600MW鍋爐空預(yù)器電流波動(dòng)探析

陳濤

[摘 要]由于進(jìn)入鍋爐燃煤的發(fā)熱量增加，導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦比較嚴(yán)重，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，空預(yù)器入口煙氣溫度和出口排煙溫度逐漸上升，引起空氣預(yù)熱器的電流程波動(dòng)趨勢，且波動(dòng)的幅度逐漸增大。鑒于空氣預(yù)熱器是電廠設(shè)備中非常重的輔機(jī)之一，想通過本文對(duì)引起此現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，得出如何避免空預(yù)電流的波動(dòng)，保證其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

[關(guān)鍵詞]電站鍋爐、回轉(zhuǎn)式空預(yù)器、電流波動(dòng)、扇形板

中圖分類號(hào)：TK223.34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）02-0151-01

0 引言

近期國華臺(tái)山電廠1A空預(yù)器出現(xiàn)電流在27A至45A之間的小范圍波動(dòng)現(xiàn)象，雖然波動(dòng)范圍較小，但也應(yīng)該引起足夠的重視。因此盡早查出原因，采取措施，防止事故擴(kuò)大就變得十分重要。

1 空預(yù)器工作原理

空預(yù)器是利用鍋爐尾部煙氣熱量來加熱空氣以助于燃燒的一種熱交換裝置，回收了煙氣熱量、降低了排煙溫度、從而提高了鍋爐的效率，強(qiáng)化了燃燒，減少了燃料的不完全燃燒損失。按傳熱的方式不同可以將空氣預(yù)熱器分為傳熱式和蓄熱式兩大類，我廠采用的是受熱面旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，又稱為容克式空氣預(yù)熱器，分為三個(gè)倉，一次風(fēng)、二次風(fēng)、煙氣所占角度分別為一次風(fēng)50o，二次風(fēng)130o，煙氣180o

每臺(tái)空預(yù)器的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)共有三個(gè)，主馬達(dá)、高速空氣馬達(dá)和低速空氣馬達(dá)，同時(shí)每臺(tái)空預(yù)器還配有導(dǎo)向軸承潤滑油泵、支持軸承潤滑油泵、空預(yù)器間隙調(diào)整控制系統(tǒng)、紅外探測系統(tǒng)、空預(yù)器吹灰系統(tǒng)。目前1號(hào)機(jī)除空預(yù)器吹灰系統(tǒng)每個(gè)班定期投入外，其他輔助系統(tǒng)都是長期投入，以達(dá)到保護(hù)和保養(yǎng)空預(yù)器、控制漏風(fēng)的目地。由于外界工況不斷的變化，空預(yù)器的電流、一二次風(fēng)溫、排煙溫度、間隙調(diào)整等參數(shù)也時(shí)刻發(fā)生著小幅度的變化，但是如果發(fā)生大幅度變化就意味著空預(yù)器出現(xiàn)了故障，需要認(rèn)真進(jìn)行分析和采取相應(yīng)的措施。其轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)原理如圖。

在清楚空預(yù)器的工作原理、設(shè)計(jì)參數(shù)和傳動(dòng)原理后，我們?cè)賮砜纯礄C(jī)組正常運(yùn)行中那些情況會(huì)導(dǎo)致空預(yù)器動(dòng)靜部分摩擦，從而造成電流波動(dòng)的現(xiàn)象。經(jīng)查找相關(guān)資料和分析，有這些方面的原因會(huì)導(dǎo)致電流發(fā)生波動(dòng)：傳動(dòng)裝置故障、殼體變形、轉(zhuǎn)子過度變形、漏風(fēng)控制系統(tǒng)故障、密封松動(dòng)或部件脫落、空預(yù)器堵灰引起轉(zhuǎn)子偏斜、潤滑油原因或底部推力瓦油膜形成不好等原因。下面我們就來針對(duì)以上原因逐個(gè)進(jìn)行分析查找，最終來找出問題的原因所在。

2 傳動(dòng)裝置故障導(dǎo)致

從空預(yù)器轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)原理圖我們知道空預(yù)器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成?？疹A(yù)器主電機(jī)與齒輪箱之間靠液力耦合器連接，液力耦合器的泵輪和渦輪組成一個(gè)可使油循環(huán)流動(dòng)的密閉工作腔。其以油為工作介質(zhì)，將馬達(dá)的機(jī)械能傳遞給空預(yù)器轉(zhuǎn)子拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，在液力偶合器上裝有易熔塞，當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩增大時(shí)，電流上升，液力偶合器功率損失增加，這部分功率以熱的形勢散發(fā)到油中，使油溫升高，當(dāng)達(dá)到一定值時(shí)會(huì)使易熔塞熔化。如果液力耦合器漏油，則其傳遞功率的效率下降，導(dǎo)致空預(yù)器電流增大并波動(dòng)，但傳遞功率降低，液力耦合器的功率損失增加，這部分損失掉的功率同樣以發(fā)熱的形式在油中轉(zhuǎn)化，進(jìn)而導(dǎo)致油溫上升，且同樣因?yàn)橛蜏剡_(dá)到易熔塞的熔化溫度時(shí)易熔塞熔化，工作油被泄掉，導(dǎo)致電機(jī)空轉(zhuǎn)，空預(yù)器轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致空預(yù)器停轉(zhuǎn)，設(shè)備損壞的重大事故。所以當(dāng)空預(yù)器電流增大時(shí)我們應(yīng)第一時(shí)間檢查液力耦合器油位是否降低，耦合器溫度是否較高，并及時(shí)加油，采取相應(yīng)措施，防止引起易熔塞熔化而故障擴(kuò)大。此類原因引起的后果較嚴(yán)重，因此應(yīng)該引起我們重視。

3 空預(yù)器電流波動(dòng)大原因分析

3.1 空預(yù)器液力耦合器漏油導(dǎo)致

這次1A空預(yù)器電流發(fā)生波動(dòng)，就地對(duì)1A空預(yù)器液力耦合器進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)耦合器有漏油現(xiàn)象，耦合器溫度也正常，就地1A空預(yù)器十字軸承油站運(yùn)行也正常，因此電流波動(dòng)也不是傳動(dòng)裝置故障引起。

3.2 殼體變形導(dǎo)致

機(jī)組在正常運(yùn)行中由于某種原因引起外殼變形，造成轉(zhuǎn)子與外殼間摩擦，引起電流波動(dòng)。比如空預(yù)器外殼保溫不好，外界天氣驟冷或者雨水進(jìn)入，而導(dǎo)致外殼變形，從而造成轉(zhuǎn)子和外殼摩擦，造成空預(yù)器電流波動(dòng)。

但是這次在1A空預(yù)器電流波動(dòng)時(shí)外界環(huán)境為夏季工況，而且在電流波動(dòng)期間未下雨，因此該影響因素可以排除。

3.3 空預(yù)器入口煙氣溫度過高，轉(zhuǎn)子過度變形導(dǎo)致

我們知道空預(yù)器轉(zhuǎn)子在正常運(yùn)行中會(huì)發(fā)生一定的變形，但如果變形量過大，則可以導(dǎo)致空預(yù)器電流波動(dòng)。從空預(yù)器傳熱原理圖中，我們知道空預(yù)器在熱態(tài)運(yùn)行時(shí)，煙氣自上而下流動(dòng)，煙氣溫度逐漸降低；而空氣自下而上流動(dòng)，空氣溫度逐漸上升，這就使轉(zhuǎn)子的上金屬溫度高于下端溫度，轉(zhuǎn)子的上端的徑向膨脹量大于下端的徑向膨脹量，再加上轉(zhuǎn)子重量的影響，轉(zhuǎn)子邊緣有一定的下垂趨勢，結(jié)果是轉(zhuǎn)子產(chǎn)生蘑菇變形。

由于空預(yù)器轉(zhuǎn)子尺寸較大，所以在溫度變化時(shí)產(chǎn)生的熱變形也較大，空預(yù)器轉(zhuǎn)子在溫度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生蘑菇狀變形導(dǎo)致空預(yù)器底部的徑向密封條會(huì)和扇形板發(fā)生摩擦，而當(dāng)排煙溫度降低時(shí)蘑菇變形會(huì)恢復(fù)，由于扇形板自動(dòng)調(diào)節(jié)不能及時(shí)跟蹤，也會(huì)產(chǎn)生摩擦，避免這類摩擦的手段是控制好空預(yù)器入口煙氣溫度和空預(yù)器出口排煙溫度。

3.4 漏風(fēng)控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致

由于空預(yù)器運(yùn)行時(shí)存在一定的蘑菇狀變形，一般空預(yù)器的扇形板間隙中心比較大，外側(cè)比較小。而自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)是根據(jù)外側(cè)的距離來定位，如果空預(yù)器蘑菇變形過大，扇形板在調(diào)節(jié)時(shí)可能導(dǎo)致中間部分摩擦。

另外，在鍋爐減負(fù)荷時(shí)排煙溫度下降，空預(yù)器轉(zhuǎn)子的蘑菇狀變形恢復(fù)，此時(shí)如果扇形板跟蹤不及時(shí)也會(huì)導(dǎo)致扇形板與波紋板摩擦。由于裝置探頭故障、定位不準(zhǔn)也可能引起扇形板與轉(zhuǎn)子間隙過小而產(chǎn)生摩擦。當(dāng)出現(xiàn)上述情況后，一般手動(dòng)將扇形板提升，空預(yù)器電流波動(dòng)就會(huì)好轉(zhuǎn)。

從上面的現(xiàn)象和處理經(jīng)過中我們可以推理出，這次空預(yù)器電流的波動(dòng)跟支持軸承潤滑油油質(zhì)有很大關(guān)系。從9月25日到目前為止，1A空預(yù)器電流都未發(fā)生過波動(dòng)，期間機(jī)組負(fù)荷經(jīng)歷過低負(fù)荷到滿負(fù)荷。因此更加讓我們覺得1A空預(yù)器電流波動(dòng)與支持軸承油質(zhì)清潔存在著關(guān)系。

4 總結(jié)分析

綜上所述，通過分析，這次1A空預(yù)器電流波動(dòng)原因，是由于支持軸承油質(zhì)的問題而引起的。這也給我們起到了很好的提醒作用，雖然檢修人員將空預(yù)器支持軸承油濾網(wǎng)清洗列入了定期工作，但是濾網(wǎng)清洗的質(zhì)量方面我們無從得知。因此就需要我們加強(qiáng)這方面的管理和監(jiān)督，定期進(jìn)行有關(guān)軸承油質(zhì)的化驗(yàn)，以抽查軸承油質(zhì)的情況，保證軸承潤滑油油質(zhì)達(dá)標(biāo)，避免由于監(jiān)督失效而導(dǎo)致更大異常發(fā)生。

5 控制措施

同時(shí)建議：1、利用停爐階段，對(duì)支撐軸承進(jìn)行檢查；2、采取減少空預(yù)器漏風(fēng)對(duì)軸承的影響，如加裝隔熱層、擋板等；3、定期對(duì)潤滑油油質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)，不合格時(shí)及時(shí)更換；4、對(duì)潤滑油冷卻器進(jìn)行改造，如改為逆流布置或加大換熱表面積；5、運(yùn)行人員在近期發(fā)現(xiàn)電流有上升趨勢時(shí)，在油溫正常的情況下，可手動(dòng)啟動(dòng)支撐油泵，或者切換支撐油站的濾網(wǎng)，待電流正常后，停止油泵運(yùn)行。6、支撐軸承潤滑油站每天至少運(yùn)行1小時(shí)，對(duì)支承軸承油位進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理。主要為加強(qiáng)油質(zhì)的檢測，保證油位的正常，保證補(bǔ)油的油質(zhì)清潔。

參考文獻(xiàn)

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