600 MW超临界机组三分仓空预器停转危害及处理方法探讨

郭正东

（广东大唐国际潮州发电有限责任公司，广东 潮州515723）

0 引言

潮州电厂600 MW锅炉采用豪顿华有限公司生产的一、二次风分离回转式三分仓空预器，型号为31VNT1750，转速1 r／min，旋转方向为烟气—二次风—一次风，烟气自上而下流动。该型号空预器的密封采用固定式设计，所有密封间隙均不可调。该型号空预器采用中心传动方式，转子驱动力矩通过与主轴相连的减速箱传递到转子驱动轴上，驱动装置的驱动电机配有变频器。减速机和电机通过销子连接。在机组检修和运行中，发生多起空预器停转事故，给机组安全稳定运行和设备健康造成了严重的威胁。

1 空预器停转的机理分析

1．1 空预器停转的危害

对空预器本体来说，空预器停转后以支承轴承为支点，可以向上和向圆周方向自由膨胀，正常运行时由于空预器各部位温度相差较大，空预器转子包括轴按空预器内部的温度场进行大小不均的自由膨胀（转子由鼓状变成蘑菇状）。同时空预器壳体及密封片也会形成各自的变形。

空预器停转后，其出口排烟温度急剧上升，空预器中心轴连同转子向上膨胀碰擦空预器上部密封片，一、二次风室漏热风加剧了轴的膨胀，如果此时手动大力盘车就会损坏空预器上部密封和转子顶部内缘环形密封、轴向密封。空预器停转危害最大的是转子骤冷，将引起空预器径向隔板永久变形和焊缝裂开，因此更加不允许使用消防水来降低空预器出口温度。

空预器停转后，高温烟气将直接进入电除尘、引风机、脱硫吸收塔，使电除尘效率下降，吸收塔部件损坏。吸收塔出口净烟气温度高已做入MFT保护，处理不当将使锅炉MFT动作。

1．2 回转式空预器停转的原因

（1）空预器电机跳闸。空预器主电机跳闸后状态变位，备用电机联锁未启动，此时可能为主电机故障、备用电机联锁故障、控制回路故障、空预器本体卡涩造成电机过载等。

（2）若就地空预器电机运行，但空预器停转或转速明显下降，此时可能是空预器联轴器或销子断裂、减速机故障、空预器本体故障等机械故障。

2 故障现象

（1）硬光字空预器故障报警（空预器备用电机、驱动电机停转）。DCS空预器画面开关量“空预器主驱动电机停转”“备用驱动电机停转”均变红报警。

（2）就地空预器一台电机可能运行，但空预器停转或转速明显下降，电机和空预器连接处可能有异音。

（3）同时空预器出口烟温快速上涨，热一次风、热二次风温度快速下降。

3 故障处理方法

3．1 按一般RB原则进行处理

空预器主电机跳闸，备用电机不联启，可手启一次备用电机。若手启不成功，空预器主电机、备用电机都跳闸，延时后跳闸同侧的一次风机、引风机、送风机。机组RB至50%负荷。

若机组RB拒动，应立即按RB动作逻辑控制，切除“锅炉主控”至手动，降锅炉主控至50%RB目标负荷对应煤量，停运上层相应制粉系统，保留三或四台制粉系统运行。

若空预器电机仍运行，但“空预器转子停转”报警发出，应立即停运原运行电机，联锁或手启空预器备用电机；若停转报警消失，则检查空预器原运行电机驱动装置或电气、控制回路；若未消失，派人就地盘车，防止空预器变形、卡涩。盘车过程中应断开空预器的电机电源。

若风机未跳闸，则关闭送、引风机联络门，并打“禁操”。此时需紧急停止对应侧引风机、送风机、一次风机，并隔绝故障侧空预器风、烟挡板。处理过程中，如果空预器出口温度隔绝后仍上升，判断未着火的情况下，可通知检修摇严风、烟挡板，并开启故障侧烟气侧人孔门，破坏烟气侧流动，达到降低温度的目的。空预器出口温度上升至250℃或空预器盘车不动按紧急停炉处理。

存在的风险：

（1）风机跳闸或打闸后，炉膛负压波动较大，可能引起锅炉MFT保护动作。

（2）一次风机打闸后，一次风压急剧减少，虽然RB动作或手动拍磨，但磨着火情况会短时恶化，火检不稳，进一步使炉膛负压恶化，着火更加不稳，需及时投入油枪运行。投入油枪时需计算给水流量，防止发生水煤比失调。炉膛负压大幅摆动，则严禁投入油枪。

（3）给水流量波动较大，给水调节存在一定的延时，在RB过程中，一定要提前调节。可能需启动电泵维持给水流量。

3．2 采用手动降风机负荷的方法进行紧急处理

因潮州电厂风机RB未做实际试验，因此，风机手动打闸存在极大的非停风险。故潮州电厂采用了紧急降低风机负荷的方法进行了处理，具体如下：

（1）关闭送风、烟气联络挡板，打禁操，断电。

（2）解除故障侧引风机、送风机自动，手动快速降低故障侧引风机、送风机负荷。优先降低引风机出力，通知热控解除引风机联停同侧送风机保护。

（3）停止上层磨运行，快速降低煤量至RB负荷目标值（根据实际煤质修正）。

（4）迅速降低故障侧一次风机出力。

（5）通知检修，并派人就地手动盘车空预器。

（6）待引风机出力动叶至0后，停止故障侧引风机运行；待送风机动叶到0后，停止送风机运行；待一次风机动叶至0时，停止一次风机运行。

（7）停止故障侧脱硝系统运行。

（8）隔绝空预器，配合检修处理。存在的风险：

（1）因空预器停转未及时隔绝，故障侧空预器出口温度上升较快，最高上升至277．94℃、289．46℃。按照规程规定，该紧急停炉。但考虑到新装的深度冷却装置，深冷出口温度仅上升至131℃，基本不会对电除尘和脱硫区域产生危害。

（2）引风机、送风机、一次风机出力调整不均，在处理过程中，运行侧的空预器出口温度同时上升。故障侧送风机、一次风机出力下降慢，导致运行侧空预器出口温度最高涨至175．85℃、203．09℃。因一次风机出力调节不及时，可能造成一次风温度下降，造成煤粉流动性下降，进而堵磨。故需及时降低故障侧送风机、一次风机出力。

（3）给水波动较大，需启动电泵维持给水稳定。

（4）空预器变形。因隔绝时间较长，可能引起空预器变形，造成动静碰磨，空预器电流有周期性波动。此时应及时恢复空预器，使烟气均匀加热，可使变形量变小至消除。

3．3 处理方法对比

通过对比以上处理过程，给水流量波动是两种方法的共同点。可以看出，若做过风机跳闸RB试验，可放心大胆地按一般的RB处理原则处理，若未做过试验，则需谨慎使用打闸风机的方法，可使用手动降低风机出力的方法。降低出力时应同时降低同侧的引、送、一次风机出力，防止造成故障侧甚至运行侧空预器出口烟气温度高，造成紧急停炉或堵磨事故。

4 采取的措施

（1）增加空预器出口温度高报警，提高空预器停转报警的准确性，及时提醒运行人员注意。

（2）做好事故预想。事故预想是事故时临危不乱的基石，运行人员一定要做好。

（3）加强隐患排查工作。一台空预器故障，要及时排查同类型空预器。

（4）提高设备检修和维护质量，避免出现空预器停转故障。

（5）合理制定规程，使运行人员在事故处理时有章可循。

（6）空预器电机轴端盖可参考主机盘车，方便拆卸，以免停转后长时间不能盘车。

（7）做好RB试验，避免RB时发生不可控事件。

5 结语

综上所述，空预器停转事故极易引起空预器损坏、吸收塔部件损坏和锅炉MFT动作，可通过隐患排查、逻辑优化和设备治理进行抑制。应根据本厂实际情况选择合适的处理方案。对比两种方案，第二种为不得已而为之，风险较大；建议做好风机RB试验，保证故障处理时能采用第一种方案，快速隔绝空预器，保证空预器的安全和电厂的经济效益。

［1］豪顿华工程有限公司．广东大唐潮州三百门电厂2×600 MW机组空气预热器运行及维护手册［Z］．

［2］哈尔滨锅炉厂有限责任公司．HG－1900／25．4－YM4超临界锅炉运行说明书［Z］．

［3］闫建强，原海峰．火电厂空气预热器停转原因分析及事故处理［J］．科技情报开发与经济，2010，20（24）．