电站锅炉运行时再启动回转式空气预热器探究

刘晓东

（深能合和电力（河源）有限公司，广东河源517000）

电站锅炉运行时再启动回转式空气预热器探究

刘晓东

（深能合和电力（河源）有限公司，广东河源517000）

介绍了电站锅炉回转式空预器的卡跳原因和在实际的锅炉运行中的不停炉重启动方法，为机组的安全、稳定运行和减少强迫性停炉提供了借鉴。

电站锅炉；回转式空预器；卡跳；不停炉重启动

目前，大型电站锅炉对省煤器出口烟气余热回收利用所配的大都是回转式空气预热器，回收废热为锅炉炉膛煤粉燃烧提供更高温度的热风，提高锅炉效率。该结构型式的空气预热器具有换热系数高、传热快、阻力较小、热能回收效率明显等优点。但是，在锅炉运行中一旦高温烟气和冷一次风量、冷二次风量不匹配，或者因风机、空气预热器故障造成锅炉单边通风组运行时，就容易造成空预器不规则热变形、密封系统剧烈摩擦、主电机电流波动严重，直至造成空气预热器转子卡住停转，只有强迫停炉来对空预器进行检修、处理、恢复。

本文着重讲述的是发电厂在锅炉正常运行的情况下，对回转式空气预热器停转的检修、处理、再启动，直至恢复其正常运行，减少了机组的非计划性停机，避免了锅炉再点火、升温、升压、冲洗等在时间和经济上的浪费，为电厂的经济运行提供了有力的借鉴。

1 空预器摩擦产生的原因

1.1 回转式空预器的密封型式

如果要分析回转式空气预热器摩擦剧烈的原因，就要先从它的密封型式说起。一般来说，回转式空气预热器分为5种密封型式，分别是轴向密封、径向密封、旁路密封、中心筒密封和静密封[1]，即把所有既要相对运动、又要把间隙降至最低的漏风部位全部归纳起来，逐一加以控制和解决，来保证既要转动自如，又要尽量密封严密。模型图如图1所示。

图1 回转式空气预热器简图

1.2 摩擦产生的原因

摩擦产生是动、静之间的间隙问题，热态运行中主要是前3种密封型式，即轴向密封、径向密封、旁路密封，这也是回转式空预器的漏风率影响最大、控制难度最高、对磨擦产生较大影响的密封。

在烟气温度突变、烟气流量增加、或者冷却风量不足的时候，回转式空预器的传热元件受热会产生不规则的蘑菇状变形，温度越高、烟气量越大，变形量就越严重；受热越不均匀，不规则变形就越严重，摩擦、卡涩的可能性就越大。

在设计、生产、安装质量控制中，对上述的3种密封间隙都是要严格控制的，这样才能保证在冷态和热态时热膨胀达到设计要求，从而既使密封间隙最小、又不会严重摩擦造成主电机电流波动大而卡跳，所以冷态时按照图纸要求的间隙调整与验收就至关重要。

2 空预器停转的原因

虽然回转式空气预热器都是主、辅电机（一般是公用一个主减速机）配置、一运一备，但是在锅炉热态运行时因为工况复杂，停转也是经常发生的故障之一，也是火电厂锅炉运行时较为难处理的缺陷之一。发生停转后需要根据不同的原因采用不同的策略来再启动，防止事态进一步扩大和影响机组的利用小时数。造成电厂空预器停转的主要原因大致有以下几种：

2.1 电气故障

因某种原因的电气故障或者变频器故障，造成某台空气预热器主辅电机同时失电，致使空气预热器停转。此类故障的特征为：电流自始至终都是平稳无异常，且辅电机联启的热控信号虽已发出，但是电气无电流显示。此时要最先查找是否为电气设备故障。

2.2 传动装置电机过载

在没有有效地快速冷却而导致空预器转子热膨胀变形过大，造成空预器动静之间间隙过小、摩擦力增大，最终转子卡住，手动盘车转子不转，一般可由以下几种原因造成：

（1）预热器密封片与密封板之间摩擦，引起电机过载，变频控制柜跳保护。

（2）跳保护原因多为负荷升降过快而引起。

（3）因为预热器本体保温不好，受外界天气温度变化影响预热器转子外壳正常向上膨胀而引起（此种情况在南方室外布置居多）。

（4）预热器减速机通过联轴器与预热器转子端轴连接的形式，联轴器紧固力矩不均匀或者力矩不够，联轴器发生打滑现象，预热器丢转，造成排烟温度过高，转子变形过大，引起过载跳保护停转。

（5）上方掉落异物卡跳、停转。这种因素的特征为主电机的电流突然跳高增大，超过主电机过流保护值而联启辅助电机后仍过流保护跳停。此时一般是异物卡住转动部件、电流急剧上升、且在超过电机电流保护值之前卡涩部件异物仍未排被清除。

2.3 机械故障

这类故障的特征一般是：主电机运行电流突然上升、后又瞬间正常，电机电流或有轻微的波动而随后空预器转子停转报警发出，表明电机虽然仍正常运行，但是此刻转子已经停转，如支承轴承损坏、导向轴承损坏、减速机损坏。应就地检查空预器减速机内部、支撑轴承箱内部、导向轴承箱内部是否异音，基本可以判断是减速机故障。

当然，空预器的减速机输入轴的轴承、齿轮损坏造成堵转，现象与掉落异物相似，届时都需要把预热器热端的3个人孔门打开，使用强光手电照明查看预热器热端是否有异物掉落、或者空预器的热端径向密封片是否有损坏迹象；如果有异物，就必须想办法把取出异物。

3 不停炉重启动方案

在处理停转空预器重启时，必须要先要分析和处理好停转的原因，之后才能按下列步骤进行重启的事情安排，否则会造成更重要设备的损坏。

（1）如果电机运行电流是缓慢上升趋势至过载跳机，一般不会是因为预热器热端有异物落下造成电机电流过载跳机。此时，可以采取如下措施：

1）关闭停转侧预热器热端一次风出口挡板以及二次风出口挡板；

2）关闭停转侧预热器烟气侧入口挡板；

3）打开引风机入口的联络挡板（有的电厂是有联络烟道没有联络挡板）。

4）再启动停转侧预热器对应的一次风机、送风机，出力约在20%～30%之间，使冷一次、冷二次风在预热器内通过各密封系统之间的间隙进行串通，并大量地泄漏至烟气侧，使得预热器转子的烟气侧传热元件得到冷却，冷、热端温度迅速降低，达到约160°以下时，就可以很容易地手动或者空气马达盘车，手动或者空气马达盘车一圆周以上（最少一圆周）后，可以启动主电机运行，电机运行半小时后，电流如果均趋于平稳、正常，宣告停转空预器重启成功。

（2）如果即使采取了上述措施，仍不能使空预器烟气侧的温度降至160°以下时，可适当降低机组的负荷，降低炉膛内的烟气量，从而达到快速降低烟气温度的目的。

（3）如果是有异物掉落卡住所致的空预器停转，先是设法将掉落在预热器内部的异物取出，并确定再无其他异物卡涩。之后再进行上述的操作。

4 注意事项

（1）当空气预热器发生主电机跳闸时，如果备用电机联起正常，则保持原工况运行，无需进行负荷调整，只需要检查。

（2）当空气预热器发生主电机跳闸时，如果备用电机未联起，则按照一二次风空气预热器跳闸保护进行。

（3）当转子停转报警装置指示空气预热器转子已经停转，应尽快分析、检查停转原因并力图使转子再转动。当锅炉运行时，即使转子停转，只要进入空气预热器的烟气温度不超过425℃，就不会永久性地损坏空气预热器。

（4）机组正常运行时，当主控运行人员发现空气预热器电机电流不正常的摆动，此时是在电机电流小于额定电流情况下（摆动不超过额定电流的10%为正常，超过额定电流的10%为异常），均应立即通知检修人员就地检查空气预热器电机运行情况、空气预热器摩擦情况、空气预热器上下轴承和减速器轴端温度等，如果发现电机电流摆动为主电机本身异常引起而非机务引起，可以就地使用事故按钮停运，以便联启辅电机，主控值班员不得手停空气预热器，防止转子转速下降。

（5）机组正常运行时，当发现空气预热器轴承温度突变时，应就地进行核查，确认达到空气预热器停运条件时尽可能使用主控手动停止空气预热器的方式，避免联启辅电机，引发设备损坏。当空气预热器上下轴承温度达到60℃时通知相关人员进行检查；当空气预热器上、下轴承温度达到80℃时应调整机组运行状态，隔离故障空气预热器进行检修。当空气预热器金属温度降到80℃时允许空气预热器内部检修。

（6）机组正常运行时当发现空气预热器电机电流大于额定电流时，需经过现场检查确认无问题后，继续升负荷等运行调整。

（7）在机组启动初期及25%的低负荷条件下，应采用连续吹灰运行方式。

（8）任何形式的空预器卡跳、停转，都不能盲目地大扭矩、手动盘车，只有等到问题分析好、缺陷消除后才能试着启动空气马达盘车。

5 结束语

回转式空气预热器是电站锅炉中重要的辅机设备，也是关系到机组安全、稳定、长周期运行的必不可缺少的关键辅机之一，只有平时巡检好、维护好、检修好，才能降低机组运行时的故障率。一旦出现了故障，要尽早分析原因，对症下药，排除故障按照上述的经验方法试着在锅炉正常运行下的再启动空预器预热器。

目前各发电公司对机组非计划停机都加大了考核力度，在锅炉正常运行的情况下摸索出卡跳的空预器重启动的方法，可以减少非停次数的发生，也为其他发电公司提供了借鉴。

[1]董泳，李有义，王成敏，等.回转式空气预热器热端径向密封间隙控制技术研究与应用[J].节能技术，2000，18（4）：16-20.

Thermal Power Plant Without Shutdown Restart of Rotary air Heater Probe

LIU Xiao-dong
（Deep Energy and Power（Heyuan）Co.，Ltd.，Heyuan Guangdong 517000，China）

This paper introduces the thermal power boiler rotary air pre heater card jump，and in the actual operation without shutdown restart method provides a reference for the safety and stable operation and reduce non plan.

thermal power boiler；rotary air preheater；card jump；without shutdown restart

TM621.2

A

1672-545X（2016）11-0203-03

2016-08-21

刘晓东（1969-），男，吉林长春人，本科，高级工程师，从事电力设备的设计、制造、安装、调试、检修等工作。