王迪迪

（安徽華電蕪湖發(fā)電有限公司，安徽 蕪湖 241000）

空氣預熱器（以下簡稱“空預器”）是電廠鍋爐中的重要設備?？疹A器將鍋爐尾部煙道中排出的煙氣中攜帶的熱量，通過散熱管/片傳導到進入鍋爐前的空氣中，將空氣預熱到一定的溫度。

熱管式空氣預熱器是利用鍋爐出口煙氣所帶的熱能，通過熱管的超導進行傳熱，用來預熱鍋爐助燃空氣。在實際生產(chǎn)中空預器發(fā)生故障，降低熱效率，影響生產(chǎn)。本文以具體的事故案例分析空預器發(fā)生故障帶來的影響，探究故障原因的找尋方式。

1 空預器基本情況介紹

某電力生產(chǎn)公司每爐布置2臺三分倉容克式預熱器，型號為32-VI（T）-2100-SMR，轉子直徑為13552mm，傳熱元件總高度2100mm，主驅動電機22kW；傳熱元件按煙氣流動方向可以分為熱端、中層、和冷端層，空預器旋轉方向為：煙氣→一次風→二次風?？疹A器的密封系統(tǒng)由轉子密封（熱端和冷端），徑向密封片，轉子中心筒密封片，軸向密封片，旁路密封片組成?？疹A器變頻器型號為ABB ACS550-01-059A-4、功率30kW,空預器電機功率22kW，驅動方式為一拖一，控制方式具備遠程/就地手動啟停、空預器主輔電機聯(lián)鎖啟停和硬回路互鎖等。

2 故障案例分析

2.1 事故經(jīng)過

事故發(fā)生在2017年6月，所用設備已經(jīng)正常運行10年，事故發(fā)生的具體經(jīng)過，如表1所示。

表1 事故經(jīng)過詳情

2.2 空預器跳閘原因分析

故障1：2A空預器主變頻器跳閘后，2A空預器輔電機未聯(lián)啟以及手動強啟不成功。

原因分析：2A空預器主變頻器跳閘后，運行人員未在DCS上進行停止指令操作，合閘繼電器KA1處于自保持狀態(tài)，2A空預器輔變頻器合閘回路硬接線繼電器互鎖接點KA1（2、10）處于斷開狀態(tài)，導致2A空預器輔變頻器合閘回路不通，如圖1所示，此時，聯(lián)鎖解除仍無法手動強制啟動2A空預器輔變頻器，須先在DCS上發(fā)跳2A空預器主變頻器指令信號，使電氣閉鎖回路解除，2A空預器輔電機才可以啟動。

圖1 2A空預器變頻器啟停接線回路原理圖

故障2：2A空預器主變頻器跳閘后手動強啟主變頻器未成功。

原因分析：2A空預器主變頻器跳閘后，在強啟2A空預器主變頻器前主變頻器的合閘回路已經(jīng)處于合閘保持狀態(tài)，而手動強啟是再次觸發(fā)2A空預器主變頻器合閘回路，因啟動2A空預器變頻器的繼電器接點KA1（7、11）此時是未閉合狀態(tài)，致使2A空預器變頻器啟動開入回路未導通，所以2A空預器主變頻器無法啟動，如圖1～3所示。

圖3 強啟時SOE記錄

故障3：2A空預器主變頻器堵轉跳閘后，就地控制柜上運行及停止狀態(tài)指示燈均亮。

原因分析：2A空預器主變頻器堵轉跳閘后，經(jīng)檢查運行人員未在DCS上進行輸入停止指令操作，此時，繼電器接點KA15未動作，繼電器接點KA14處于合閘自保持狀態(tài)，合閘指示燈SA1亮。2A空預器主變頻器堵轉保護動作后繼電器接點KA6動作，繼電器接點KA1返回，SA2分閘指示燈亮，如圖1、圖2所示。

圖2 變頻器本體控制回路原理接線圖

故障4：2A空預器主變頻器跳閘及自啟停。

原因分析：2A空預器主變頻器跳閘及頻繁自啟停，就地控制柜上運行指示燈處于常亮狀態(tài)，即2A空預器主變頻器合閘回路處于導通狀態(tài)，可判斷無外部跳閘信號開入。導致2A空預器主變頻器啟停的僅有繼電器接點KA1(7、11)，接點通時變頻器啟動，接點斷開則變頻器停止，2A空預器主變頻器進入自由停車狀態(tài)，2A空預器主變頻器的瞬時電流突降到0，如圖1、圖2和圖4所示。

圖4 2A空預器主變頻器啟停反饋及電流狀態(tài)

通過對更換下來的繼電器KA1用保護測試儀進行校驗，發(fā)現(xiàn)繼電器KA1的電磁銜鐵吸合力度比正常繼電器較弱，經(jīng)在24V額定電壓下對備用常開接點KA1(5、9）校驗發(fā)現(xiàn)其處于斷開狀態(tài)，不能吸合，經(jīng)保護測試儀校驗其他繼電器正常。

3 檢查處理過程

（1）2#爐A空預器停轉以后，同側引風機、送風機及一次風機聯(lián)鎖跳閘正常，空預器入口煙氣擋板關閉正常，空預器出口一、二風擋板關閉正常，檢查運行側送、引風機及一次風機動葉開度自動增加，并監(jiān)視風機不超電流，一次風出口擋板聯(lián)鎖關閉，送風機出口聯(lián)絡擋板及引風機進口聯(lián)絡擋板關閉，對2A空預器進行隔離。

（2）因為空預器氣煙側擋板有可能存在閥門關閉不嚴的情況，為避免煙氣漏量過大造成排煙溫度過高，造成空預器發(fā)生永久性變形，聯(lián)系檢修人員加關各個閥門。

（3）2A空預器停運后，聯(lián)系維護人員就地對2A空預器進行了連續(xù)盤動。

（4）2A側風機跳閘后，檢查運行側送、引風機及一次風機動葉開度自動增加，并監(jiān)視風機不超電流，檢查各風機軸承溫度正常。

（5）因2A空預器隔離，2A側SCR脫硝系統(tǒng)無煙氣經(jīng)過，需要對2A側脫硝系統(tǒng)進行隔離。運行側脫硝系統(tǒng)的噴氨量及時調整確保煙囪排口脫硝NOX參數(shù)正常。

（6）2A空預器變頻器首次停運后，電氣維護人員就地確認變頻器已停止運行，就地變頻器控制柜上的停止及運行指示燈均處于常亮狀態(tài)，檢查2A空預器變頻器控制柜上無異常參數(shù)記錄。2A空預器主變頻器第二次啟動后堵轉保護動作跳閘，動作電流50A。查閱17日、18日DCS SOE記錄及詢問當值值班人員，變頻器跳閘時運行人員在DCS無相關操作指令輸出，跳閘前的電流值運行平穩(wěn)。

（7）2015年12月，南京蘇控公司分別對2#爐A、B空預器主、輔變頻器進行了整體解體維保，維保后A、B空預器主、輔變頻器各項性能指標均滿足正常運行要求。

（8）2017年4月2#機組大修期間，由于空預器主、輔變頻器的繼電器長期運行后性能可靠性下降，所以對2A、2B空預器主、輔變頻器控制回路的中間繼電器進行了整體更換，更換了與原繼電器型號規(guī)格一致的繼電器，空預器繼電器型號為OMRON)MY4-4NJ，線圈電壓DC 24V，接點容量250VAC/5A。經(jīng)查2#機組大修期間空預器變頻器的繼電器原始校驗數(shù)據(jù)記錄，在更換前對新的繼電器（2#A空預器19個，2#B空預器17個）均經(jīng)過了校驗，校驗結果均合格。

4 2A空預器停跳閘后恢復

4.1 2A空預器變頻器恢復措施

綜上分析，2A空預器主變頻器合閘繼電器KA1性能不良，運行過程中接點抖動，是導致變頻器無故障停運及頻繁自啟停等異?，F(xiàn)象的主要原因。維護部對2A空預器主、輔變頻器控制回路KA1、KA2、KA6、KA8、KA15、KA16、KA17、KA18繼電器進行了更換，更換后進行2A空預器主輔電機切換及聯(lián)鎖試驗均正常，啟動空預器主電機，將輔助電機投備用，并做空預器聯(lián)鎖試驗正常。2A空預器正常后投入2A空預器主電機運行，2A空預器輔電機備用的運行方式。

4.2 風機并列操作

空預器啟動運行正常后啟動2A引風機，關閉引風機動葉至零，使2A引風機不出力，避免大量煙氣進入2A空預器后引起空預器煙氣側變形。

啟動2A送風機，送風機運行正常后，接著，增加2A引風機出力，此時，2A空預器電流逐漸上升，適當減小了2A引風機出力，2A空預器電流穩(wěn)定后繼續(xù)增加2A引風機，送、引風機并列正常后開啟送、引風機進出口聯(lián)絡板擋，調整風機運行正常。

啟動2A一次風機運行，在啟動后一次風母管壓力上升，應當及時調整煤量及給水流量防止出現(xiàn)主再熱蒸汽溫度及壁溫超溫的情況。

2A空預器出口溫度與2B空預器出口溫度接近且2A空預器電流正常時，緩慢全開2A空預器出口熱一、二次風擋板，調整送、引風機、一次風機出力，調整風機并列運行正常。

5 防范措施

（1）為了避免類似情況的發(fā)生，電氣維護部應對2#爐B側空預器主、輔電機控制回路歐姆龍繼電器進行檢查，如檢查發(fā)現(xiàn)2#爐B側空預器主、輔電機變頻器存在故障，應立即進行更換。

（2）應對空預器控制邏輯進行優(yōu)化，空預器主（輔）變頻器在正常運行期間如果發(fā)生無故障跳閘信號停運時，經(jīng)邏輯判斷后DCS上應能補發(fā)停止信號，以防再次出現(xiàn)就地合閘回路閉鎖的情況發(fā)生。

（3）應加強繼電器備品備件的質量驗收,確保繼電器備品備件質量的合格，在更換新的繼電器時，需要對繼電器的接點吸合情況、返回電壓、絕緣和直阻進行檢測并做好相關數(shù)據(jù)的記錄，繼電器檢測結果應能滿足設計指標和相關標準要求。

6 結語

綜上所述，空預器跳閘主變頻器跳閘后，為防止機組運行參數(shù)大幅波動引起其他異常，及時檢查輔變頻器是否聯(lián)啟，若輔變頻器未聯(lián)啟成功應立即手動強啟一次空預器輔電機，如輔電機強啟不成功，則應立即強啟一次主電機，當空預器主電機與輔電機均強啟不成時，不應再次啟動，應按照單側空預器故障來處理?！翱疹A器跳閘”信號發(fā)出后，送引、風機跳閘觸發(fā)機組50%RB動作，及時檢查機組RB動作正常。如故障空預器未跳閘，立即手跳同側引風機，觸發(fā)FSSS RB動作。機組RB動作后，機組負荷會快速降低，此時，應注意汽溫、汽壓、給水流量的變化，必要時啟動電動給水泵運行。故障空預器側風機跳閘后，檢查運行送、引風機及一次風機動、動葉開度自動增加，并監(jiān)視風機不超電流。手動調整機組的運行工況，使其穩(wěn)定在新的負荷點上。因空預器變頻器設備的可靠性隨著空預器長期連續(xù)運行而降低，應定期對空預器變頻器檢查維護，必要時更換老化的變頻器部件。