三分倉回轉式空預器異常問題分析

張建彪，趙建光，馮軍濤，姚學會

（寧夏京能寧東發電有限責任公司，銀川 750400）

三分倉回轉式空預器異常問題分析

張建彪，趙建光，馮軍濤，姚學會

（寧夏京能寧東發電有限責任公司，銀川 750400）

回轉式空氣預熱器是電站鍋爐的重要組成部分，其正常運行對機組的安全運行至關重要。研究介紹了寧夏京能寧東電廠設備參數和空預器的工作原理，針對空預器異常情況，多方面分析了其出現異常的原因，并提出合理的解決方案和一些防范措施，方案實施后有效解決了空預器異常問題的出現。為保證空預器的安全、穩定運行，建議在空預器電機與一級減速箱連接處安裝符合標準的安全銷。

回轉式空預器；異常；安全銷

隨著我國經濟的快速發展，各個行業對電力的需求越來越大。在我國發電企業中，火電機組仍然居于主導地位。空預器以其降低煙氣溫度，提高鍋爐熱效率的特點而得到了廣泛應用［1］。空預器運行的可靠性影響著整個機組運行的安全性與經濟性［2-3］。

1 設備概況

寧夏京能寧東發電有限責任公司一期為2臺660MW燃煤汽輪發電空冷機組，鍋爐為超臨界參數變壓運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、固態排渣、全鋼懸吊結構Π型鍋爐、室內布置燃煤鍋爐，鍋爐采用緊身封閉。鍋爐型號為HG-2210/25.4-YM16。

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

2 空預器工作原理

回轉式預熱器（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，轉子有驅動裝置動旋轉，這樣煙氣和空氣交替通過蓄熱元件進行傳熱，間接實現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轉子高度）。結構圖如圖1所示。

圖1 空預器工作原理圖

3 空預器異常分析

3.1 異常過程概述

2012年9月30日運行員值夜班，#2機組負荷660MW，總風量2 333t/h，總煤量358t/h，6臺磨煤機運行，#22空預器主電機電流14.9A，#22空預器出口煙溫最高146℃，#21、#22引風機出口煙溫140℃/141℃。5時12分，值班人員發現#22空預器電流突升至22.1A后降至14.834A穩定，立即派人就地檢查空預器是否停轉。5時14分，“#22空預器停轉”信號發出，5時15分，就地檢查人員匯報#22空預器已停轉。安排斷開#22空預主電機電源（DCS無法停運#22空預器主電機），在DCS上啟動#22空預輔電機，輔電機電流40A，將#22空預器扇形板全部提起，提起后就地檢查#22空預仍不轉，停用輔電機運行。5時22分，#22空預器主、輔電機同時停運，延時120s，聯跳#22一次風機、#22引風機、#22送風機，觸發RB，#22空預器進出口擋板聯關正常，#22空預器出口溫度最高301℃，#21、#22引風機出口煙溫142℃/158℃，后開始下降，手動調整機組各參數正常。

3.2 異常原因分析

第一，#22空預器停運時，主電機電流由17.1A降至14.9A，通過現場檢查發現傳動安全銷斷裂。原因主要是安全銷力矩未達到設計值2 350 N·m，安全銷斷裂造成空預器停運。

第二，對比圖2和圖3可知，目前#1、#2爐4臺空預器使用的安全銷都是后續加工的，材質及傳動力矩達不到設計要求。

第三，機組滿負荷運行時，排煙溫度升高，空預轉子膨脹變形后，轉子密封與扇形板間產生動靜摩擦加劇，增大了主電機安全銷負載，造成安全銷斷裂。

第四，#22空預器徑向定式密封改造為接觸式密封后，經常出現接觸式密封脫落的現象，根據9月30日異常出現時電流情況分析，電流一直在16～17A，說明卡澀時突發性較強，接觸式密封瞬間脫落致使轉子卡澀，造成主電機安全銷斷開。

第五，#2爐空預器旁路密封于2012年8月14號停爐時進行改造，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，但增加了空預器轉子密封角鋼的阻力，間隙調整不當電機電流明顯增大，長時間運行造成主電機安全銷金屬疲勞，在遇外力卡澀時誘發安全銷過早斷裂。

4 防范措施

通過對寧夏京能寧東電廠空預器異常進行現場檢查和原因分析可知，由于加工的安全銷應力沒有原裝安全銷應力大，空預器在遇到卡澀時安全銷容易提前斷裂，從而使空預器跳閘停運，觸發鍋爐RB動作，影響機組運行的穩定和安全性，嚴重影響機組負荷。對此提出了以下建議和防范措施：第一，空預器停運時，將主、輔電機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空預器停運后，通知廠家及時恢復脫落的接觸式密封，并采取可靠的固定方式防止脫落現象再次發生。第三，#22空預器停運后，要求廠家重新進行扇形板調節，避免因扇形板無法提升至零位，延誤空預器投運時間。第四，#22空預器停運后，要求廠家重新調整旁路密封間隙，避免空預器啟動后電流大于16A。第五，停爐后重點檢查#22空預器冷、熱端動靜部分，有無異物卡澀和磨損現象。第六，停爐檢修時，對繼保室對#21、#22空預器主、輔電機加裝事故按鈕，以便在運行過程中發生空預器轉子停轉時，運行人員能準確、快速停運主電機或輔電機，在盡可能短的時間內將備用電機啟動。第七，遇有空預器停運時，對安全銷進行定期更換。

5 結語

空預器的安全運行對機組的穩定可靠運行至關重要。空預器卡澀現象是空預器運行中常見的問題，通過對空預器異常情況進行分析，總結現場檢修經驗，并結合實際運行情況，提出在空預器電機與一級減速箱連接處安裝安全銷，可以保證空預器遇到嚴重卡澀時能快速斷開與電機的連接，從而保護空預器減速機因受到巨大作用力而損壞。

［1］王祝成.電廠鍋爐回轉式空氣預熱器的節能改造及效H分析［J］.節能與環保，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器吹灰器異常分析［J］.東北電力技術，2015，(07):29-32.

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

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

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

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

TK222

A

1674-8646（2016）01-0032-02

2015-10-19

張建彪（1977-），男，寧夏中衛人，學士，主要從事鍋爐輔機運行與維護研究。