一种回转式空预器进水卡涩跳闸快速恢复方法

黄伟珍

（江西大唐国际抚州发电有限责任公司，江西 抚州 344128）

0 引言

某公司两台锅炉为东锅超超临界变压直流炉，燃烧方式为前后墙对冲燃烧，每台锅炉配备两台三分仓回转式空预器。正常运行中两台空预器同时投运，若出现单台空预器故障，锅炉出力将减少一半；若长时间无法恢复运行，可能造成空预器变形严重被迫停炉。在一次极端恶劣天气下，某公司出现过单台空预器进水卡涩跳闸异常，通过采取有效的方法，在较短的时间内恢复了空预器运行。文中将阐述一种三分仓回转式空预器进水卡涩跳闸快速恢复方法，这可为同类型机组处理类似故障提供参考。

1 设备概述

空预器为某公司生产的三分仓回转式空预器，型号为33.5 VNT 2450。空预器结构如图1所示。

图1 三分仓空预器结构示意图

三分仓回转式空预器通过有三种不同的气流，即烟气、二次风和一次风。烟气位于转子的一侧，而相对的另一侧则分为二次风侧和一次风侧。上述三种气流之间各由三组扇形板和轴向密封板相互隔开。烟气和空气流向相反，即烟气向下、一次风和二次风向上。

转子外壳用以封闭转子，上下端均连有过渡烟风道。过渡烟风道一侧与空预器转子外壳连接，一侧与烟风道的膨胀节相连接。转子外壳上还设有外缘环向密封条，由此控制空气至烟气的直接漏风和烟风的旁路量。转子外壳与空预器铰链端柱相连，并焊接成一个整体支撑在底梁结构上。转子外壳烟气侧和空气侧分别由两套铰链侧柱将转子外壳支撑在锅炉钢架上，该支撑方式可以保证转子外壳在热态时能自由向外膨胀。中心驱动装置直接与转子中心轴相连。驱动装置包括主驱动电机、备用驱动电机、减速箱、联轴器、驱动轴套锁紧盘和变频器等。此外，驱动装置还配有手动盘车手柄，以便在安装调试和维修中手动盘车时使用。

锅炉风烟系统采用双列布置，每台炉设2台50%容量的引风机，2台50%容量的送风机，2台50%容量的一次风机，两台引风机入口未设置联络风道。锅炉风烟系统布置如图2所示。

图2 锅炉风烟系统布置图

2 空预器进水卡涩原因分析及现有处理方案存在的问题

2.1 空预器进水卡涩原因分析

正常运行时，空预器各处变形是不均匀的，整体来看转子呈蘑菇状下垂，但因一、二次风次侧及烟气侧温度不一样，导致三个位置空预器膨胀不一致。因空预器蓄热元件先后经过一次风侧、二次风侧及烟气侧，经过一次风侧时，空预器受冷收缩，变形量减少，至二次风侧后空预器收缩量至最小；当转至烟气侧时，空预器受热烟气影响，逐渐膨胀。因空预器扇形板及外壳护板基本不变形，所以如果空预器发生动静碰磨，基本发生在烟气侧。但当空预器各处密封片的间隙调整合格后，转子不会发生卡涩现象[1-2]。

雨水经过保温护板间隙进入保温层内，引起空预器外壳板遇冷收缩，而空预器转子烟气侧因烟气温度高要进行膨胀，造成空预器轴向密封片与外壳板碰磨，卡涩引起空预器电机电流增大进而造成空预器变频器过流跳闸。

2.2 现有处理方案存在的问题

如发生空预器进水卡涩，厂家描述的处理方案为：及时关闭空预器烟气、空气侧挡板，打开热端烟气侧人孔门，适当开启引风机挡板，对空预器进行冷却，同时应控制空预器烟气、空气侧的温差不得过大，待空预器冷却到用手动盘车手柄可以轻松盘动后，方可投入电机驱动空预器，恢复空预器运行。

按照厂家的处理方案，可使空预器烟气侧的蓄热元件得到快速冷却，但由于普遍存在空预器出口热二次风挡板和出口热一次风挡板不严的问题，空预器一次风和二次风侧的蓄热元件不能得到快速冷却，甚至出现蓄热元件冷却到一定程度后温度不再下降的情况，导致空预器烟气、空气侧的温差过大而无法恢复运行。

3 空预器进水卡涩跳闸快速恢复方法

3.1 空预器进水卡涩跳闸快速恢复方法详细介绍

空预器发生进水卡涩跳闸后，不可强行盘车和启动，以免损坏减速箱，需采取降温措施，待空预器各部位温度相差不大，可手动盘动后方可启动空预器运行[3]，具体方法如下：

1）烟气侧降温方法。单侧空预器跳闸后，同侧送风机、引风机、一次风机跳闸，空预器入口烟气挡板关闭。如果两台引风机入口未设置联络风道，只需关闭跳闸空预器侧的引风机进出口挡板，并将热端和冷端烟气侧人孔门打开，这样烟气侧可以保证不进热烟气，靠负压吸冷风实现烟气侧降温；如果两台引风机入口风道设置有联络风道，需关闭联络风道上的联络风门，避免运行的引风机对跳闸空预器烟气侧产生较大负压，而将炉内的高温烟气抽吸过来，造成跳闸空预器的烟气侧进热烟气。

2）二次风侧降温方法。加关跳闸空预器的出口热二次风挡板，就地微开冷二次风联络门提供冷风对跳闸空预器二次风侧的蓄热元件进行冷却；因跳闸空预器内有冷二次风，这样可以消除空预器出口热二次风挡板不严的影响，实现跳闸空预器二次风侧的降温。

3）一次风侧降温方法。加关跳闸空预器的出口热一次风挡板，启动同侧一次风机，保持一次风机动叶小开度提供冷风对跳闸空预器一次风侧的蓄热元件进行冷却；因跳闸空预器内有冷一次风，这样可以消除空预器出口热一次风挡板不严的影响，实现跳闸空预器一次风侧的降温。

3.2 应用实例

某公司1号机组A 空预器在极端恶劣天气下出现进水卡涩跳闸，采用上述介绍的方法后，可在较短时间内恢复了空预器连续运行，过程如下：

2020年3月22 日14时20分1A 空预器因进水卡涩跳闸，同侧送风机、引风机、一次风机跳闸，空预器入口烟气挡板关闭，就地手动无法盘动空预器，如图3所示。

图3 空预器进水卡涩跳闸趋势图

14时40分安排人员开启1A 空预器冷端和热端烟气侧两个人孔，对空预器烟气侧进行降温，1A 空预器入口烟温在空预器入口烟气挡板关闭、1A 引风机跳闸后开始缓慢下降，出口烟温由145 ℃上升至157 ℃后开始下降，如图4所示。

图4 空预器烟气侧温度下降趋势图

15时40分1 A 空预器出口热二次风电动门不严，往空预器返热风，就地加关空预器出口二次风电动门，就地手摇冷二次风联络挡板至15%开度以提供冷风对1A 空预器二次风侧进行降温。1A 空预器入口二次风温最高上升至149 ℃后开始下降，如图5所示。

图5 空预器二次风侧温度下降趋势图

16 时30 分安排人员就地微开1A 空预器冷端一次风侧人孔门，发现有热烟气喷出，测温有160 ℃，就地加关1A 空预器出口热一次风电动门，准备启动1A 一次风机以提供冷风对1A 空预器一次风侧进行降温。联系热工强制1A 空预器跳闸联锁跳闸1A 一次风机条件、强制1A 空预器跳闸闭锁启动1A 一次风机条件，将1A 空预器出口热一次风电动门断电，防止误开。17时57分启动1A 一次风机，动叶调至10%，就地手摇开大冷一次风电动门至25%，1A 一次风机出口温度由45 ℃开始下降，1A 侧热一次风风温由284 ℃开始下降，如图6所示。

图6 空预器一次风侧温度下降趋势图

18时47分1 A 空预器进口烟温降至117 ℃，出口烟温降至98 ℃，入口二次风温降至49 ℃，空预器已能手动盘动，松开手柄，确认无异常后启动1A 空预器，启动电流21.64 A，运行电流约8 A、运行声音、转动情况均正常，如图7所示。

图7 空预器恢复运行曲线

4 结语

某公司机组运行中三分仓回转式空预器在极端恶劣天气下出现进水卡涩跳闸，通过对烟气侧、二次风侧、一次风侧采取不同的降温方法，在较短的时间内恢复了空预器运行。此方法可以克服空预器进口烟气挡板、出口热二次风挡板和出口热一次风挡板不严带来的不利影响，使空预器各区域的蓄热元件得到快速均匀冷却，以快速恢复空预器运行，这将为同类型机组处理类似故障提供参考。