空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制系統(tǒng)異常分析與處理

郭猛

（大唐馬鞍山當(dāng)涂發(fā)電有限公司，安徽 馬鞍山243102）

1 引言

空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量來(lái)加熱燃燒所需空氣的一種熱交換器，由于它工作在煙氣溫度最低的區(qū)域，通過(guò)它回收煙氣熱量，降低排煙溫度，因而提高了鍋爐效率。同時(shí)由于提高了一、二次風(fēng)溫度，有利于著火和燃燒，減少了燃料不完全燃燒損失。

馬鞍山當(dāng)涂發(fā)電有限公司一期為兩臺(tái)660MW超臨界直流燃煤機(jī)組，鍋爐為SG－2090／25.4－M968型直流爐，采用上海鍋爐廠空氣預(yù)熱器公司生產(chǎn)的型號(hào)為2－32.5VI（50°）－2305SMRS的容克式三分倉(cāng)空氣預(yù)熱器，其傳熱原理是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，緩慢地載著傳熱元件旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)流入預(yù)熱器的熱煙氣和冷空氣，而完成交換的。傳熱元件從煙氣側(cè)的熱煙氣中吸取熱量，通過(guò)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，把已加熱傳熱元件中的熱量，不斷地傳遞給空氣側(cè)進(jìn)來(lái)的冷空氣，從而加熱空氣，將熱煙氣的熱量傳導(dǎo)至冷空氣。由于煙，風(fēng)道與轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)靜部分之間總存在一定間隙，為阻止由于煙／空氣壓差而引起的空氣向煙氣泄漏，在動(dòng)、靜之間設(shè)置了動(dòng)密封，即三向密封；在扇形板、軸向密封板與連接板、主支座之間設(shè)置了靜密封，其形式多為迷宮式密封，因而保持合適的漏風(fēng)率是預(yù)熱器的重要指標(biāo)。

預(yù)熱器的漏風(fēng)包括直接漏風(fēng)和攜帶漏風(fēng)，直接漏風(fēng)就是由于煙／空氣壓差引起的空氣向煙氣的泄漏，減小引起漏風(fēng)的密封間隙、空洞或差壓，是降低預(yù)熱器漏風(fēng)的主要途徑。攜帶漏風(fēng)，是容克式空氣預(yù)熱器所固有的漏風(fēng)，它是由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子經(jīng)過(guò)空氣側(cè)，再轉(zhuǎn)到煙氣側(cè)，由轉(zhuǎn)子的空腔攜帶空氣而造成的。

攜帶漏風(fēng)是預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)型式本身決定的，無(wú)法減少，而直接漏風(fēng)與密封間隙成正比，與差壓的平方根成正比。預(yù)熱器中氣流間壓差的大小，主要取決于鍋爐煙風(fēng)道以及制粉系統(tǒng)的阻力，預(yù)熱器冷端氣流間的壓差與預(yù)熱器本身結(jié)構(gòu)也有一定的關(guān)系，但當(dāng)預(yù)熱器的直徑大小確定后，就不可能通過(guò)預(yù)熱器設(shè)計(jì)本身去減少預(yù)熱器中氣流間的差值了。因此，減少預(yù)熱器漏風(fēng)的唯一途徑是將密封間隙控制在最小限度。空氣預(yù)熱器密封裝置的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就在于研究預(yù)熱器變形的規(guī)律，使設(shè)計(jì)出的密封裝置能有效地控制各種工況下使密封間隙在最小限值。自動(dòng)漏風(fēng)控制系統(tǒng)就是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的一個(gè)有效手段。

2 現(xiàn)象描述

該廠空預(yù)器漏風(fēng)控制系統(tǒng)投自動(dòng)跟蹤一段時(shí)間后，空預(yù)器電流會(huì)出現(xiàn)大幅波動(dòng)，預(yù)熱器A1、A2、A3扇形板分控界面“自動(dòng)跟蹤”開(kāi)關(guān)置“OFF”位，就地機(jī)械位置指示顯示提升桿完全回復(fù)，將扇形板控制置“手動(dòng)控制”方式，在就地控制箱操作扇形板，扇形板不動(dòng)作。

3 原因分析及處理

3.1 機(jī)械部分、電氣動(dòng)力回路分析及處理

對(duì)各個(gè)扇形板加載機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查，并無(wú)發(fā)現(xiàn)異常。對(duì)其電氣回路進(jìn)行檢查，無(wú)接線松動(dòng)，線路短接，異常接地等現(xiàn)象。檢查結(jié)束后，通過(guò)直接搗加載電機(jī)接觸器，電機(jī)正常動(dòng)作，動(dòng)力回路正常。

3.2 PLC控制回路分析及處理

對(duì)預(yù)熱器漏風(fēng)控制柜內(nèi)電氣控制設(shè)備、回路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)PLC控制模塊“flt”故障顯示燈亮，PLC控制模塊工作異常，后對(duì)該P(yáng)LC模塊進(jìn)行硬啟動(dòng)，PLC控制模塊恢復(fù)正常。

3.3 A3扇形板初級(jí)限位開(kāi)關(guān)不觸發(fā)分析及處理

扇形板自動(dòng)跟蹤時(shí)，探桿隨扇形板下行，當(dāng)探桿前端的探測(cè)頭碰到轉(zhuǎn)子上的傳感瓣時(shí)，探桿上移，觸發(fā)初級(jí)限位開(kāi)關(guān)。手動(dòng)控制A3扇形板下行，當(dāng)扇形板下行至與轉(zhuǎn)子接觸，就地聽(tīng)到摩擦聲且預(yù)熱器電流明顯增大，此時(shí)，探桿仍沒(méi)動(dòng)作，且無(wú)調(diào)節(jié)余度，懷疑探測(cè)頭磨損嚴(yán)重。利用＃1爐調(diào)停機(jī)會(huì)，進(jìn)入預(yù)熱器內(nèi)部檢查，發(fā)現(xiàn)A3扇形板傳感器探頭嚴(yán)重磨損，隨后更換新傳感器。

3.4 傳感器探頭磨損原因分析及處理

由傳感器設(shè)計(jì)工作原理所致，傳感器探頭必須與傳感瓣接觸，探桿上升，初級(jí)線圈才能動(dòng)作，探頭磨損不可避免。預(yù)熱器內(nèi)部風(fēng)粉顆粒長(zhǎng)期沖刷也是造成傳感器探頭磨損的重要原因。磨損探頭可通過(guò)堆焊方式重新堆焊后投入使用，降低設(shè)備維護(hù)成本。

4 扇形板投自動(dòng)跟蹤

＃1機(jī)組正常運(yùn)行工況，對(duì)空預(yù)器扇形板漏風(fēng)控制系統(tǒng)進(jìn)行熱態(tài)調(diào)試，在確認(rèn)所有限位開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉狀態(tài)可靠無(wú)誤的情況下，將各扇形板“手動(dòng)控制”開(kāi)關(guān)置“ON”，逐一進(jìn)行調(diào)試。

①將分控箱上“上下行”開(kāi)關(guān)SA60置“下行”位，使扇形板下行。②扇形板下行過(guò)程中，密切關(guān)注扇形板與徑向密封片兩者間的摩擦聲，并讓運(yùn)行人員監(jiān)視預(yù)熱器的工作電流，若就地有異常摩擦聲，或預(yù)熱器電流增大1～2A時(shí)，傳感器探桿仍未上移觸發(fā)初級(jí)限位開(kāi)關(guān)，應(yīng)立即停止下行，并上行3mm。③ 往下調(diào)節(jié)傳感器探測(cè)頭（若扇形板與徑向密封片間隙較大，且傳感器初級(jí)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，則往上調(diào)節(jié)傳感器探測(cè)頭），然后重新操作以上步驟，反復(fù)調(diào)節(jié)幾次，直至摩擦聲音微弱，以扇形板與徑向密封片剛接觸，初級(jí)限位動(dòng)作，加載電機(jī)停轉(zhuǎn)，然后再上行為最佳。按同樣方法逐個(gè)調(diào)試其他扇形板。將各扇形板“自動(dòng)跟蹤”按鈕置“ON”。＃1機(jī)組A預(yù)熱器漏風(fēng)裝置投自動(dòng)跟蹤過(guò)程中，各參數(shù)變化趨勢(shì)及分析，如圖1所示。

圖1 ＃1機(jī)組A預(yù)熱器漏風(fēng)裝置投自動(dòng)跟蹤過(guò)程中，各參數(shù)變化趨勢(shì)

從圖中可以看出：在預(yù)熱器漏風(fēng)裝置投自動(dòng)跟蹤過(guò)程中，預(yù)熱器電流由26A上升至28A，同時(shí)，一次風(fēng)機(jī)電流明顯下降，其電流從250A左右降至210A左右。

5 效果檢驗(yàn)及分析

經(jīng)過(guò)上述一系列的分析和調(diào)整工作，＃1爐預(yù)熱器漏風(fēng)裝置自動(dòng)跟蹤正常投入運(yùn)行。自動(dòng)跟蹤投入前后各參數(shù)變化趨勢(shì)如圖2、圖3所示。

對(duì)比圖4、圖5可以看出：在相同負(fù)荷下，預(yù)熱器自動(dòng)跟蹤投入前后，一次風(fēng)機(jī)電流下降明顯，大約50A左右，一次風(fēng)機(jī)側(cè)漏風(fēng)量明顯減少；引風(fēng)機(jī)電流也有明顯下降趨勢(shì)，煙氣側(cè)漏風(fēng)量也有減少；送風(fēng)機(jī)電流無(wú)明顯變化趨勢(shì)，與該風(fēng)機(jī)的選型和特性有關(guān)，總體來(lái)說(shuō)，預(yù)熱器漏風(fēng)裝置自動(dòng)跟蹤的投入降低了預(yù)熱器的漏風(fēng)率，提高了鍋爐效率。

圖3 自動(dòng)跟蹤投入后各參數(shù)變化趨勢(shì)

6 結(jié)語(yǔ)

本次通過(guò)對(duì)預(yù)熱器漏風(fēng)裝置異常原因的分析和處理，漏風(fēng)裝置自動(dòng)跟蹤正常投入，提高機(jī)組運(yùn)行安全性，降低了預(yù)熱器漏風(fēng)率；漏風(fēng)裝置運(yùn)行工況的優(yōu)劣是通過(guò)扇形板投自動(dòng)跟蹤時(shí)扇形板與徑向密封片的間隙來(lái)判斷的，間隙變化沒(méi)有測(cè)量數(shù)據(jù)，只能通過(guò)摩擦聲或預(yù)熱器電流人為判斷，所以調(diào)整不夠精確；傳感器探頭容易磨損變形（與傳感瓣摩擦損失和風(fēng)粉顆粒沖刷磨損），導(dǎo)致次級(jí)線圈動(dòng)作，自動(dòng)跟蹤退出，若次級(jí)線圈未動(dòng)作，扇形板繼續(xù)下行與徑向密封片嚴(yán)重摩擦，或使轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)并造成設(shè)備損壞。為保證預(yù)熱器長(zhǎng)期安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需加強(qiáng)設(shè)備巡查，勤調(diào)細(xì)調(diào)，發(fā)現(xiàn)有異常摩擦聲，及時(shí)進(jìn)行間隙調(diào)整。

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