劉曉東

（深能合和電力（河源）有限公司，廣東河源517000）

電站鍋爐運行時再啟動回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器探究

劉曉東

（深能合和電力（河源）有限公司，廣東河源517000）

介紹了電站鍋爐回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的卡跳原因和在實際的鍋爐運行中的不停爐重啟動方法，為機組的安全、穩(wěn)定運行和減少強迫性停爐提供了借鑒。

電站鍋爐；回轉(zhuǎn)式空預(yù)器；卡跳；不停爐重啟動

目前，大型電站鍋爐對省煤器出口煙氣余熱回收利用所配的大都是回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，回收廢熱為鍋爐爐膛煤粉燃燒提供更高溫度的熱風(fēng)，提高鍋爐效率。該結(jié)構(gòu)型式的空氣預(yù)熱器具有換熱系數(shù)高、傳熱快、阻力較小、熱能回收效率明顯等優(yōu)點。但是，在鍋爐運行中一旦高溫?zé)煔夂屠湟淮物L(fēng)量、冷二次風(fēng)量不匹配，或者因風(fēng)機、空氣預(yù)熱器故障造成鍋爐單邊通風(fēng)組運行時，就容易造成空預(yù)器不規(guī)則熱變形、密封系統(tǒng)劇烈摩擦、主電機電流波動嚴重，直至造成空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子卡住停轉(zhuǎn)，只有強迫停爐來對空預(yù)器進行檢修、處理、恢復(fù)。

本文著重講述的是發(fā)電廠在鍋爐正常運行的情況下，對回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)的檢修、處理、再啟動，直至恢復(fù)其正常運行，減少了機組的非計劃性停機，避免了鍋爐再點火、升溫、升壓、沖洗等在時間和經(jīng)濟上的浪費，為電廠的經(jīng)濟運行提供了有力的借鑒。

1 空預(yù)器摩擦產(chǎn)生的原因

1.1 回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的密封型式

如果要分析回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器摩擦劇烈的原因，就要先從它的密封型式說起。一般來說，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器分為5種密封型式，分別是軸向密封、徑向密封、旁路密封、中心筒密封和靜密封[1]，即把所有既要相對運動、又要把間隙降至最低的漏風(fēng)部位全部歸納起來，逐一加以控制和解決，來保證既要轉(zhuǎn)動自如，又要盡量密封嚴密。模型圖如圖1所示。

圖1 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器簡圖

1.2 摩擦產(chǎn)生的原因

摩擦產(chǎn)生是動、靜之間的間隙問題，熱態(tài)運行中主要是前3種密封型式，即軸向密封、徑向密封、旁路密封，這也是回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的漏風(fēng)率影響最大、控制難度最高、對磨擦產(chǎn)生較大影響的密封。

在煙氣溫度突變、煙氣流量增加、或者冷卻風(fēng)量不足的時候，回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的傳熱元件受熱會產(chǎn)生不規(guī)則的蘑菇狀變形，溫度越高、煙氣量越大，變形量就越嚴重；受熱越不均勻，不規(guī)則變形就越嚴重，摩擦、卡澀的可能性就越大。

在設(shè)計、生產(chǎn)、安裝質(zhì)量控制中，對上述的3種密封間隙都是要嚴格控制的，這樣才能保證在冷態(tài)和熱態(tài)時熱膨脹達到設(shè)計要求，從而既使密封間隙最小、又不會嚴重摩擦造成主電機電流波動大而卡跳，所以冷態(tài)時按照圖紙要求的間隙調(diào)整與驗收就至關(guān)重要。

2 空預(yù)器停轉(zhuǎn)的原因

雖然回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器都是主、輔電機（一般是公用一個主減速機）配置、一運一備，但是在鍋爐熱態(tài)運行時因為工況復(fù)雜，停轉(zhuǎn)也是經(jīng)常發(fā)生的故障之一，也是火電廠鍋爐運行時較為難處理的缺陷之一。發(fā)生停轉(zhuǎn)后需要根據(jù)不同的原因采用不同的策略來再啟動，防止事態(tài)進一步擴大和影響機組的利用小時數(shù)。造成電廠空預(yù)器停轉(zhuǎn)的主要原因大致有以下幾種：

2.1 電氣故障

因某種原因的電氣故障或者變頻器故障，造成某臺空氣預(yù)熱器主輔電機同時失電，致使空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)。此類故障的特征為：電流自始至終都是平穩(wěn)無異常，且輔電機聯(lián)啟的熱控信號雖已發(fā)出，但是電氣無電流顯示。此時要最先查找是否為電氣設(shè)備故障。

2.2 傳動裝置電機過載

在沒有有效地快速冷卻而導(dǎo)致空預(yù)器轉(zhuǎn)子熱膨脹變形過大，造成空預(yù)器動靜之間間隙過小、摩擦力增大，最終轉(zhuǎn)子卡住，手動盤車轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，一般可由以下幾種原因造成：

（1）預(yù)熱器密封片與密封板之間摩擦，引起電機過載，變頻控制柜跳保護。

（2）跳保護原因多為負荷升降過快而引起。

（3）因為預(yù)熱器本體保溫不好，受外界天氣溫度變化影響預(yù)熱器轉(zhuǎn)子外殼正常向上膨脹而引起（此種情況在南方室外布置居多）。

（4）預(yù)熱器減速機通過聯(lián)軸器與預(yù)熱器轉(zhuǎn)子端軸連接的形式，聯(lián)軸器緊固力矩不均勻或者力矩不夠，聯(lián)軸器發(fā)生打滑現(xiàn)象，預(yù)熱器丟轉(zhuǎn)，造成排煙溫度過高，轉(zhuǎn)子變形過大，引起過載跳保護停轉(zhuǎn)。

（5）上方掉落異物卡跳、停轉(zhuǎn)。這種因素的特征為主電機的電流突然跳高增大，超過主電機過流保護值而聯(lián)啟輔助電機后仍過流保護跳停。此時一般是異物卡住轉(zhuǎn)動部件、電流急劇上升、且在超過電機電流保護值之前卡澀部件異物仍未排被清除。

2.3 機械故障

這類故障的特征一般是：主電機運行電流突然上升、后又瞬間正常，電機電流或有輕微的波動而隨后空預(yù)器轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)報警發(fā)出，表明電機雖然仍正常運行，但是此刻轉(zhuǎn)子已經(jīng)停轉(zhuǎn)，如支承軸承損壞、導(dǎo)向軸承損壞、減速機損壞。應(yīng)就地檢查空預(yù)器減速機內(nèi)部、支撐軸承箱內(nèi)部、導(dǎo)向軸承箱內(nèi)部是否異音，基本可以判斷是減速機故障。

當然，空預(yù)器的減速機輸入軸的軸承、齒輪損壞造成堵轉(zhuǎn)，現(xiàn)象與掉落異物相似，屆時都需要把預(yù)熱器熱端的3個人孔門打開，使用強光手電照明查看預(yù)熱器熱端是否有異物掉落、或者空預(yù)器的熱端徑向密封片是否有損壞跡象；如果有異物，就必須想辦法把取出異物。

3 不停爐重啟動方案

在處理停轉(zhuǎn)空預(yù)器重啟時，必須要先要分析和處理好停轉(zhuǎn)的原因，之后才能按下列步驟進行重啟的事情安排，否則會造成更重要設(shè)備的損壞。

（1）如果電機運行電流是緩慢上升趨勢至過載跳機，一般不會是因為預(yù)熱器熱端有異物落下造成電機電流過載跳機。此時，可以采取如下措施：

1）關(guān)閉停轉(zhuǎn)側(cè)預(yù)熱器熱端一次風(fēng)出口擋板以及二次風(fēng)出口擋板；

2）關(guān)閉停轉(zhuǎn)側(cè)預(yù)熱器煙氣側(cè)入口擋板；

3）打開引風(fēng)機入口的聯(lián)絡(luò)擋板（有的電廠是有聯(lián)絡(luò)煙道沒有聯(lián)絡(luò)擋板）。

4）再啟動停轉(zhuǎn)側(cè)預(yù)熱器對應(yīng)的一次風(fēng)機、送風(fēng)機，出力約在20%～30%之間，使冷一次、冷二次風(fēng)在預(yù)熱器內(nèi)通過各密封系統(tǒng)之間的間隙進行串通，并大量地泄漏至煙氣側(cè)，使得預(yù)熱器轉(zhuǎn)子的煙氣側(cè)傳熱元件得到冷卻，冷、熱端溫度迅速降低，達到約160°以下時，就可以很容易地手動或者空氣馬達盤車，手動或者空氣馬達盤車一圓周以上（最少一圓周）后，可以啟動主電機運行，電機運行半小時后，電流如果均趨于平穩(wěn)、正常，宣告停轉(zhuǎn)空預(yù)器重啟成功。

（2）如果即使采取了上述措施，仍不能使空預(yù)器煙氣側(cè)的溫度降至160°以下時，可適當降低機組的負荷，降低爐膛內(nèi)的煙氣量，從而達到快速降低煙氣溫度的目的。

（3）如果是有異物掉落卡住所致的空預(yù)器停轉(zhuǎn)，先是設(shè)法將掉落在預(yù)熱器內(nèi)部的異物取出，并確定再無其他異物卡澀。之后再進行上述的操作。

4 注意事項

（1）當空氣預(yù)熱器發(fā)生主電機跳閘時，如果備用電機聯(lián)起正常，則保持原工況運行，無需進行負荷調(diào)整，只需要檢查。

（2）當空氣預(yù)熱器發(fā)生主電機跳閘時，如果備用電機未聯(lián)起，則按照一二次風(fēng)空氣預(yù)熱器跳閘保護進行。

（3）當轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)報警裝置指示空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子已經(jīng)停轉(zhuǎn)，應(yīng)盡快分析、檢查停轉(zhuǎn)原因并力圖使轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)動。當鍋爐運行時，即使轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)，只要進入空氣預(yù)熱器的煙氣溫度不超過425℃，就不會永久性地損壞空氣預(yù)熱器。

（4）機組正常運行時，當主控運行人員發(fā)現(xiàn)空氣預(yù)熱器電機電流不正常的擺動，此時是在電機電流小于額定電流情況下（擺動不超過額定電流的10%為正常，超過額定電流的10%為異常），均應(yīng)立即通知檢修人員就地檢查空氣預(yù)熱器電機運行情況、空氣預(yù)熱器摩擦情況、空氣預(yù)熱器上下軸承和減速器軸端溫度等，如果發(fā)現(xiàn)電機電流擺動為主電機本身異常引起而非機務(wù)引起，可以就地使用事故按鈕停運，以便聯(lián)啟輔電機，主控值班員不得手?？諝忸A(yù)熱器，防止轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降。

（5）機組正常運行時，當發(fā)現(xiàn)空氣預(yù)熱器軸承溫度突變時，應(yīng)就地進行核查，確認達到空氣預(yù)熱器停運條件時盡可能使用主控手動停止空氣預(yù)熱器的方式，避免聯(lián)啟輔電機，引發(fā)設(shè)備損壞。當空氣預(yù)熱器上下軸承溫度達到60℃時通知相關(guān)人員進行檢查；當空氣預(yù)熱器上、下軸承溫度達到80℃時應(yīng)調(diào)整機組運行狀態(tài)，隔離故障空氣預(yù)熱器進行檢修。當空氣預(yù)熱器金屬溫度降到80℃時允許空氣預(yù)熱器內(nèi)部檢修。

（6）機組正常運行時當發(fā)現(xiàn)空氣預(yù)熱器電機電流大于額定電流時，需經(jīng)過現(xiàn)場檢查確認無問題后，繼續(xù)升負荷等運行調(diào)整。

（7）在機組啟動初期及25%的低負荷條件下，應(yīng)采用連續(xù)吹灰運行方式。

（8）任何形式的空預(yù)器卡跳、停轉(zhuǎn)，都不能盲目地大扭矩、手動盤車，只有等到問題分析好、缺陷消除后才能試著啟動空氣馬達盤車。

5 結(jié)束語

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是電站鍋爐中重要的輔機設(shè)備，也是關(guān)系到機組安全、穩(wěn)定、長周期運行的必不可缺少的關(guān)鍵輔機之一，只有平時巡檢好、維護好、檢修好，才能降低機組運行時的故障率。一旦出現(xiàn)了故障，要盡早分析原因，對癥下藥，排除故障按照上述的經(jīng)驗方法試著在鍋爐正常運行下的再啟動空預(yù)器預(yù)熱器。

目前各發(fā)電公司對機組非計劃停機都加大了考核力度，在鍋爐正常運行的情況下摸索出卡跳的空預(yù)器重啟動的方法，可以減少非停次數(shù)的發(fā)生，也為其他發(fā)電公司提供了借鑒。

[1]董泳，李有義，王成敏，等.回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器熱端徑向密封間隙控制技術(shù)研究與應(yīng)用[J].節(jié)能技術(shù)，2000，18（4）：16-20.

Thermal Power Plant Without Shutdown Restart of Rotary air Heater Probe

LIU Xiao-dong
（Deep Energy and Power（Heyuan）Co.，Ltd.，Heyuan Guangdong 517000，China）

This paper introduces the thermal power boiler rotary air pre heater card jump，and in the actual operation without shutdown restart method provides a reference for the safety and stable operation and reduce non plan.

thermal power boiler；rotary air preheater；card jump；without shutdown restart

TM621.2

A

1672-545X（2016）11-0203-03

2016-08-21

劉曉東（1969-），男，吉林長春人，本科，高級工程師，從事電力設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、檢修等工作。