三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器異常問題分析

張建彪，趙建光，馮軍濤，姚學(xué)會

（寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司，銀川 750400）

三分倉回轉(zhuǎn)式空預(yù)器異常問題分析

張建彪，趙建光，馮軍濤，姚學(xué)會

（寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司，銀川 750400）

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是電站鍋爐的重要組成部分，其正常運(yùn)行對機(jī)組的安全運(yùn)行至關(guān)重要。研究介紹了寧夏京能寧東電廠設(shè)備參數(shù)和空預(yù)器的工作原理，針對空預(yù)器異常情況，多方面分析了其出現(xiàn)異常的原因，并提出合理的解決方案和一些防范措施，方案實(shí)施后有效解決了空預(yù)器異常問題的出現(xiàn)。為保證空預(yù)器的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，建議在空預(yù)器電機(jī)與一級減速箱連接處安裝符合標(biāo)準(zhǔn)的安全銷。

回轉(zhuǎn)式空預(yù)器；異常；安全銷

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各個(gè)行業(yè)對電力的需求越來越大。在我國發(fā)電企業(yè)中，火電機(jī)組仍然居于主導(dǎo)地位?？疹A(yù)器以其降低煙氣溫度，提高鍋爐熱效率的特點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)用［1］?？疹A(yù)器運(yùn)行的可靠性影響著整個(gè)機(jī)組運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性［2-3］。

1 設(shè)備概況

寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司一期為2臺660MW燃煤汽輪發(fā)電空冷機(jī)組，鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈加垂直管直流爐，單爐膛、一次中間再熱、采用切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)Π型鍋爐、室內(nèi)布置燃煤鍋爐，鍋爐采用緊身封閉。鍋爐型號為HG-2210/25.4-YM16。

寧夏京能寧東發(fā)電公司Ⅰ期工程選用空預(yù)器是由哈爾濱動力設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)的三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，轉(zhuǎn)子直徑為φ15 710mm，轉(zhuǎn)子高度為2.574 m，轉(zhuǎn)子總重量為560t，典型的VI型全模式，采用的驅(qū)動方式為中心驅(qū)動。減速機(jī)型號為TSMWD24/GMF6D，由英國瑞諾德動力傳動有限公司生產(chǎn)，減速方式為二級渦輪蝸桿配合一級大齒輪運(yùn)行。空氣預(yù)熱器主軸垂直布置，煙氣和空氣以逆流方式換熱。每臺空氣預(yù)熱器在機(jī)組額定出力時(shí)的漏風(fēng)率第一年內(nèi)小于6%，并在一個(gè)大修期內(nèi)小于8%。空預(yù)器入口煙氣流量為784.23 kg/s，出口流量為850.49 kg/s，一次風(fēng)入口流量為153.44 kg/s，一次風(fēng)出口流量為93.336 kg/s，二次風(fēng)入口流量為542.30 kg/s，二次風(fēng)出口流量為535.63kg/s?？疹A(yù)器入口設(shè)計(jì)煙溫370℃，出口煙溫100℃，空預(yù)器一次風(fēng)出口風(fēng)溫330℃，空預(yù)器二次風(fēng)出口風(fēng)溫335℃。一次風(fēng)與二次風(fēng)空預(yù)器入口處裝有北京慧峰生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)暖風(fēng)器，改善空預(yù)器入口空氣溫度，降低低溫腐蝕。

2 空預(yù)器工作原理

回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器（33.5-VI（T）-2200-SMR）有特殊波紋形狀的蓄熱元件，且被緊密地放置在扇形倉格內(nèi)，轉(zhuǎn)子有驅(qū)動裝置動旋轉(zhuǎn)，這樣煙氣和空氣交替通過蓄熱元件進(jìn)行傳熱，間接實(shí)現(xiàn)了煙氣和空氣的熱量交換［4］，即煙氣通過蓄熱元件把熱量傳遞給空氣，使空氣溫度大大地提高。33.5-VI（T）-2200-SMR（33.5出廠代號-VI立式布置方式-T三分倉-SMR全模式封閉式，2200轉(zhuǎn)子高度）。結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 空預(yù)器工作原理圖

3 空預(yù)器異常分析

3.1 異常過程概述

2012年9月30日運(yùn)行員值夜班，#2機(jī)組負(fù)荷660MW，總風(fēng)量2 333t/h，總煤量358t/h，6臺磨煤機(jī)運(yùn)行，#22空預(yù)器主電機(jī)電流14.9A，#22空預(yù)器出口煙溫最高146℃，#21、#22引風(fēng)機(jī)出口煙溫140℃/141℃。5時(shí)12分，值班人員發(fā)現(xiàn)#22空預(yù)器電流突升至22.1A后降至14.834A穩(wěn)定，立即派人就地檢查空預(yù)器是否停轉(zhuǎn)。5時(shí)14分，“#22空預(yù)器停轉(zhuǎn)”信號發(fā)出，5時(shí)15分，就地檢查人員匯報(bào)#22空預(yù)器已停轉(zhuǎn)。安排斷開#22空預(yù)主電機(jī)電源（DCS無法停運(yùn)#22空預(yù)器主電機(jī)），在DCS上啟動#22空預(yù)輔電機(jī)，輔電機(jī)電流40A，將#22空預(yù)器扇形板全部提起，提起后就地檢查#22空預(yù)仍不轉(zhuǎn)，停用輔電機(jī)運(yùn)行。5時(shí)22分，#22空預(yù)器主、輔電機(jī)同時(shí)停運(yùn)，延時(shí)120s，聯(lián)跳#22一次風(fēng)機(jī)、#22引風(fēng)機(jī)、#22送風(fēng)機(jī)，觸發(fā)RB，#22空預(yù)器進(jìn)出口擋板聯(lián)關(guān)正常，#22空預(yù)器出口溫度最高301℃，#21、#22引風(fēng)機(jī)出口煙溫142℃/158℃，后開始下降，手動調(diào)整機(jī)組各參數(shù)正常。

3.2 異常原因分析

第一，#22空預(yù)器停運(yùn)時(shí)，主電機(jī)電流由17.1A降至14.9A，通過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)傳動安全銷斷裂。原因主要是安全銷力矩未達(dá)到設(shè)計(jì)值2 350 N·m，安全銷斷裂造成空預(yù)器停運(yùn)。

第二，對比圖2和圖3可知，目前#1、#2爐4臺空預(yù)器使用的安全銷都是后續(xù)加工的，材質(zhì)及傳動力矩達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

第三，機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，排煙溫度升高，空預(yù)轉(zhuǎn)子膨脹變形后，轉(zhuǎn)子密封與扇形板間產(chǎn)生動靜摩擦加劇，增大了主電機(jī)安全銷負(fù)載，造成安全銷斷裂。

第四，#22空預(yù)器徑向定式密封改造為接觸式密封后，經(jīng)常出現(xiàn)接觸式密封脫落的現(xiàn)象，根據(jù)9月30日異常出現(xiàn)時(shí)電流情況分析，電流一直在16～17A，說明卡澀時(shí)突發(fā)性較強(qiáng)，接觸式密封瞬間脫落致使轉(zhuǎn)子卡澀，造成主電機(jī)安全銷斷開。

第五，#2爐空預(yù)器旁路密封于2012年8月14號停爐時(shí)進(jìn)行改造，由壓接式改為雙層搭接式，此種方式有效降低了旁路密封的漏風(fēng)，但增加了空預(yù)器轉(zhuǎn)子密封角鋼的阻力，間隙調(diào)整不當(dāng)電機(jī)電流明顯增大，長時(shí)間運(yùn)行造成主電機(jī)安全銷金屬疲勞，在遇外力卡澀時(shí)誘發(fā)安全銷過早斷裂。

4 防范措施

通過對寧夏京能寧東電廠空預(yù)器異常進(jìn)行現(xiàn)場檢查和原因分析可知，由于加工的安全銷應(yīng)力沒有原裝安全銷應(yīng)力大，空預(yù)器在遇到卡澀時(shí)安全銷容易提前斷裂，從而使空預(yù)器跳閘停運(yùn)，觸發(fā)鍋爐RB動作，影響機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定和安全性，嚴(yán)重影響機(jī)組負(fù)荷。對此提出了以下建議和防范措施：第一，空預(yù)器停運(yùn)時(shí)，將主、輔電機(jī)安全銷全部更換為原裝安全銷，禁止使用加工的安全銷。第二，#22空預(yù)器停運(yùn)后，通知廠家及時(shí)恢復(fù)脫落的接觸式密封，并采取可靠的固定方式防止脫落現(xiàn)象再次發(fā)生。第三，#22空預(yù)器停運(yùn)后，要求廠家重新進(jìn)行扇形板調(diào)節(jié)，避免因扇形板無法提升至零位，延誤空預(yù)器投運(yùn)時(shí)間。第四，#22空預(yù)器停運(yùn)后，要求廠家重新調(diào)整旁路密封間隙，避免空預(yù)器啟動后電流大于16A。第五，停爐后重點(diǎn)檢查#22空預(yù)器冷、熱端動靜部分，有無異物卡澀和磨損現(xiàn)象。第六，停爐檢修時(shí)，對繼保室對#21、#22空預(yù)器主、輔電機(jī)加裝事故按鈕，以便在運(yùn)行過程中發(fā)生空預(yù)器轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)行人員能準(zhǔn)確、快速停運(yùn)主電機(jī)或輔電機(jī)，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)將備用電機(jī)啟動。第七，遇有空預(yù)器停運(yùn)時(shí)，對安全銷進(jìn)行定期更換。

5 結(jié)語

空預(yù)器的安全運(yùn)行對機(jī)組的穩(wěn)定可靠運(yùn)行至關(guān)重要?？疹A(yù)器卡澀現(xiàn)象是空預(yù)器運(yùn)行中常見的問題，通過對空預(yù)器異常情況進(jìn)行分析，總結(jié)現(xiàn)場檢修經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，提出在空預(yù)器電機(jī)與一級減速箱連接處安裝安全銷，可以保證空預(yù)器遇到嚴(yán)重卡澀時(shí)能快速斷開與電機(jī)的連接，從而保護(hù)空預(yù)器減速機(jī)因受到巨大作用力而損壞。

［1］王祝成.電廠鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的節(jié)能改造及效H分析［J］.節(jié)能與環(huán)保，2010，22(5):98.

［2］羅江勇，呂新樂，韓琪.超臨界鍋爐脫硝改造后空預(yù)器吹灰器異常分析［J］.東北電力技術(shù)，2015，(07):29-32.

［3］梁建國.空預(yù)器運(yùn)行中常見缺陷及處理方法［J］.機(jī)電信息，2013，(03):36-37.

［4］徐柯.淺析鍋爐三分倉空預(yù)器漏風(fēng)問題［J］.自動化博覽，2005，（08）:98-100.

［5］余廷芳，劉軍，王海，等.貴溪電廠4號爐空預(yù)器異常問題分析［J］.江西電力，2005，(03)：87.

［6］吳德朝.3B空預(yù)器電流波動大運(yùn)行分析及策略［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2012，(15)：97.

TK222

A

1674-8646（2016）01-0032-02

2015-10-19

張建彪（1977-），男，寧夏中衛(wèi)人，學(xué)士，主要從事鍋爐輔機(jī)運(yùn)行與維護(hù)研究。