1000MW空預器間隙控制運行策略分析

杜振海

摘 要：優化空預器密封間隙的調整，減少空預器漏風，提高空預器運行可靠性

關鍵詞：空預器；漏風；封間隙控制；可靠性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.155

0 引言

空預器是大型鍋爐的主要部件，容克式空預器目前已經成為主流的空預器形式，但是這種空預器存在一個特殊的漏風問題。本文主要對鄒縣1000MW空預器密封間隙控制運行策略進行分析，通過優化空預器密封間隙的調整，減少空預器漏風，提高鍋爐效率，提高空預器運行可靠性。

鄒縣1000MW高效超超臨界鍋爐（#7、#8機組）采用ALSTOM技術生產的VI-34.5-2600型三分倉容克式空氣預熱器，該空預器是一種以逆流方式運行的再生式熱交換器。為了防止空氣向煙氣側泄漏，在轉子上、下端半徑方向，外側軸線方向以及圓周方向分別設有徑向、軸向及旁路密封裝置，此密封裝置采用雙密封結構以降低漏風率。空預器熱端布置有扇形板密封間隙調整裝置，最大限度減小空預器運行時熱端扇形板與徑向密封片的密封間隙，減少空預器的漏風。

1 1000MW空預器典型運行工況分析

2015年9月16日9：40，#8機負荷880MW，帶負荷困難，檢查發現#8爐B空預器扇形板B1、B2均在最大位，將B空預器B1、B2扇形板下壓至8.0mm后，負荷最高帶至920MW且仍有余量，僅兩臺一次風機電流降低就超過20A。空預器扇形板出現過流調節的情況時，應根據空預器電流情況及時下壓，否則會使機組負荷受限，一次風機電耗長時間大幅增加，從而使鍋爐效率降低。

2 1000MW空預器間隙調整的有關問題分析

（1）控制系統對預熱器轉子旋轉一周（60S）的間隙信號進行實時測量，并從中找出最小值（即轉子法蘭面與扇形板之間的外周最小間隙值）作為調節依據。將測量的最小值與間隙給定值進行比較。當測量值大于給定值0.3mm時，輸出間隙大信號；當測量值小于給定值0.2mm時，給出間隙小信號；當測量值在給定值上0.3mm，下0.2mm之間時輸出間隙正常信號。（2）扇形板最準確的位置是就地機械標尺指示，范圍+20mm～-70mm，一般應在-30mm～-45mm之間。就地控制柜顯示的間隙最大為14.30mm，超出后仍顯示14.30mm，一般應在10mm左右，大于12mm則表明間隙過大。電子間控制柜及LCD顯示的間隙值相同，最大為9.9mm，超出后仍顯示9.9mm。因此當間隙過大時，測量值顯示9.9mm，如此時設定值大于9.6mm，將輸出間隙正常信號，因此設定值在9.5mm以下時自動才起作用。測量值一般顯示9.9mm，在設定值9.0mm以下時測量值才看出明顯變化。（3）就地控制柜“提升、下降”按紐只有按住才起作用，并且不受電子間內控制柜“手動、自動”影響。左側接觸器KM1為提升，右側接觸器KM2為下降。開柜門時應防止“緊急提升”按紐碰撞外柜門。左側帶燈繼電器亮表示已到下限位，下降按鈕無效。右側帶燈繼電器K1亮表示到達上限1、K2亮表示上限2。（4）空預器間隙控制系統就地柜由兩路電源供電，自動切換（通過KM20、KM21切換），兩路總開關分別位于A、B控制柜內，即QF5、QF7，上一級電源分別來自鍋爐保安MCC A、B段，停電時應兩路都停。控制電源QF6、QF8。每個扇形板的動力電源有各自的小開關QFA1-QFB3。（5）新裝密封片高度不可能一致，應該把突出的密封片磨平，使大多數的密封片高度基本相同，徑向密封才能較好地起到作用。（6）鄒縣電廠#7機1000MW鍋爐空預器無下限位置開關，#8爐下限位置開關以下壓后電流開始波動為依據重新標定。

3 1000MW空預器間隙調整運行應對措施

（1）空預器正常運行時，空預器密封間隙自動調節裝置應投入自動控制方式；（2）空預器正常運行時，運行人員應連續監視空預器電流并對空預器電機、扇形板位置、上下軸承油位、換向器油位、換向器軸承溫度、換向器油泵、變速箱油泵重點檢查，機組正常運行時根據空預器漏風情況及時調整空預器間隙調整裝置設定值。空預器扇形板位置上位機顯示在設定值基礎上加0.3mm或者減0.2mm之間，就地PLC顯示實時測量值。發現扇形板調節不正常時，及時處理；（3）運行人員應重點檢查空預器密封間隙自動調節裝置上位機、PLC控制柜，各扇形板控制方式為自動位，上位機無報警信號，所有輸出報警信號的故障都應立即進行處理以免引發事故。（4）機組啟動過程中，機組負荷大于60%MCR且已帶負荷連續運行6小時以上，方可將密封間隙自動調節裝置投入自動。機組停運過程中，當負荷減至50%MCR時，應解除密封間隙自動調節裝置自動并手動提升至最大位。（5）當出現空預器扇形板執行機構卡澀故障或扇形板密封間隙探頭故障時，由于機組運行期間無法處理，應將扇形板自動調節裝置切至手動控制方式，并將扇形板調至恰當位置，保證機組負荷500MW以上時，空預器扇形板不會發生動靜摩擦。（6）空預器在運行中應無動靜摩擦和異常聲音，傳動裝置運轉平穩，其電機電流穩定在正常范圍內。若電流異常擺動，應立即手動提升密封間隙自動調節裝置，并采取降煙溫等其它措施。（7）扇形板自動控制方式時，若出現空預器電流大幅波動情況時，運行人員應及時將控制方式切至手動進行提升，并確認扇形板動作正常，同時及時處理。若扇形板拒動，應手動提升扇形板。（8）如果扇形板在自動方式下自動下探過程中，空預器電流出現波動，運行人員應立即將控制方式切至手動進行提升，如果扇形板不進行提升而是繼續下降，應立即將該扇形板停電并及時處理，此時機組應穩定負荷，不允許降負荷。（9）運行人員在進行事故處理時，可以根據上位機、PLC控制柜、就地螺桿行程指示準確判斷扇形板在提升或在下降。（10）扇形板手動控制方式時，當負荷降低，由于排煙溫度相應降低，空預器轉子熱變形減小轉子外緣相對上升，當出現空預器電流有升高趨勢，應手動提升空預器扇形板，直至電流下降并穩定。

4 機組正常運行注意事項

機組正常運行中加強空預器間隙調整相關參數監視。空預器間隙報警窗變紅色時，及時檢查報警原因并進行處理。上限動作時立即到就地檢查機械行程指示，確認行程開關動作是否正常。下限異常，測量值小于給定值0.3mm，而上升指令未發出，立即進行提升，防止扇形板過度下壓造成空預器卡澀跳閘。

5 運行效果分析

采取以上應對措施后，1000MW空氣預熱器漏風率比調整前降低了1%，達到了5%以下，并且有效地防止了因空預器扇形板卡澀造成空預器跳閘的運行事件的發生。

參考文獻：

[1]鍋爐設備及運行[J].上海電力學院.

[2]鄒縣發電廠1000MW集控運行規程[S].

[3]1000MW鍋爐運行培訓教材[S].

[4]東方鍋爐（集團）股份有限公司1000MW機組鍋爐設備說明書[S].