1、设备概况
1.1旋转式空气预热器工作原理
旋转式空气预热器通过再生传递热量,烟气和空气交替流过加热面。当烟气流过时,热量从烟气传递到加热面,加热面温度升高,积累热量;当空气再次流过时,加热面将积累的热量放入空气中,因为空气预热器回收烟气的热量,降低排烟温度,提高燃料和空气的初始
温度,加强燃料燃烧,提高锅炉效率。
1.2设备系统简介
顾桥电厂锅炉是东方锅炉(集团)有限公司生产的循环流化床锅炉。烟气首先通过尾井烟道,然后通过空气预热器(以下简称空气预热器)、电除尘器通过引风机、脱硫塔、烟囱排入大气。每台锅炉配备四分仓旋转空气预热器,空气预热器转子转速1.0转/分(正常运行),0.5转/分(洗涤),有四个气流通道:一次风布置在空气预热器空气侧中间;二次风布置在空气侧左右两侧;烟气和空气流向相反,即烟气向下、一次风和二次风向上。四组扇形板与轴向密封板相互隔离,形成烟气仓、二次风仓、一次风仓、二次风仓。通过改变风扇板和轴向密封板的宽度来实现密封,以满足电厂对空气预热器漏风率的要求。中心驱动装置与转子中心轴直接相连。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、变频器等。此外,驱动装置还配备了手动盘车手柄,以便在手动盘车的安装、调试和维护中使用。转子和换热元件的所有重量由底部的滚子轴承支撑,顶部的滚子导向轴承用于承受径向水平载荷。
2、分析旋转式空气预热器电流波动原因
2.1空气预热器主备电机变频器故障,或现场存在一些电流干扰因素,导致空气预热器电流浮动。
2.2空预器转子与壳体摩擦,机组连续快速增加负荷,空预器转子温升速率过快(超过60℃/h),转子膨胀过快,局部与壳体之间的间隙变小,导致电流波动。或空气预热器径向密封间隙调整过小,转子膨胀后与鼓风扇板摩擦,导致空气预热器电流波动。
2.3空气预热器转子内有异物。运行过程中,尾烟道或空气预热器内部部件脱落,异物与空气预热器扇形板接触摩擦,空气预热器电流突升,可能导致空气预热器主电机跳闸,备用电机连接后仍会跳闸;有时,由于异物较小,空气预热器电流可以通过径向密封条与扇形板之间的间隙定期波动。
2.4空气预热器外壳保温问题。当环境温度降低,特别是雨雪天气环境温度过低时,局部外壳保温不完整或不足,导致空气预热器外壳冷却收缩过快,动态密封间隙减小,接触摩擦,导致空气预热器电流波动。
2.5空气预测转子倾斜。当转子水平偏差超过一定程度,特别是转子向烟气侧倾斜,转子水平分力大时,再加上烟气和送风介质压差引起的水平推力和倾覆扭矩。这使得导向轴承和支撑轴承的水平方向力过大,容易造成轴承损坏,电流瞬时增大或周期性摆动。
2.6空气预热器减速箱内部机械问题。减速箱内齿轮、蜗杆、轴承、扭矩臂磨损、卡住或其他故障,导致空气预热器减速箱齿轮传输故障,导致空气预热器电流波动。
2.7空气预热器局部换热元件变形或长时间未吹灰,导致空气预热器热端与冷端压差增大,烟气流向不均匀,流场紊乱,转子晃动,动静部位摩擦,空气预热器电流波动。
2.8空气预测器底部支撑轴承和顶部导向轴承润滑不良或轴承磨损导致转子转动扭矩增大,导致空气预测器电流波动。
3、防止旋转式空气预热器电流波动的预防措施
3.1停机维修期间,对主备电机变频器和控制线进行全面检查,确保设备线路正常。同时,调查变频器周围环境,确认无电流干扰因素。
3.2机组在加载阶段,积极调整锅炉燃烧,控制空气预热器烟气加热率不超过60℃/h。考虑锅炉的经济性和安全性,合理调整空气预热器的密封间隙。
3.3停机检修期间,对空气预测器内部部件进行仔细检查,确保尾烟道或空气预测器内部部件牢固可靠;检查和测量空气预测器的转子水平,确保转子水平偏差在规定值以内;检查空气预测器的径向和轴向密封件是否有变形摩擦,检查密封件是否松动或脱落。
3.4检查空气预热器外壳保温。如有保温不足或不完整,应及时恢复保温。在强风降温天气,特别是冬季环境温度较低的情况下,应加强迎风侧的保温措施,确保空气预热器外壳保温良好。
3.5运行期间,积极调整锅炉燃烧,确保锅炉燃烧充分,加强转子热端与冷端之间的压差监测,空气预测器定期投入空气预测器吹灰。锅炉启停过程中,应加强空气预测器吹灰,确保空气预测器换热元件的清洁。
3.6及时给空气预热器支撑和导向轴承加油,定期检查油质,必要时更换润滑油,清洁轴承。同时,加强对支撑和导向轴承的检查。
3.7排除空气预热器电流波动的其他因素后,对减速器进行解体检修,更换鼓包扇形板和严重变形的换热元件。
4、结束语
旋转式空气预热器是电厂锅炉的重要辅助设备,其电流波动会导致机组被迫降低负荷甚至停机,对电厂的安全性和经济性产生重大影响。根据旋转式空气预热器的结构和运行特点,参照其他同行的相关分析和古桥电厂旋转式空气预热器的运行维护手册,结合古桥电厂旋转式空气预热器的异常运行,进行深入的原因分析,制定相关措施,对电厂防止旋转式空气预热器的电流波动具有一定的参考意义。