潘建東

（國電泉州熱電有限公司，福建泉州362804）

0 引言

某電廠鍋爐由哈爾濱鍋爐廠設(shè)計制造，于2006年投入商業(yè)運(yùn)行。鍋爐為HG-1025/17.4-YM28型、亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環(huán)、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、燃煤汽包爐，采用三分倉容克式空氣預(yù)熱器。空預(yù)器設(shè)計參數(shù)如表1所示。

表1 空預(yù)器設(shè)計參數(shù)

1 空預(yù)器結(jié)構(gòu)

空氣預(yù)熱器由預(yù)熱器本體，驅(qū)動裝置，潤滑設(shè)備，吹灰、著火檢測報警，消防及清洗裝置等組成，還包括傳熱元件、傳動裝置、轉(zhuǎn)子、密封裝置（軸向密封、徑向密封、旁路密封）、外護(hù)板、煙氣進(jìn)口管道及關(guān)斷擋板門、煙氣出口管道、空氣進(jìn)口管道、盤車裝置等全套裝置及附件。

1.1 傳熱元件

傳熱元件是緊密地排列在轉(zhuǎn)子框架中的波形金屬板。波形板和定位板間隔疊置，兩者的波紋順向。一般空氣預(yù)熱器的熱端和冷端所采用的材料不同，由于空氣預(yù)熱器主要問題是低溫腐蝕，所以一般冷端采用的材質(zhì)較好，使用壽命較短（2～4年），而熱端可采用普通的碳鋼，使用壽命較長（一般7～10年）。

1.2 傳動裝置

傳動裝置是驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的組件，由電動機(jī)、液力偶合器、減速器、傳動齒輪、傳動裝置支承等組成。傳動過程為：由主電動機(jī)將動力傳至減速器，然后依靠減速器低速輸出軸端的小齒輪與裝在轉(zhuǎn)子外圓殼板上的圍帶銷相互嚙合，使轉(zhuǎn)子得以轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一般為1～2 r/min，過高的轉(zhuǎn)速對傳熱無益，相反會使軸與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而攜帶入煙氣側(cè)的空氣量增加，造成預(yù)熱器的漏風(fēng)增大。

輔助傳動機(jī)構(gòu)的作用是當(dāng)主電機(jī)出故障時，使預(yù)熱器維持運(yùn)行。輔助傳動裝置的傳動過程為：由輔助電動機(jī)將動力傳至減速器，然后依靠減速器低速輸出軸端的小齒輪和裝在外圓殼板上圍帶銷互相嚙合，使轉(zhuǎn)子得以轉(zhuǎn)動。輔助傳動除了用作主傳動的備用件外，還可在水沖洗傳熱面時，用以控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。此外，亦可用于空氣預(yù)熱器維修、轉(zhuǎn)子密封等。

1.3 轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子采用模數(shù)（倉格）式，即將轉(zhuǎn)子分制成24個模塊（扇形倉格，每個倉格為15°和一只中心筒）。波形板在制造廠內(nèi)全部裝入模塊中。

1.4 密封裝置

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器最主要的問題是空氣向煙氣的泄漏，為了將泄漏降低到最低限度，在預(yù)熱器的主要泄漏部位都安裝了密封裝置。

1.4.1 軸向密封

軸向密封裝置主要由軸向密封片和軸向密封板構(gòu)成。軸向密封片是由螺栓與模數(shù)倉格徑向隔板的外緣相連接，并沿整個轉(zhuǎn)子的軸向高度布置，隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動。軸向密封板主要由兩弧形板和調(diào)整裝置組成，兩塊弧形板裝在轉(zhuǎn)子密封區(qū)的外側(cè)，通過支架、折角板和調(diào)整裝置固定在殼體上，并通過外部的螺栓來調(diào)整轉(zhuǎn)子軸向密封之間的間隙。

1.4.2 徑向密封

徑向密封裝置主要由扇形板和徑向密封片構(gòu)成。徑向密封片用螺栓固定在轉(zhuǎn)子的熱端和冷端的徑間隔板上，沿半徑方向分為數(shù)段，隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動。徑向密封片可上下適當(dāng)調(diào)整，與扇形板構(gòu)成密封副。

1.4.3 旁路密封

旁路密封裝置設(shè)在轉(zhuǎn)子外圓周圍的冷熱端上，其作用為防止煙氣或空氣在轉(zhuǎn)子與殼體之間短路，同時它作為軸向密封的第一道防線，也起到一定的密封作用。它主要由旁路密封片與“T”型鋼構(gòu)成?！癟”形鋼與轉(zhuǎn)子外周的角鋼相連接，隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，旁路密封片沿轉(zhuǎn)子外圓布置。

2 空預(yù)器電流波動跳閘實(shí)例

7月3日23：30，#1爐泄漏，緊急降負(fù)荷前A/B空預(yù)器入、出口煙溫385 ℃、130 ℃/387 ℃、120 ℃。

3日23：48，#1爐MFT時A/B空預(yù)器入、出口煙溫357 ℃、153 ℃/357 ℃、141 ℃。

因爐膛泄漏漏氣量較大，保持B引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，至00：43停運(yùn)。此時A/B空預(yù)器入、出口煙溫293 ℃、125 ℃/279 ℃、195 ℃。

02：17，#1爐1B空預(yù)器主電機(jī)跳閘，輔電機(jī)聯(lián)啟，隨后輔電機(jī)跳閘。查找跳閘原因?yàn)榭疹A(yù)器主、輔電機(jī)變頻器故障。02：23復(fù)位報警信號后，啟動1B空預(yù)器主電機(jī)，上述故障再次發(fā)生，通知檢修檢查。聯(lián)系機(jī)務(wù)檢修人員手動盤轉(zhuǎn)1B空預(yù)器（無法盤動）。電氣檢修人員告知，#1爐1B空預(yù)器主電機(jī)跳閘原因?yàn)殡姍C(jī)過載。檢修暫調(diào)大空預(yù)器間隙，打開空預(yù)器煙氣側(cè)人孔門降溫，待溫度下降后再試啟動。此時A空預(yù)器電流為10.8 A，且平穩(wěn)無波動，入、出口煙溫216 ℃、86 ℃。

05：46，#1爐1A空預(yù)器主電機(jī)跳閘，輔電機(jī)聯(lián)啟，就地檢查空預(yù)器軸不轉(zhuǎn)，停止輔電機(jī)運(yùn)行。聯(lián)系機(jī)務(wù)檢修人員手動盤轉(zhuǎn)1A空預(yù)器（無法盤動）。調(diào)大1A空預(yù)器間隙后仍無法盤動。檢修將#1爐A、B側(cè)煙氣人孔門開啟冷卻。此時A空預(yù)器電流為11.1 A，入、出口煙溫267 ℃、107 ℃。

事后對此次空預(yù)器跳閘原因分析如下：

（1）#1爐膛泄漏至機(jī)組MFT用時15 min，泄漏量大，導(dǎo)致空預(yù)器入口煙溫驟降。因空預(yù)器正常運(yùn)行時的冷熱端溫差致轉(zhuǎn)子呈蘑菇形，靠近中心筒處徑向密封與熱端扇形板間隙最小。扇形板質(zhì)量較輕，煙溫下降較快，導(dǎo)致扇形板收縮快，熱端扇形板與靠中心筒處的徑向密封片摩擦卡澀。冷卻后進(jìn)入空預(yù)器內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)，中心筒處的徑向密封片多數(shù)有刮擦變形倒塌現(xiàn)象。

（2）DCS上的空預(yù)器電流不準(zhǔn)（11.1 A為量程上限），上限值設(shè)置較小，導(dǎo)致空預(yù)器電流上漲波動時未反饋至DCS上。

3 空預(yù)器電流波動的運(yùn)行預(yù)防措施

（1）監(jiān)盤人員加強(qiáng)空預(yù)器電流、排煙溫度及出入口風(fēng)溫監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常及時至就地檢查；

（2）巡檢加強(qiáng)空預(yù)器檢查，發(fā)現(xiàn)異音時及時匯報，聯(lián)系檢修確認(rèn)并調(diào)整空預(yù)器間隙；

（3）監(jiān)視好空預(yù)器進(jìn)出口差壓，若差壓增大，加大吹灰頻率，并確認(rèn)鍋爐燃燒狀況良好；

（4）機(jī)組負(fù)荷變化較大時，加強(qiáng)空預(yù)器電流監(jiān)視，控制好升降負(fù)荷速率；

（5）機(jī)組高負(fù)荷時，如排煙溫度高導(dǎo)致空預(yù)器電流波動，及時降低機(jī)組負(fù)荷；

（6）若發(fā)現(xiàn)空預(yù)器出口煙溫不正常上漲，應(yīng)立即排查原因，若空預(yù)器著火，按規(guī)程規(guī)定處理；

（7）若空預(yù)器跳閘，按機(jī)組RB處理，立即關(guān)閉出入口擋板，手動盤空預(yù)器，聯(lián)系檢修調(diào)整密封裝置。

4 單側(cè)空預(yù)器跳閘處理建議

（1）單側(cè)空預(yù)器跳閘時，可按規(guī)定搶合備用電機(jī)或主電機(jī)一次。

（2）如搶合不成功，立即停運(yùn)同側(cè)風(fēng)組并關(guān)閉同側(cè)一次風(fēng)側(cè)、二次風(fēng)側(cè)、煙氣側(cè)及聯(lián)絡(luò)擋板等煙風(fēng)擋板；安排檢修配合就地加緊煙氣側(cè)擋板。

（3）打跳上層制粉系統(tǒng)，快速降負(fù)荷至150 MW，視排煙溫度調(diào)整鍋爐負(fù)荷；將主、備電機(jī)停電，通知檢修配合手動盤動轉(zhuǎn)子，若無法盤動，嚴(yán)禁強(qiáng)行盤動，以免損壞驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

（4）若無法盤動，可以開啟跳閘側(cè)熱端煙氣側(cè)人孔門冷卻，冷卻后再進(jìn)行手動盤車。

（5）若跳閘側(cè)空預(yù)器出口溫度無法下降且大于250 ℃，采取措施無效時，應(yīng)申請盡快停爐。

（6）確認(rèn)空預(yù)器發(fā)生再燃燒，應(yīng)立即停爐并投入消防水進(jìn)行滅火，并隔絕空氣。