一種回轉式空預器進水卡澀跳閘快速恢復方法

黃偉珍

（江西大唐國際撫州發電有限責任公司，江西 撫州 344128）

0 引言

某公司兩臺鍋爐為東鍋超超臨界變壓直流爐，燃燒方式為前后墻對沖燃燒，每臺鍋爐配備兩臺三分倉回轉式空預器。正常運行中兩臺空預器同時投運，若出現單臺空預器故障，鍋爐出力將減少一半；若長時間無法恢復運行，可能造成空預器變形嚴重被迫停爐。在一次極端惡劣天氣下，某公司出現過單臺空預器進水卡澀跳閘異常，通過采取有效的方法，在較短的時間內恢復了空預器運行。文中將闡述一種三分倉回轉式空預器進水卡澀跳閘快速恢復方法，這可為同類型機組處理類似故障提供參考。

1 設備概述

空預器為某公司生產的三分倉回轉式空預器，型號為33.5 VNT 2450。空預器結構如圖1所示。

圖1 三分倉空預器結構示意圖

三分倉回轉式空預器通過有三種不同的氣流，即煙氣、二次風和一次風。煙氣位于轉子的一側，而相對的另一側則分為二次風側和一次風側。上述三種氣流之間各由三組扇形板和軸向密封板相互隔開。煙氣和空氣流向相反，即煙氣向下、一次風和二次風向上。

轉子外殼用以封閉轉子，上下端均連有過渡煙風道。過渡煙風道一側與空預器轉子外殼連接，一側與煙風道的膨脹節相連接。轉子外殼上還設有外緣環向密封條，由此控制空氣至煙氣的直接漏風和煙風的旁路量。轉子外殼與空預器鉸鏈端柱相連，并焊接成一個整體支撐在底梁結構上。轉子外殼煙氣側和空氣側分別由兩套鉸鏈側柱將轉子外殼支撐在鍋爐鋼架上，該支撐方式可以保證轉子外殼在熱態時能自由向外膨脹。中心驅動裝置直接與轉子中心軸相連。驅動裝置包括主驅動電機、備用驅動電機、減速箱、聯軸器、驅動軸套鎖緊盤和變頻器等。此外，驅動裝置還配有手動盤車手柄，以便在安裝調試和維修中手動盤車時使用。

鍋爐風煙系統采用雙列布置，每臺爐設2臺50%容量的引風機，2臺50%容量的送風機，2臺50%容量的一次風機，兩臺引風機入口未設置聯絡風道。鍋爐風煙系統布置如圖2所示。

圖2 鍋爐風煙系統布置圖

2 空預器進水卡澀原因分析及現有處理方案存在的問題

2.1 空預器進水卡澀原因分析

正常運行時，空預器各處變形是不均勻的，整體來看轉子呈蘑菇狀下垂，但因一、二次風次側及煙氣側溫度不一樣，導致三個位置空預器膨脹不一致。因空預器蓄熱元件先后經過一次風側、二次風側及煙氣側，經過一次風側時，空預器受冷收縮，變形量減少，至二次風側后空預器收縮量至最小；當轉至煙氣側時，空預器受熱煙氣影響，逐漸膨脹。因空預器扇形板及外殼護板基本不變形，所以如果空預器發生動靜碰磨，基本發生在煙氣側。但當空預器各處密封片的間隙調整合格后，轉子不會發生卡澀現象[1-2]。

雨水經過保溫護板間隙進入保溫層內，引起空預器外殼板遇冷收縮，而空預器轉子煙氣側因煙氣溫度高要進行膨脹，造成空預器軸向密封片與外殼板碰磨，卡澀引起空預器電機電流增大進而造成空預器變頻器過流跳閘。

2.2 現有處理方案存在的問題

如發生空預器進水卡澀，廠家描述的處理方案為：及時關閉空預器煙氣、空氣側擋板，打開熱端煙氣側人孔門，適當開啟引風機擋板，對空預器進行冷卻，同時應控制空預器煙氣、空氣側的溫差不得過大，待空預器冷卻到用手動盤車手柄可以輕松盤動后，方可投入電機驅動空預器，恢復空預器運行。

按照廠家的處理方案，可使空預器煙氣側的蓄熱元件得到快速冷卻，但由于普遍存在空預器出口熱二次風擋板和出口熱一次風擋板不嚴的問題，空預器一次風和二次風側的蓄熱元件不能得到快速冷卻，甚至出現蓄熱元件冷卻到一定程度后溫度不再下降的情況，導致空預器煙氣、空氣側的溫差過大而無法恢復運行。

3 空預器進水卡澀跳閘快速恢復方法

3.1 空預器進水卡澀跳閘快速恢復方法詳細介紹

空預器發生進水卡澀跳閘后，不可強行盤車和啟動，以免損壞減速箱，需采取降溫措施，待空預器各部位溫度相差不大，可手動盤動后方可啟動空預器運行[3]，具體方法如下：

1）煙氣側降溫方法。單側空預器跳閘后，同側送風機、引風機、一次風機跳閘，空預器入口煙氣擋板關閉。如果兩臺引風機入口未設置聯絡風道，只需關閉跳閘空預器側的引風機進出口擋板，并將熱端和冷端煙氣側人孔門打開，這樣煙氣側可以保證不進熱煙氣，靠負壓吸冷風實現煙氣側降溫；如果兩臺引風機入口風道設置有聯絡風道，需關閉聯絡風道上的聯絡風門，避免運行的引風機對跳閘空預器煙氣側產生較大負壓，而將爐內的高溫煙氣抽吸過來，造成跳閘空預器的煙氣側進熱煙氣。

2）二次風側降溫方法。加關跳閘空預器的出口熱二次風擋板，就地微開冷二次風聯絡門提供冷風對跳閘空預器二次風側的蓄熱元件進行冷卻；因跳閘空預器內有冷二次風，這樣可以消除空預器出口熱二次風擋板不嚴的影響，實現跳閘空預器二次風側的降溫。

3）一次風側降溫方法。加關跳閘空預器的出口熱一次風擋板，啟動同側一次風機，保持一次風機動葉小開度提供冷風對跳閘空預器一次風側的蓄熱元件進行冷卻；因跳閘空預器內有冷一次風，這樣可以消除空預器出口熱一次風擋板不嚴的影響，實現跳閘空預器一次風側的降溫。

3.2 應用實例

某公司1號機組A 空預器在極端惡劣天氣下出現進水卡澀跳閘，采用上述介紹的方法后，可在較短時間內恢復了空預器連續運行，過程如下：

2020年3月22 日14時20分1A 空預器因進水卡澀跳閘，同側送風機、引風機、一次風機跳閘，空預器入口煙氣擋板關閉，就地手動無法盤動空預器，如圖3所示。

圖3 空預器進水卡澀跳閘趨勢圖

14時40分安排人員開啟1A 空預器冷端和熱端煙氣側兩個人孔，對空預器煙氣側進行降溫，1A 空預器入口煙溫在空預器入口煙氣擋板關閉、1A 引風機跳閘后開始緩慢下降，出口煙溫由145 ℃上升至157 ℃后開始下降，如圖4所示。

圖4 空預器煙氣側溫度下降趨勢圖

15時40分1 A 空預器出口熱二次風電動門不嚴，往空預器返熱風，就地加關空預器出口二次風電動門，就地手搖冷二次風聯絡擋板至15%開度以提供冷風對1A 空預器二次風側進行降溫。1A 空預器入口二次風溫最高上升至149 ℃后開始下降，如圖5所示。

圖5 空預器二次風側溫度下降趨勢圖

16 時30 分安排人員就地微開1A 空預器冷端一次風側人孔門，發現有熱煙氣噴出，測溫有160 ℃，就地加關1A 空預器出口熱一次風電動門，準備啟動1A 一次風機以提供冷風對1A 空預器一次風側進行降溫。聯系熱工強制1A 空預器跳閘聯鎖跳閘1A 一次風機條件、強制1A 空預器跳閘閉鎖啟動1A 一次風機條件，將1A 空預器出口熱一次風電動門斷電，防止誤開。17時57分啟動1A 一次風機，動葉調至10%，就地手搖開大冷一次風電動門至25%，1A 一次風機出口溫度由45 ℃開始下降，1A 側熱一次風風溫由284 ℃開始下降，如圖6所示。

圖6 空預器一次風側溫度下降趨勢圖

18時47分1 A 空預器進口煙溫降至117 ℃，出口煙溫降至98 ℃，入口二次風溫降至49 ℃，空預器已能手動盤動，松開手柄，確認無異常后啟動1A 空預器，啟動電流21.64 A，運行電流約8 A、運行聲音、轉動情況均正常，如圖7所示。

圖7 空預器恢復運行曲線

4 結語

某公司機組運行中三分倉回轉式空預器在極端惡劣天氣下出現進水卡澀跳閘，通過對煙氣側、二次風側、一次風側采取不同的降溫方法，在較短的時間內恢復了空預器運行。此方法可以克服空預器進口煙氣擋板、出口熱二次風擋板和出口熱一次風擋板不嚴帶來的不利影響，使空預器各區域的蓄熱元件得到快速均勻冷卻，以快速恢復空預器運行，這將為同類型機組處理類似故障提供參考。