河曲電廠空預器差壓大的原因及處理

李洪達，師瑞妮

（山西河曲發(fā)電有限公司，山西 河曲 036500）

1 緒論

1.1 河曲電廠空預器概況

該廠所使用的空預器為豪頓華公司32VNT2000型三分倉回轉式空氣預熱器。一次風與二次風從下向上流動，煙氣從上向下流動。

2006年#1爐小修、#2爐大修分別對空預器采用壓力為100MPa的高壓水進行了水沖洗，但是在經(jīng)過了近半年時間的運行，#1、#2爐空預器差壓逐漸增大。

2006年10月18日9∶53#2爐加負荷至580 MW時，＃2爐B空預器電流頻繁波動（9～15.6A），并且減速箱處有異音。負荷610 MW時A、B側空預器差壓分別為2.8 kPa、2.8 kPa。12∶15減負荷至530 MW，＃2爐B空預器電流恢復正常（10 A）空預器差壓A側1.9 kPa、B側1.9 kPa，減速箱處異聲消除。

2006年10月18日11∶03#1爐加負荷至610 MW，#1爐A側空預器煙氣側出入口差壓升至3.7 kPa，B空預器煙氣側出入口差壓升至3.35 kPa，#1爐爐膛負壓至425 Pa（最高至950 Pa），#1A吸風機靜葉開度100%，電流至390A（最高至滿量程電流無顯示），#1B引風機靜葉開度100%，電流288A（最低降至210A），判斷為#1B吸風機失速，立即解除#1爐A引風機自動并手動關至76%，解除#1A送風機動葉自動并手動關至57%，手打E磨煤機減負荷至550 MW后#1爐兩臺吸風機電流恢復至正常值，初步原因分析為#1爐空氣預熱器煙氣側進出口差壓大造成#1B吸風機失速不出力，引起#1爐爐膛變正壓，11∶10負荷減至550 MW后，#1爐A側空預器煙氣側進出口差壓3.4 kPa，B空預器煙氣側出進出口差壓3 kPa，將#1A吸、送風機并入運行。

1.2 回轉式空預器的結構特點

VN型空預器為外殼固定、轉子轉動的回轉式空預器，該型空預器有以下主要特點：

（1）上、下徑向扇形板、軸向密封板不可調。設計時已準確計算冷、熱態(tài)時動靜部件相對變形量，安裝時預留規(guī)定的動靜部件間隙，然后把上、下徑向扇形板、軸向密封板與外殼全密封焊接，這種結構使扇形板與殼體之間沒有旁通漏風。

（2）轉子為中心軸驅動。驅動裝置布置在上軸端，驅動電機一用一備，并配備一低速盤車電機，因此，無轉子與驅動裝置嚙合處的漏風。

（3）下軸承無潤滑油站系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)，附屬設備少，結構簡單，檢修方便。

（4）上、下徑向密封片、軸向密封片各24道，保證扇形板之間有二道密封片，減少徑向與軸向漏風。

（5）中心軸密封為雙密封布置，中心兩端各一圈，密封條安裝在扇形板上與中心軸構成密封對。

（6）轉子冷段不是抽屜式結構，拆卸冷段受熱元件時需從空預器頂部吊出。

（7）空預器煙氣側進出口布置可伸縮蒸汽吹灰器及水沖洗裝置，正常運行要求定期吹灰以確保傳熱元件不積灰，停爐時若有積灰可對傳熱元件進行水沖洗。

2 空預器差壓大產(chǎn)生的原因

2.1 摻燒煤泥及差壓變化情況

摻燒煤泥及差壓變化情況：摻燒煤泥自2006年11月份開始。

#2爐大修前4個月共燒煤泥27 247 t，平均每月6 812 t，#2爐大修后6個月共燒煤泥96 856 t，平均每月16 142 t，較修前月度煤泥量增加約83%。

#1爐小修前6個月共燒煤泥61617t，平均每月燒煤泥10270t，修后4個月零10天共燒煤泥72 048 t，平均每月16 010 t，較修前增加約56%。

另外，2007年8—9月份摻燒煤泥量過大，#1、#2爐空預器煙氣側差壓在這兩月增加較快。

表2 #1爐A空預器差壓統(tǒng)計（1B空預器差壓與此趨勢及幅值接近）

2.2 原因分析

（1）因煤泥摻燒量較大，入爐煤灰份大幅度超過設計，尤其在機組修后，煤泥摻燒量大幅增加，單位時間通過的灰量增大，是造成4臺空預器堵灰的主要原因。

（2）煙氣結露。根據(jù)環(huán)境溫度，及時投入了暖風器系統(tǒng)，以保證空預器冷端綜合溫度大于138℃。2007年9月20日，即開始投入暖風器系統(tǒng)，因空預器冷端溫度低造成的結露應該可以排除。2007年但9月22日—10月5日間河曲持續(xù)陰雨，空預器入口空氣濕度較大。

（3）空預器沖洗后，空預器差壓呈上升趨勢是自投產(chǎn)以來一直存在的設備隱患，也是燃煤機組普遍存在的問題，但此次有與以往不同的一個現(xiàn)象，即差壓在達到1.8～2.2 kPa時，以往采取連續(xù)吹灰的方式后差壓基本穩(wěn)定在2.2 kPa不再升高，此次在8月份發(fā)現(xiàn)差壓升高至1.7 kPa時即加強了吹灰，到9月20日基本穩(wěn)定在1.9 kPa以下；自2007年9月20日，4臺空預器差壓再次呈上升趨勢，且突破了歷史最高值，10月16日，停止摻配煤泥，但此時差壓1 A最高已達2.8 kPa，其他3臺達2.4 kPa。

（4）吹灰器工作狀況。吹灰器正常工作狀態(tài)包含3個方面的要求：①保證吹灰次數(shù)和時間；②保證吹灰壓力；③吹灰時確保進入空預器的是過熱蒸汽。豪頓華公司要求吹灰器吹灰壓力在0.9～1.03 MPa，在#2爐大修前吹灰壓力在1.5 MPa，根據(jù)空預器堵灰情況，參考其他電廠空預器吹灰壓力情況，大修后將#1、#2爐空預器吹灰壓力升高至2.0 MPa。且在發(fā)現(xiàn)空預器差壓升高后及時確認吹灰壓力1.5 MPa以上；吹灰蒸汽溫度是通過汽源最低點疏水溫度的聯(lián)鎖來保證的，當疏水處的溫度低于230℃時閉鎖吹灰器的投入；吹灰器的投入是運行定期工作之一，一直屬專業(yè)管理的重點。綜上所述，吹灰器工作不正常這一原因可以排除，但蒸氣吹灰的效果應進一步研究檢討今后是否還進行其他吹灰方式的改造。

初步結論：灰份高、灰量大是造成空預器堵灰的主要原因，但從2007年9月20日后差壓突升現(xiàn)象來看，應該還存在一個或幾個催化原因：一是暖風器有漏點；二是空預器部分通流面堵灰后出現(xiàn)的堵灰加速現(xiàn)象；三是2007年9月22日出現(xiàn)持續(xù)一周的陰雨天氣，導致入口空氣濕度增大；上述3個催化原因，暖風器此次停爐后可經(jīng)檢查后進一步確認或排除，另兩個原因需在今后的實踐中觀察。

3 處理方法

3.1 針對空預器差壓大，采取的初步措施

3.1.1 提高空預器吹灰次數(shù)

#1、#2爐大、小修后，即在2007年5月17日下發(fā)了〈關于鍋爐受熱面吹灰方式的規(guī)定〉，要求對空預器吹灰每班二次，間隔時間為4 h。

#2爐在2007年8月1日A側空預器煙氣側差壓大至2.2 kPa，及時要求增加空預器吹灰次數(shù)：要求夜班進行連續(xù)吹灰，使空預器煙氣側差壓控制在2.0 kPa以下；2007年9月20日，A側空預器煙氣側差壓又增至2.1 kPa，又及時要求增加空預器吹灰次數(shù)：要求全天進行連續(xù)吹灰。

#1爐在2007年9月10日A側空預器煙氣側差壓大至1.7 kPa，及時要求增加空預器吹灰次數(shù)：要求夜班進行連續(xù)吹灰，使空預器煙氣側差壓控制在1.7 kPa以下；2007年9月12日，A側空預器煙氣側差壓又增至1.7 kPa，及時要求增加空預器吹灰次數(shù)：要求增加中班進行連續(xù)吹灰；2007年9月20日，A側空預器煙氣側差壓又增至2.1 kPa，又及時要求增加空預器吹灰次數(shù)：要求全天進行連續(xù)吹灰。

3.1.2 提高吹灰器吹灰壓力

豪頓華公司運行維護手冊，要求吹灰器吹灰壓力在0.9～1.03 MPa，在#2爐大修前吹灰壓力在1.5 MPa，根據(jù)空預器堵灰情況，參考其他電廠空預器吹灰壓力情況，大修后將#1、#2爐空預器吹灰壓力升高至2.0 MPa。

3.1.3 加強空預器吹灰器吹灰情況檢查

為防止空預器吹灰器提升閥打不開或開啟量過小，要求檢修人員在每臺吹灰器提升閥后加裝機械壓力表，并要求運行人員吹灰時檢查吹灰器壓力大于1.0 MPa。

3.2 加裝激波吹灰裝置

2008年4 月和6月河曲電廠通過#1爐和#2爐的小修，分別對#1爐和#2爐的空預器加裝了空預器激波吹灰裝置，激波吹灰裝置的說明如下：

2.1 兩組心肌酶譜檢查分析 研究組CK、CK-MB、cTnⅠ、LDH、AST及ALT水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1。

3.2.1 操作規(guī)程與流程

LBR激波除灰系統(tǒng)在安裝調試結束后即可正常投入使用。在初次使用或長期停用又投入使用前，首先要進行排污操作，然后方可接通燃氣源電源，進行吹灰操作。

（1）在LBR激波除灰系統(tǒng)長期停用的情況下，管道內的少量水蒸氣會冷凝成水，存在層分配器或點火罐內，為此工作人員在層分配器和點火罐的下方都設置了不銹鋼的手動排污閥門，打開手動球閥可以排放罐內污水。注意：排放結束務必關閉排污閥！

（2）確認管路各個閥門狀態(tài)正常。排污結束，關閉排污閥；然后打開空氣手動球閥，打開燃氣手動球閥。

（3）接通燃氣源。燃氣源由乙炔站內的乙炔瓶提供。慢慢打開乙炔瓶，調整乙炔減壓表，使其出口壓力為0.04～0.08 MPa，然后打開乙炔站內燃氣分配器上的其中兩個手動球閥。

（4）接通控制電源。合上控制柜內主斷路器，順時針轉動控制面板上紅色蘑菇急停鈕，給控制系統(tǒng)送電。

（5）控制分自動和手動兩種方式，具體動作過程在電氣使用說明部分說明。

（6）甲乙兩側都吹灰完畢后，按下紅色蘑菇急停旋鈕，系統(tǒng)斷電。

（7）關閉乙炔站內的乙炔瓶和乙炔分配器上手動球閥，一次工作過程結束。

3.2.2 注意事項（1）為保證除灰效果，應做到每1～2 d吹灰一次。（2）不得隨意開關系統(tǒng)管路各閥門。

（3）由于激波吹灰系統(tǒng)多處使用電動裝置，而且對電動機轉向要求嚴格，如轉向有誤會造成嚴重后果，因此電源不得隨意拆除、連接。

（4）如在吹灰過程中間停止吹灰，在給控制柜斷電之前要按“復位”按鈕，保證各電動球閥處于原始的狀態(tài)。

3.2.3 電氣使用說明

本LBR激波除灰系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)，以日本歐姆龍可編程控制器為控制核心，以施耐德工控器件為控制主體，工作過程安全可靠。整個系統(tǒng)分自動和手動兩種操作：

3.2.3.1 自動運行

將控制面板上的“自動/手動”旋鈕旋到“自動”位置，“自動”指示燈亮。按一下“除灰”按鈕，系統(tǒng)自動除灰一遍。若“甲側先/乙側先”旋鈕旋到“甲側先”位置，系統(tǒng)就先吹甲側空預器，然后吹乙側空預器；反之，若“甲側先/乙側先”旋鈕旋到“乙側先”位置，系統(tǒng)就先吹乙側空預器，然后吹甲側空預器。以先吹甲側為例，具體動作過程是：甲側電動球閥打開，打開到位后，延時N1秒開電磁閥，電磁閥打開N2秒后關閉，點火N3秒一次吹灰結束；再延時N1秒開電磁閥，電磁閥打開N2秒后關閉，點火N3秒第二次吹灰結束；依次類推。每除灰一次，“除灰”指示燈亮一次，同時計數(shù)器計一次數(shù)。完成預定的吹灰次數(shù)后，甲側電動球閥關閉。同時，乙側電動球閥打開，對乙側進行吹灰操作。吹灰過程各個閥門的動作過程相同。注意：不允許同時打開兩個電動球閥！

自動運行時，在電動球閥開啟/關閉過程中，按動“暫?！卑粹o，系統(tǒng)暫停運行，按動“暫停撤”按鈕，系統(tǒng)繼續(xù)進行。遇到電動球閥故障時，系統(tǒng)報警并自動進入暫停狀態(tài)，故障排除后按暫停撤按鈕，系統(tǒng)繼續(xù)進行。

在自動狀態(tài)時按動“復位”按鈕，系統(tǒng)將進行初始化操作，自動關閉各個電動球閥。

3.2.3.2 手動運行

“自動/手動”旋鈕旋至“手動”位置，手動指示燈亮，可以單獨對任一側除灰，以甲側為例，打到“手動”位置，“手動”指示燈亮，按動“甲側電動閥門開”，其指示燈閃亮，常亮時說明電動球閥已完全打開，按動除灰按鈕，先進氣N2秒，再點火N3秒，除灰一次。每次按動除灰按鈕，都只進行一次除灰。除灰次數(shù)不受限制，間隔時間操作者掌握。

3.2.4 維護與保養(yǎng)及注意事項

3.2.4.1 燃氣供給裝置的維護保養(yǎng)及注意事項

（1）連接時應注意連接部分的清潔，防止雜物等進入減壓器。

（2）連接部分發(fā)現(xiàn)漏氣，一般是由于螺紋板緊力不夠或墊子墊圈損壞，此時應緊固或更換密封墊圈。

（3）如發(fā)現(xiàn)減壓器有損壞或漏氣，或減壓表壓力不斷上升時，應及時進行更換或修理。

（4）在吹灰裝置停止運行后，關閉乙炔瓶閥門，應注意觀察乙炔壓力表泄壓速度，如泄壓過快時，應檢查進氣系統(tǒng)的泄漏，并根據(jù)情況及時處理。

3.2.4.2 高壓點火器的安裝維護保養(yǎng)及注意事項

（1）高壓電纜兩端的螺母分別和點火器輸出座及點火嘴輸入端的螺紋旋接，安裝時務必擰緊，使電極端面緊密貼合。否則中心電極端面存有間隙，會引起內部打火燒熔現(xiàn)象。

（2）在點火器電源切斷5 min后方可打開維修。

（3）在沒有連接點火嘴的情況下，切勿給點火器通電，在長期停用期間必須切斷系統(tǒng)電源。

3.2.4.3 差壓變送器維護保養(yǎng)及注意事項

（1）不允許在通電情況下打開差壓變送器的端蓋。（2）差壓變送器不允許在現(xiàn)場調整零點改變量程。

（3）不要拆下機芯及感頭，因為一旦將密封層破壞，儀表使用壽命將縮短、精度將下降，性能得不到保證。

3.2.4.4 系統(tǒng)的運行參數(shù)

表2 系統(tǒng)的運行參數(shù)

3.3 加裝完空預器激波吹灰裝置后的參數(shù)

加裝完激波吹灰后，空預器差壓明顯減小，恢復到規(guī)定值以下，見表3。

表3 #1爐A空預器差壓統(tǒng)計（1B空預器差壓與此趨勢及幅值接近）

4 結論

由于我國能源比較緊缺，國家規(guī)定火力發(fā)電廠所燒煤的煤質要大幅下調以節(jié)省能源，因煤泥摻燒量較大，入爐煤灰分大幅度超過設計，單位時間通過的灰量增大，造成空預器堵灰是現(xiàn)在火力發(fā)電廠面臨的普遍問題，經(jīng)過該廠實踐證明，加裝激波吹灰裝置可以有效控制空預器堵灰，保證機組的經(jīng)濟運行與安全。

[1]鄭體寬.熱力發(fā)電廠[G].中國電力，2007，04.

[2]容鑾恩、劉志敏.電站鍋爐原理[G].中國電力，1998，3.

[3]艾欣芳.發(fā)電機組檢修技術手冊[J].機械研究與分析，2006，4