三分仓回转式空预器异常问题分析

2016-12-15张建彪赵建光冯军涛姚学会

黑龙江科学 2016年1期

关键词：回转式宁东预器

张建彪，赵建光，冯军涛，姚学会

（宁夏京能宁东发电有限责任公司，银川 750400）

三分仓回转式空预器异常问题分析

张建彪，赵建光，冯军涛，姚学会

（宁夏京能宁东发电有限责任公司，银川 750400）

回转式空气预热器是电站锅炉的重要组成部分，其正常运行对机组的安全运行至关重要。研究介绍了宁夏京能宁东电厂设备参数和空预器的工作原理，针对空预器异常情况，多方面分析了其出现异常的原因，并提出合理的解决方案和一些防范措施，方案实施后有效解决了空预器异常问题的出现。为保证空预器的安全、稳定运行，建议在空预器电机与一级减速箱连接处安装符合标准的安全销。

回转式空预器；异常；安全销

随着我国经济的快速发展，各个行业对电力的需求越来越大。在我国发电企业中，火电机组仍然居于主导地位。空预器以其降低烟气温度，提高锅炉热效率的特点而得到了广泛应用［1］。空预器运行的可靠性影响着整个机组运行的安全性与经济性［2-3］。

1 设备概况

宁夏京能宁东发电有限责任公司一期为2台660MW燃煤汽轮发电空冷机组，锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈加垂直管直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构Π型锅炉、室内布置燃煤锅炉，锅炉采用紧身封闭。锅炉型号为HG-2210/25.4-YM16。

宁夏京能宁东发电公司Ⅰ期工程选用空预器是由哈尔滨动力设备股份有限公司生产的三分仓回转式空气预热器，转子直径为φ15 710mm，转子高度为2.574 m，转子总重量为560t，典型的VI型全模式，采用的驱动方式为中心驱动。减速机型号为TSMWD24/GMF6D，由英国瑞诺德动力传动有限公司生产，减速方式为二级涡轮蜗杆配合一级大齿轮运行。空气预热器主轴垂直布置，烟气和空气以逆流方式换热。每台空气预热器在机组额定出力时的漏风率第一年内小于6%，并在一个大修期内小于8%。空预器入口烟气流量为784.23 kg/s，出口流量为850.49 kg/s，一次风入口流量为153.44 kg/s，一次风出口流量为93.336 kg/s，二次风入口流量为542.30 kg/s，二次风出口流量为535.63kg/s。空预器入口设计烟温370℃，出口烟温100℃，空预器一次风出口风温330℃，空预器二次风出口风温335℃。一次风与二次风空预器入口处装有北京慧峰生产的旋转暖风器，改善空预器入口空气温度，降低低温腐蚀。

2 空预器工作原理

回转式预热器（33.5-VI（T）-2200-SMR）有特殊波纹形状的蓄热元件，且被紧密地放置在扇形仓格内，转子有驱动装置动旋转，这样烟气和空气交替通过蓄热元件进行传热，间接实现了烟气和空气的热量交换［4］，即烟气通过蓄热元件把热量传递给空气，使空气温度大大地提高。33.5-VI（T）-2200-SMR（33.5出厂代号-VI立式布置方式-T三分仓-SMR全模式封闭式，2200转子高度）。结构图如图1所示。

图1 空预器工作原理图

3 空预器异常分析

3.1 异常过程概述

2012年9月30日运行员值夜班，#2机组负荷660MW，总风量2 333t/h，总煤量358t/h，6台磨煤机运行，#22空预器主电机电流14.9A，#22空预器出口烟温最高146℃，#21、#22引风机出口烟温140℃/141℃。5时12分，值班人员发现#22空预器电流突升至22.1A后降至14.834A稳定，立即派人就地检查空预器是否停转。5时14分，“#22空预器停转”信号发出，5时15分，就地检查人员汇报#22空预器已停转。安排断开#22空预主电机电源（DCS无法停运#22空预器主电机），在DCS上启动#22空预辅电机，辅电机电流40A，将#22空预器扇形板全部提起，提起后就地检查#22空预仍不转，停用辅电机运行。5时22分，#22空预器主、辅电机同时停运，延时120s，联跳#22一次风机、#22引风机、#22送风机，触发RB，#22空预器进出口挡板联关正常，#22空预器出口温度最高301℃，#21、#22引风机出口烟温142℃/158℃，后开始下降，手动调整机组各参数正常。

3.2 异常原因分析

第一，#22空预器停运时，主电机电流由17.1A降至14.9A，通过现场检查发现传动安全销断裂。原因主要是安全销力矩未达到设计值2 350 N·m，安全销断裂造成空预器停运。

第二，对比图2和图3可知，目前#1、#2炉4台空预器使用的安全销都是后续加工的，材质及传动力矩达不到设计要求。

第三，机组满负荷运行时，排烟温度升高，空预转子膨胀变形后，转子密封与扇形板间产生动静摩擦加剧，增大了主电机安全销负载，造成安全销断裂。

第四，#22空预器径向定式密封改造为接触式密封后，经常出现接触式密封脱落的现象，根据9月30日异常出现时电流情况分析，电流一直在16～17A，说明卡涩时突发性较强，接触式密封瞬间脱落致使转子卡涩，造成主电机安全销断开。

第五，#2炉空预器旁路密封于2012年8月14号停炉时进行改造，由压接式改为双层搭接式，此种方式有效降低了旁路密封的漏风，但增加了空预器转子密封角钢的阻力，间隙调整不当电机电流明显增大，长时间运行造成主电机安全销金属疲劳，在遇外力卡涩时诱发安全销过早断裂。

4 防范措施

通过对宁夏京能宁东电厂空预器异常进行现场检查和原因分析可知，由于加工的安全销应力没有原装安全销应力大，空预器在遇到卡涩时安全销容易提前断裂，从而使空预器跳闸停运，触发锅炉RB动作，影响机组运行的稳定和安全性，严重影响机组负荷。对此提出了以下建议和防范措施：第一，空预器停运时，将主、辅电机安全销全部更换为原装安全销，禁止使用加工的安全销。第二，#22空预器停运后，通知厂家及时恢复脱落的接触式密封，并采取可靠的固定方式防止脱落现象再次发生。第三，#22空预器停运后，要求厂家重新进行扇形板调节，避免因扇形板无法提升至零位，延误空预器投运时间。第四，#22空预器停运后，要求厂家重新调整旁路密封间隙，避免空预器启动后电流大于16A。第五，停炉后重点检查#22空预器冷、热端动静部分，有无异物卡涩和磨损现象。第六，停炉检修时，对继保室对#21、#22空预器主、辅电机加装事故按钮，以便在运行过程中发生空预器转子停转时，运行人员能准确、快速停运主电机或辅电机，在尽可能短的时间内将备用电机启动。第七，遇有空预器停运时，对安全销进行定期更换。