jī)電流由13.2A突升至39.2A后變?yōu)閴狞c(diǎn)。而輔電機(jī)聯(lián)啟失敗，則是由于該空氣預(yù)熱器主電機(jī)控制箱設(shè)在A、B空氣預(yù)熱器之間，運(yùn)行環(huán)境惡劣，主電機(jī)控制箱內(nèi)粉塵嚴(yán)重，導(dǎo)致主電機(jī)回路接觸器失電后行程機(jī)構(gòu)因積粉卡澀未完全返回，聯(lián)啟輔電機(jī)的常閉接點(diǎn)未導(dǎo)通，最終使得輔電機(jī)聯(lián)啟失敗。

2、故障解決及整改對(duì)策

（1）要求電廠600MW機(jī)組鍋爐在運(yùn)行期問，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)空氣預(yù)熱器主、輔電機(jī)就地控制箱的日常防塵處理與適當(dāng)?shù)那鍧嵕S護(hù)。（2）應(yīng)當(dāng)充分利用鍋爐機(jī)組大、小修或者臨時(shí)檢修的機(jī)會(huì)，對(duì)鍋爐機(jī)組空氣預(yù)熱器的電機(jī)就地控制箱進(jìn)行全面、徹底的清掃和連鎖傳動(dòng)測(cè)試。（3）應(yīng)充分利用鍋爐機(jī)組大小修機(jī)會(huì)，將該空氣預(yù)熱器電機(jī)就地控制箱取消，并將其控制回路移動(dòng)到MCC段抽屜開關(guān)內(nèi)，或者另外選取環(huán)境較好的區(qū)域，以徹底解決此類故障問題。

總結(jié)

空氣預(yù)熱器電流異常故障，是當(dāng)前電廠600MW鍋爐機(jī)組日常運(yùn)行中的常見故障問題，必須加以高度重視，應(yīng)通過系統(tǒng)的分析其故障發(fā)生原因，并制定有效的解決對(duì)策與防范對(duì)策，以切實(shí)保證空氣預(yù)熱器運(yùn)行的安全與可靠。本文主要分析和探索了電廠600MW機(jī)組鍋爐空氣預(yù)熱器電流異常原因，及提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，以此希望促進(jìn)能當(dāng)前電廠600MW鍋爐機(jī)空氣預(yù)熱器運(yùn)行維護(hù)水平的進(jìn)一步提升。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)能源電力檢修工程有限公司）

作者簡(jiǎn)介

賈晉龍，男，漢族，1980年8月生于山西省晉城市陽(yáng)城縣，2003年6月畢業(yè)于重慶大學(xué)熱能與動(dòng)力工程學(xué)院，大學(xué)本科學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，2003年7月進(jìn)入河南焦作電廠工作，2003年7月至于2004年7月從事鍋爐運(yùn)行工作，2004年8月任鍋爐檢修分公司制粉班技術(shù)員，2008年1月任鍋爐檢修專責(zé)工程師，2010年3月任鍋爐檢修分公司副經(jīng)理，2012年3月任鍋爐檢修分公司經(jīng)理，2013年分別任國(guó)網(wǎng)能源電力檢修工程有限公司檢修工程部副經(jīng)理，檢修工程二部副經(jīng)理，2014年2月任檢修一部黨支部書記兼副經(jīng)理。