河曲电厂空预器差压大的原因及处理

2011-10-18李洪达师瑞妮

科学之友 2011年11期

关键词：差压预器吹灰

李洪达，师瑞妮

（山西河曲发电有限公司，山西河曲 036500）

1 绪论

1.1 河曲电厂空预器概况

该厂所使用的空预器为豪顿华公司32VNT2000型三分仓回转式空气预热器。一次风与二次风从下向上流动，烟气从上向下流动。

2006年#1炉小修、#2炉大修分别对空预器采用压力为100MPa的高压水进行了水冲洗，但是在经过了近半年时间的运行，#1、#2炉空预器差压逐渐增大。

2006年10月18日9∶53#2炉加负荷至580 MW时，＃2炉B空预器电流频繁波动（9～15.6A），并且减速箱处有异音。负荷610 MW时A、B侧空预器差压分别为2.8 kPa、2.8 kPa。12∶15减负荷至530 MW，＃2炉B空预器电流恢复正常（10 A）空预器差压A侧1.9 kPa、B侧1.9 kPa，减速箱处异声消除。

2006年10月18日11∶03#1炉加负荷至610 MW，#1炉A侧空预器烟气侧出入口差压升至3.7 kPa，B空预器烟气侧出入口差压升至3.35 kPa，#1炉炉膛负压至425 Pa（最高至950 Pa），#1A吸风机静叶开度100%，电流至390A（最高至满量程电流无显示），#1B引风机静叶开度100%，电流288A（最低降至210A），判断为#1B吸风机失速，立即解除#1炉A引风机自动并手动关至76%，解除#1A送风机动叶自动并手动关至57%，手打E磨煤机减负荷至550 MW后#1炉两台吸风机电流恢复至正常值，初步原因分析为#1炉空气预热器烟气侧进出口差压大造成#1B吸风机失速不出力，引起#1炉炉膛变正压，11∶10负荷减至550 MW后，#1炉A侧空预器烟气侧进出口差压3.4 kPa，B空预器烟气侧出进出口差压3 kPa，将#1A吸、送风机并入运行。

1.2 回转式空预器的结构特点

VN型空预器为外壳固定、转子转动的回转式空预器，该型空预器有以下主要特点：

（1）上、下径向扇形板、轴向密封板不可调。设计时已准确计算冷、热态时动静部件相对变形量，安装时预留规定的动静部件间隙，然后把上、下径向扇形板、轴向密封板与外壳全密封焊接，这种结构使扇形板与壳体之间没有旁通漏风。

（2）转子为中心轴驱动。驱动装置布置在上轴端，驱动电机一用一备，并配备一低速盘车电机，因此，无转子与驱动装置啮合处的漏风。

（3）下轴承无润滑油站系统及冷却水系统，附属设备少，结构简单，检修方便。

（4）上、下径向密封片、轴向密封片各24道，保证扇形板之间有二道密封片，减少径向与轴向漏风。

（5）中心轴密封为双密封布置，中心两端各一圈，密封条安装在扇形板上与中心轴构成密封对。

（6）转子冷段不是抽屉式结构，拆卸冷段受热元件时需从空预器顶部吊出。

（7）空预器烟气侧进出口布置可伸缩蒸汽吹灰器及水冲洗装置，正常运行要求定期吹灰以确保传热元件不积灰，停炉时若有积灰可对传热元件进行水冲洗。

2 空预器差压大产生的原因

2.1 掺烧煤泥及差压变化情况

掺烧煤泥及差压变化情况：掺烧煤泥自2006年11月份开始。

#2炉大修前4个月共烧煤泥27 247 t，平均每月6 812 t，#2炉大修后6个月共烧煤泥96 856 t，平均每月16 142 t，较修前月度煤泥量增加约83%。

#1炉小修前6个月共烧煤泥61617t，平均每月烧煤泥10270t，修后4个月零10天共烧煤泥72 048 t，平均每月16 010 t，较修前增加约56%。

另外，2007年8—9月份掺烧煤泥量过大，#1、#2炉空预器烟气侧差压在这两月增加较快。

表2 #1炉A空预器差压统计（1B空预器差压与此趋势及幅值接近）

2.2 原因分析

（1）因煤泥掺烧量较大，入炉煤灰份大幅度超过设计，尤其在机组修后，煤泥掺烧量大幅增加，单位时间通过的灰量增大，是造成4台空预器堵灰的主要原因。

（2）烟气结露。根据环境温度，及时投入了暖风器系统，以保证空预器冷端综合温度大于138℃。2007年9月20日，即开始投入暖风器系统，因空预器冷端温度低造成的结露应该可以排除。2007年但9月22日—10月5日间河曲持续阴雨，空预器入口空气湿度较大。

（3）空预器冲洗后，空预器差压呈上升趋势是自投产以来一直存在的设备隐患，也是燃煤机组普遍存在的问题，但此次有与以往不同的一个现象，即差压在达到1.8～2.2 kPa时，以往采取连续吹灰的方式后差压基本稳定在2.2 kPa不再升高，此次在8月份发现差压升高至1.7 kPa时即加强了吹灰，到9月20日基本稳定在1.9 kPa以下；自2007年9月20日，4台空预器差压再次呈上升趋势，且突破了历史最高值，10月16日，停止掺配煤泥，但此时差压1 A最高已达2.8 kPa，其他3台达2.4 kPa。

（4）吹灰器工作状况。吹灰器正常工作状态包含3个方面的要求：①保证吹灰次数和时间；②保证吹灰压力；③吹灰时确保进入空预器的是过热蒸汽。豪顿华公司要求吹灰器吹灰压力在0.9～1.03 MPa，在#2炉大修前吹灰压力在1.5 MPa，根据空预器堵灰情况，参考其他电厂空预器吹灰压力情况，大修后将#1、#2炉空预器吹灰压力升高至2.0 MPa。且在发现空预器差压升高后及时确认吹灰压力1.5 MPa以上；吹灰蒸汽温度是通过汽源最低点疏水温度的联锁来保证的，当疏水处的温度低于230℃时闭锁吹灰器的投入；吹灰器的投入是运行定期工作之一，一直属专业管理的重点。综上所述，吹灰器工作不正常这一原因可以排除，但蒸气吹灰的效果应进一步研究检讨今后是否还进行其他吹灰方式的改造。

初步结论：灰份高、灰量大是造成空预器堵灰的主要原因，但从2007年9月20日后差压突升现象来看，应该还存在一个或几个催化原因：一是暖风器有漏点；二是空预器部分通流面堵灰后出现的堵灰加速现象；三是2007年9月22日出现持续一周的阴雨天气，导致入口空气湿度增大；上述3个催化原因，暖风器此次停炉后可经检查后进一步确认或排除，另两个原因需在今后的实践中观察。

3 处理方法

3.1 针对空预器差压大，采取的初步措施

3.1.1 提高空预器吹灰次数

#1、#2炉大、小修后，即在2007年5月17日下发了〈关于锅炉受热面吹灰方式的规定〉，要求对空预器吹灰每班二次，间隔时间为4 h。

#2炉在2007年8月1日A侧空预器烟气侧差压大至2.2 kPa，及时要求增加空预器吹灰次数：要求夜班进行连续吹灰，使空预器烟气侧差压控制在2.0 kPa以下；2007年9月20日，A侧空预器烟气侧差压又增至2.1 kPa，又及时要求增加空预器吹灰次数：要求全天进行连续吹灰。

#1炉在2007年9月10日A侧空预器烟气侧差压大至1.7 kPa，及时要求增加空预器吹灰次数：要求夜班进行连续吹灰，使空预器烟气侧差压控制在1.7 kPa以下；2007年9月12日，A侧空预器烟气侧差压又增至1.7 kPa，及时要求增加空预器吹灰次数：要求增加中班进行连续吹灰；2007年9月20日，A侧空预器烟气侧差压又增至2.1 kPa，又及时要求增加空预器吹灰次数：要求全天进行连续吹灰。

3.1.2 提高吹灰器吹灰压力

豪顿华公司运行维护手册，要求吹灰器吹灰压力在0.9～1.03 MPa，在#2炉大修前吹灰压力在1.5 MPa，根据空预器堵灰情况，参考其他电厂空预器吹灰压力情况，大修后将#1、#2炉空预器吹灰压力升高至2.0 MPa。

3.1.3 加强空预器吹灰器吹灰情况检查

为防止空预器吹灰器提升阀打不开或开启量过小，要求检修人员在每台吹灰器提升阀后加装机械压力表，并要求运行人员吹灰时检查吹灰器压力大于1.0 MPa。

3.2 加装激波吹灰装置

2008年4 月和6月河曲电厂通过#1炉和#2炉的小修，分别对#1炉和#2炉的空预器加装了空预器激波吹灰装置，激波吹灰装置的说明如下：

2.1 两组心肌酶谱检查分析研究组CK、CK-MB、cTnⅠ、LDH、AST及ALT水平明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

3.2.1 操作规程与流程

LBR激波除灰系统在安装调试结束后即可正常投入使用。在初次使用或长期停用又投入使用前，首先要进行排污操作，然后方可接通燃气源电源，进行吹灰操作。

（1）在LBR激波除灰系统长期停用的情况下，管道内的少量水蒸气会冷凝成水，存在层分配器或点火罐内，为此工作人员在层分配器和点火罐的下方都设置了不锈钢的手动排污阀门，打开手动球阀可以排放罐内污水。注意：排放结束务必关闭排污阀！

（2）确认管路各个阀门状态正常。排污结束，关闭排污阀；然后打开空气手动球阀，打开燃气手动球阀。

（3）接通燃气源。燃气源由乙炔站内的乙炔瓶提供。慢慢打开乙炔瓶，调整乙炔减压表，使其出口压力为0.04～0.08 MPa，然后打开乙炔站内燃气分配器上的其中两个手动球阀。

（4）接通控制电源。合上控制柜内主断路器，顺时针转动控制面板上红色蘑菇急停钮，给控制系统送电。

（5）控制分自动和手动两种方式，具体动作过程在电气使用说明部分说明。

（6）甲乙两侧都吹灰完毕后，按下红色蘑菇急停旋钮，系统断电。

（7）关闭乙炔站内的乙炔瓶和乙炔分配器上手动球阀，一次工作过程结束。

3.2.2 注意事项（1）为保证除灰效果，应做到每1～2 d吹灰一次。（2）不得随意开关系统管路各阀门。

（3）由于激波吹灰系统多处使用电动装置，而且对电动机转向要求严格，如转向有误会造成严重后果，因此电源不得随意拆除、连接。

（4）如在吹灰过程中间停止吹灰，在给控制柜断电之前要按“复位”按钮，保证各电动球阀处于原始的状态。

3.2.3 电气使用说明

本LBR激波除灰系统的电气控制系统，以日本欧姆龙可编程控制器为控制核心，以施耐德工控器件为控制主体，工作过程安全可靠。整个系统分自动和手动两种操作：

3.2.3.1 自动运行

将控制面板上的“自动/手动”旋钮旋到“自动”位置，“自动”指示灯亮。按一下“除灰”按钮，系统自动除灰一遍。若“甲侧先/乙侧先”旋钮旋到“甲侧先”位置，系统就先吹甲侧空预器，然后吹乙侧空预器；反之，若“甲侧先/乙侧先”旋钮旋到“乙侧先”位置，系统就先吹乙侧空预器，然后吹甲侧空预器。以先吹甲侧为例，具体动作过程是：甲侧电动球阀打开，打开到位后，延时N1秒开电磁阀，电磁阀打开N2秒后关闭，点火N3秒一次吹灰结束；再延时N1秒开电磁阀，电磁阀打开N2秒后关闭，点火N3秒第二次吹灰结束；依次类推。每除灰一次，“除灰”指示灯亮一次，同时计数器计一次数。完成预定的吹灰次数后，甲侧电动球阀关闭。同时，乙侧电动球阀打开，对乙侧进行吹灰操作。吹灰过程各个阀门的动作过程相同。注意：不允许同时打开两个电动球阀！

自动运行时，在电动球阀开启/关闭过程中，按动“暂停”按钮，系统暂停运行，按动“暂停撤”按钮，系统继续进行。遇到电动球阀故障时，系统报警并自动进入暂停状态，故障排除后按暂停撤按钮，系统继续进行。

在自动状态时按动“复位”按钮，系统将进行初始化操作，自动关闭各个电动球阀。

3.2.3.2 手动运行

“自动/手动”旋钮旋至“手动”位置，手动指示灯亮，可以单独对任一侧除灰，以甲侧为例，打到“手动”位置，“手动”指示灯亮，按动“甲侧电动阀门开”，其指示灯闪亮，常亮时说明电动球阀已完全打开，按动除灰按钮，先进气N2秒，再点火N3秒，除灰一次。每次按动除灰按钮，都只进行一次除灰。除灰次数不受限制，间隔时间操作者掌握。

3.2.4 维护与保养及注意事项

3.2.4.1 燃气供给装置的维护保养及注意事项

（1）连接时应注意连接部分的清洁，防止杂物等进入减压器。

（2）连接部分发现漏气，一般是由于螺纹板紧力不够或垫子垫圈损坏，此时应紧固或更换密封垫圈。

（3）如发现减压器有损坏或漏气，或减压表压力不断上升时，应及时进行更换或修理。

（4）在吹灰装置停止运行后，关闭乙炔瓶阀门，应注意观察乙炔压力表泄压速度，如泄压过快时，应检查进气系统的泄漏，并根据情况及时处理。

3.2.4.2 高压点火器的安装维护保养及注意事项

（1）高压电缆两端的螺母分别和点火器输出座及点火嘴输入端的螺纹旋接，安装时务必拧紧，使电极端面紧密贴合。否则中心电极端面存有间隙，会引起内部打火烧熔现象。

（2）在点火器电源切断5 min后方可打开维修。

（3）在没有连接点火嘴的情况下，切勿给点火器通电，在长期停用期间必须切断系统电源。

3.2.4.3 差压变送器维护保养及注意事项

（1）不允许在通电情况下打开差压变送器的端盖。（2）差压变送器不允许在现场调整零点改变量程。