回轉式空氣預熱器轉子卡澀原因及預防淺析

徐衛衛 闞忠袆(內蒙古京能盛樂熱電有限公司運行部，內蒙古呼和浩特011517）

回轉式空氣預熱器轉子卡澀原因及預防淺析

徐衛衛 闞忠袆(內蒙古京能盛樂熱電有限公司運行部，內蒙古呼和浩特011517）

通過對回轉式空氣預熱器的工作原理、設備結構、運行維護等方面的研究，對回轉式空氣預熱器運行中出現的轉子卡涉的原因進行了分析。回轉式空氣預熱器是電站鍋爐中的一個主要輔助設備，空預器的漏風率是影響鍋爐效率的重要指標，漏風率越高，鍋爐效率越高，而回轉式空預器轉子與密封裝置的間隙直接影響空預器漏風率的大小，在熱態運行狀態下，空預器各部件均會因受熱而發生膨脹，轉子會變成蘑菇狀，轉子與扇形板、弧形板之間的間隙會變化，大部分間隙都會變小。因此空預器在熱態運行時，如果間隙過大，將導致空預器漏風率增大，如果過小，將導致空預器卡澀，最終導致空預器跳閘，機組降出力或停運，所以在發電廠中，分析運行中空預器轉子發生卡涉的原因及如何預防顯得尤為重要。

空預器；轉子卡涉；原因

回轉式空預器利用鍋爐尾部煙道中煙氣的余熱來加熱燃燒所需的空氣，以此來提高鍋爐效率，回轉式空預器一般布置于鍋爐尾部煙道中，其最重要的部件是轉子，轉子由很多個徑向隔板和環向隔板將轉子分成若干個格倉，格倉內放置換熱元件。轉子旋轉時通過換熱元件實現煙氣和空氣之間的熱交換，轉子的徑向隔板上安裝徑向和軸向密封片。下部徑向密封片與下部扇形板，上部徑向密封片與下部扇形板，軸向密封片與弧形板在熱態運行中接觸或保持很小的距離，形成煙氣和空氣之間的密封。由于回轉式空預器轉子重達上百噸，轉子內經長達10米，結構復雜，在運行中要保持如此勻速穩定的運轉是很難的，同時在不同的工況，不同的工作溫度，轉子各個部件的膨脹都不同，這兩方面原因造成空預器內部出現機械摩擦卡澀事故，現將其摩擦卡澀主要原因及運行中如何預防做以下分析：

1 空預器摩擦卡澀主要原因有以下幾方面：

(1)徑向密封片與扇形板摩擦：徑向密封片和扇形板摩擦是很常見的，在啟爐、鍋爐變工況運行、停爐過程中，由于溫度變化，空預器轉子的各部件膨脹不同，極易出現徑向密封片與扇形板摩擦現象，造成電流輕微波動或上漲、空預器發出異音，一般不會造成空預器正常運行，但當空預器徑向密封片與扇形板摩擦嚴重時，空預器轉子旋轉受阻，空預器轉子卡澀跳閘。

(2)軸向密封片與弧形板的摩擦：軸向密封片和弧形板摩擦也較為常見，由于在機組啟、停工況、升降負荷過程中，若升降負荷速率太高的話，容易引起空預器轉子與弧形板的膨脹不均，從而造成摩擦，嚴重時空預器轉子發生卡澀，最終使空預器跳閘，影響機組出力。

(3)動靜間隙調整裝置故障導致扇形片與殼體摩擦：動靜間隙調整裝置可自動跟蹤空預器轉子變形情況，并通過機械裝置對扇形板高度進行調節避免扇形板與空預器轉子發生摩擦，由于安裝在空預器的動靜間隙調整裝置產品質量差、加之安裝、運行維護等原因使投運故障率升高，從而造成扇形板與殼體頻繁出現卡澀現象，嚴重影響空預器的可靠運行。

(4)轉子其它密封件與殼體摩擦：空預器的主要密封件是扇形板和密封片，還有一些輔助的密封件，如冷段T型密封鋼中心筒密封組件、旁路密封組件等，在空預器長期運行后或空預器轉子和這些密封件因受熱不均而膨脹不勻時，這些密封組件也會出現不同類型的故障，從而造成空預器發生卡澀或其他故障。

(5)異物卷入空預器轉子斷面與扇形板發生摩擦：為了降低回轉式空預器的漏風損失，提高鍋爐熱效率，空預器的密封間隙一般調整至最低，若空預器在運行過程中，即使有很小異物掉入空預器斷面，也會使空預器轉子發生卡澀。

2 運行中應如何避免空預器卡涉事故的發生

鍋爐正常運行時，空預器也隨之熱態運行，鍋爐尾部煙道的熱煙氣自上而下流動沖刷空預器換熱片，煙氣溫度逐漸降低；而鍋爐風煙系統中的冷空氣自下而上流動，空氣溫度逐漸上升，這就使空預器轉子的上端金屬溫度高于下端金屬溫度，轉子的上端的徑向膨脹量大于下端的徑向膨脹量，加之轉子自身重量的影響，結果是轉子產生“蘑菇型變形”。這種變形與鍋爐負荷有關，負荷越高，則尾部煙道煙溫越高，空預器轉子變形越嚴重。變形之后，空預器熱端動靜間隙增大，漏風加大，鍋爐效率降低；嚴重時會導致空預器冷端轉子與扇形板之間發生摩擦卡澀停轉從而引發鍋爐停爐事故。現從運行方面，總結幾點防止空預器發生卡澀摩擦事故的措施。

(1)不斷提高運行人員責任心，運行中監盤操作人員加強對空預器轉速、電流、鍋爐尾部煙道煙氣溫度的監視，發現有煙溫有上漲趨勢且伴隨的空預器電流上漲，應及時查明原因進行控制調整，防止空預器發生卡摩擦澀。就地巡檢人員加強對空預器的巡檢頻次，認真檢查空預器運轉情況，傾聽空預器動靜之間有無異音，若有異常，及時查明原因并進行處理。

(2)鍋爐正常運行中應盡量避免鍋爐快速升、降負荷，在升、降負荷期間，要嚴密監視空預器的運行狀態，發現空預器電流有上漲趨勢，應及時減低鍋爐升負荷速率，必要時穩定負荷，待空預器電流穩定或開始下降后，方可再次升負荷。

(3)鍋爐在啟停過程中，要嚴格限制鍋爐的升、降負荷速率，加強對空預器各運行參數的監視，發現參數異常或有變大的趨勢，提前控制調整。

(4)加強對空預器的巡檢維護檢查，確保空預器軸承潤滑油系統、冷卻水系統工作正常，保證空預器運行各參數在規定的范圍內。

3 結語

綜上所述，回轉式空預器轉子發生卡澀事故的原因是多方面的，為了避免設備的損壞和確保空預器的運行可靠性，必須從選購、安裝、調試、運行、維護等方面層層把關，使空預器轉子發生卡澀故障率降到最低。

[1] 朱全利鍋爐設備及系統中國電力出版社2006年2月第一版.

[2] 周強泰鍋爐原理（第三版）中國電力出版社2008年10月第一版.

[3] 電廠鍋爐原理及設備中國電力出版社2010年1月第一版.