600MW锅炉空预器电流波动探析

0引言

 近期国华台山电厂1A空预器出现电流在27A至45A之间的小范围波动现象，虽然波动范围较小，但也应该引起足够的重视。因此尽早查出原因，采取措施，防止事故扩大就变得十分重要。

1 空预器工作原理

空预器是利用锅炉尾部烟气热量来加热空气以助于燃烧的一种热交换装置，回收了烟气热量、降低了排烟温度、从而提高了锅炉的效率，强化了燃烧，减少了燃料的不完全燃烧损失。按传热的方式不同可以将空气预热器分为传热式和蓄热式两大类，我厂采用的是受热面旋转的回转式空气预热器，又称为容克式空气预热器，分为三个仓，一次风、二次风、烟气所占角度分别为一次风50o,二次风130o,烟气180o

每台空预器的驱动马达共有三个，主马达、高速空气马达和低速空气马达，同时每台空预器还配有导向轴承润滑油泵、支持轴承润滑油泵、空预器间隙调整控制系统、红外探测系统、空预器吹灰系统。目前1号机除空预器吹灰系统每个班定期投入外，其他辅助系统都是长期投入，以达到保护和保养空预器、控制漏风的目地。由于外界工况不断的变化，空预器的电流、一二次风温、排烟温度、间隙调整等参数也时刻发生着小幅度的变化，但是如果发生大幅度变化就意味着空预器出现了故障，需要认真进行分析和采取相应的措施。其转动结构原理如图。

在清楚空预器的工作原理、设计参数和传动原理后，我们再来看看机组正常运行中那些情况会导致空预器动静部分摩擦，从而造成电流波动的现象。经查找相关资料和分析，有这些方面的原因会导致电流发生波动：传动装置故障、壳体变形、转子过度变形、漏风控制系统故障、密封松动或部件脱落、空预器堵灰引起转子偏斜、润滑油原因或底部推力瓦油膜形成不好等原因。下面我们就来针对以上原因逐个进行分析查找，最终来找出问题的原因所在。

一、传动装置故障导致

从空预器转动结构原理图我们知道空预器传动机构的构成。空预器主电机与齿轮箱之间靠液力耦合器连接，液力耦合器的泵轮和涡轮组成一个可使油循环流动的密闭工作腔。其以油为工作介质，将马达的机械能传递给空预器转子拖动转子旋转，在液力偶合器上装有易熔塞，当输出转矩增大时，电流上升，液力偶合器功率损失增加，这部分功率以热的形势散发到油中，使油温升高，当达到一定值时会使易熔塞熔化。如果液力耦合器漏油，则其传递功率的效率下降，导致空预器电流增大并波动，但传递功率降低，液力耦合器的功率损失增加，这部分损失掉的功率同样以发热的形式在油中转化，进而导致油温上升，且同样因为油温达到易熔塞的熔化温度时易熔塞熔化，工作油被泄掉，导致电机空转，空预器转子停转，严重时可能导致空预器停转，设备损坏的重大事故。所以当空预器电流增大时我们应第一时间检查液力耦合器油位是否降低，耦合器温度是否较高，并及时加油，采取相应措施，防止引起易熔塞熔化而故障扩大。此类原因引起的后果较严重，因此应该引起我们重视。

2 空预器电流波动大原因分析

2.1空预器液力耦合器漏油导致

这次1A空预器电流发生波动，就地对1A空预器液力耦合器进行检查，未发现耦合器有漏油现象，耦合器温度也正常，就地1A空预器十字轴承油站运行也正常，因此电流波动也不是传动装置故障引起。

2.2壳体变形导致

机组在正常运行中由于某种原因引起外壳变形，造成转子与外壳间摩擦，引起电流波动。比如空预器外壳保温不好，外界天气骤冷或者雨水进入，而导致外壳变形，从而造成转子和外壳摩擦，造成空预器电流波动。

但是这次在1A空预器电流波动时外界环境为夏季工况，而且在电流波动期间未下雨，因此该影响因素可以排除。

2.3空预器入口烟气温度过高，转子过度变形导致

我们知道空预器转子在正常运行中会发生一定的变形，但如果变形量过大，则可以导致空预器电流波动。从空预器传热原理图中，我们知道空预器在热态运行时，烟气自上而下流动，烟气温度逐渐降低；而空气自下而上流动，空气温度逐渐上升，这就使转子的上金属温度高于下端温度，转子的上端的径向膨胀量大于下端的径向膨胀量，再加上转子重量的影响，转子边缘有一定的下垂趋势，结果是转子产生蘑菇变形。

由于空预器转子尺寸较大，所以在温度变化时产生的热变形也较大，空预器转子在温度过高时会产生蘑菇状变形导致空预器底部的径向密封条会和扇形板发生摩擦，而当排烟温度降低时蘑菇变形会恢复，由于扇形板自动调节不能及时跟踪，也会产生摩擦，避免这类摩擦的手段是控制好空预器入口烟气温度和空预器出口排烟温度。

2.4漏风控制系统故障导致

由于空预器运行时存在一定的蘑菇状变形，一般空预器的扇形板间隙中心比较大，外侧比较小。而自动跟踪调节是根据外侧的距离来定位，如果空预器蘑菇变形过大，扇形板在调节时可能导致中间部分摩擦。

另外，在锅炉减负荷时排烟温度下降，空预器转子的蘑菇状变形恢复，此时如果扇形板跟踪不及时也会导致扇形板与波纹板摩擦。由于装置探头故障、定位不准也可能引起扇形板与转子间隙过小而产生摩擦。当出现上述情况后，一般手动将扇形板提升，空预器电流波动就会好转。

从上面的现象和处理经过中我们可以推理出，这次空预器电流的波动跟支持轴承润滑油油质有很大关系。从9月25日到目前为止，1A空预器电流都未发生过波动，期间机组负荷经历过低负荷到满负荷。因此更加让我们觉得1A空预器电流波动与支持轴承油质清洁存在着关系。

3总结分析

综上所述，通过分析，这次1A空预器电流波动原因，是由于支持轴承油质的问题而引起的。这也给我们起到了很好的提醒作用，虽然检修人员将空预器支持轴承油滤网清洗列入了定期工作，但是滤网清洗的质量方面我们无从得知。因此就需要我们加强这方面的管理和监督，定期进行有关轴承油质的化验，以抽查轴承油质的情况，保证轴承润滑油油质达标，避免由于监督失效而导致更大异常发生。

4控制措施

同时建议：1、利用停炉阶段，对支撑轴承进行检查；2、采取减少空预器漏风对轴承的影响，如加装隔热层、挡板等；3、定期对润滑油油质进行化验，不合格时及时更换；4、对润滑油冷却器进行改造，如改为逆流布置或加大换热表面积；5、运行人员在近期发现电流有上升趋势时，在油温正常的情况下，可手动启动支撑油泵，或者切换支撑油站的滤网，待电流正常后，停止油泵运行。6、支撑轴承润滑油站每天至少运行1小时，对支承轴承油位进行检查，发现异常情况及时处理。主要为加强油质的检测，保证油位的正常，保证补油的油质清洁。

参考文献：

[1]DGXYZ-26型空气预热器稀油站使用说明书，四川川润（集团）有限公司

[2]俞龙，何立东，王强.回转式空气预热器刷式密封技术的研究与应用[J].中国电力，2010，6.

[3]吴德朝.3B空预器电流波动大运行分析及策略

 《中国高新技术企业》 2012,15