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摘 要:受热面旋转式空气预热器在正常运行中发生“蘑菇型变形”,入口烟温越高,变形越剧烈,发生卡涩跳闸的可能性就越大。本文针对空气预热器动静卡涩事件所采取的预防性措施,事件发生后的处理过程,以及事件过程暴露出系统各附属设备存在的问题进行总结。
关键词:卡涩;变形;烟温
回转式空气预热器分为受热面旋转和风罩旋转两种型式。白城发电公司采用三分仓、受热面回转式空气预热器。2013年下半年,为配合1号机组加装脱硝装置,有效避免和减轻脱硝系统投运后,因NH3HSO4产生的低温腐蚀和受热面堵塞,对空气预热器进行同步改造,本次改造采取局部改造方案,要求通过本次空气预热器改造达到降低漏风率,增强空气预热器传热元件抗堵塞、抗腐蚀能力的目的。主要改造内容为:低温端元件更换为搪瓷元件,高温端元件用高压水冲洗干净并利旧,增加防磨层换热元件。
一、造成空气预热器转子卡涩的主要原因
空气预热器在热态运行时,由于烟气自上而下流动,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,这就使转子的上端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,结果是转子产生“蘑菇型变形”。这种变形与负荷有关,负荷越高,则烟温越高,变形越严重。变形之后,动静间隙增大,加重漏风;严重的会导致冷端转子与扇形板之間摩擦卡涩引发的安全事故。
当空气预热器入口烟温升高时,容易发生卡涩的部位在转子冷端,双金属扇形板自动跟踪装置的提升拉杆在由于入口烟温升高导致电流增大时迅速提升,不能起到缓解转子卡涩、保证安全的作用。
二、空气预热器转子卡涩事故发生的原因、处理方法及处理过程遇到的问题
下面结合投产以来曾发生过的由于运行参数变化导致的空气预热器卡涩、跳闸事件,谈一谈该类事件发生的原因、处理方法和附带问题。
(一)号机组停运后2A空气预热器卡涩跳闸事件
1、事件经过
2号机组进行等级检修后机组试启动,以验证机组各主辅设备可靠性。在试启动完毕进行汽轮机汽门严密性试验,锅炉熄火,锅炉熄火后,按照规程规定,锅炉通风吹扫10分钟后停止送、引风机、一次风机运行,进行自然通风。期间2A空气预热器电流25~27A摆动,2A空气预热器入口烟温和空气预热器出口烟温都逐渐下降。
关闭烟风挡板1小时16分以后发现2A空气预热器电流由22~23A再次缓慢上涨到38~42A摆动,2A空气预热器入口烟温由273℃下降到257℃,出口烟温升高,投入空气预热器连续吹灰。11分钟以后2A空气预热器主电机跳闸,跳闸时2A空气预热器电流61.7A,入口烟温257℃,出口烟温172℃。2A空气预热器辅助电机联启成功,电流57A,辅助电机运行约13分钟后电流缓慢涨到59A后跳闸,此时A空气预热器入口烟温256℃,出口烟温180℃。
空气预热器跳闸后检修人员手动盘车,开启2A空气预热器出口烟气挡板,2A引风机出口挡板、静叶,复紧烟气入口挡板,尽可能减小烟气泄漏量,同时打开烟气侧热端人口门,进行冷却。
2、事件主要原因
空气预热器在不通风情况下,由于入口烟气挡板不严,局部有热烟气漏入,总体上观察转子热端温度逐渐降低,冷端温度逐渐升高,但转子冷热端温度并未均匀变化。转子本体外侧受热不均,导致各部位变形量不一致,发生密封片与扇形板之间之间的动静卡涩。
(二)1号机组正常运行中1B空气预热器转子卡涩、跳闸事件
1、事件经过
事故发生时,1B空气预热器主电机电流持续在59A不变化,空气预热器出口烟温开始快速上涨,空气预热器出口一、二次风温开始快速下降,就地检查发现空气预热器停转,判断空气预热器卡涩。立即调整风量,一次风量减至687.9083t/h,二次风量减至706.8872t/h,总风量减至1555.7316t/h,开始转移B侧风机出力。此时一次风温以16.52℃/min的速率、二次风温以14.195℃/min的速率下降,排烟温度以16.03℃/min的速率上升。
空预器跳闸后1分钟,再热器烟气挡板开度调整至60%,此时再热器出口烟温升高到415.81℃,省煤器出口烟温降低到466.49℃。温差为50.6764℃。
2、事故处理过程
相继停止1B引风机、 1B送风机、 1B一次风机,1B空气预热器运行,烟风系统半侧运行,负荷减至320MW,关闭1B空气预热器烟风出入口一、二次门、烟气挡板,温度最高升至371℃开始下降,B侧空气预热器出口烟温最高涨至369℃后开始下降。就地对1B空气预热器手动盘车无法盘动,确认1B空气预热器已卡死,将1B空气预热器主辅电机停电。
发现1B空气预热器故障后,运行人员除调整再热器烟气挡板开度以外,立即转移各大风机出力,陆续将1B一次风机、1B送风机、1B引风机停运。从发现1B空气预热器电流开始波动到负荷全部转移耗时约32分钟,从空气预热器转子停转到负荷全部转移耗时约16分钟。
3、事件过程分析
1B引风机出入口电动挡板不严密是造成1B引风机出入口压差增大、1B引风机在1A引风机抽吸作用下快速倒转的主要原因。
1B空气预热器出口挡板也存在漏泄情况,虽然可以再空气预热器半侧运行时维持机组运行,但打开空气预热器人孔门便导致1A引风机电流增大的现象足以证明挡板还存在漏风现象。
1B空气预热器二次风侧出口挡板不够严密,是造成启动1B送风机时炉膛压力波动的原因。
1A引风机为动叶可调轴流风机,造成其出力增加速度远远高于静叶可调轴流风机,加之电液执行方式未在就地控制器内设置指令与反馈的调节死区,调解机构动作过于灵敏,导致1A引风机运行电流超过额定值。
三、结束语
历年来,很多火力发电厂在生产运行中遇到多种多样受热面回转式空气预热器设备发生的故障,各厂也在处理先天性缺陷、家族性缺陷方面积累了丰富的经验。由于本文作者水平有限,仅仅对投产来发生的各类事故进行罗列和简要分析,未谈及深层次的观点,更未对空气预热器事故进行扩展性的阐述,其中个别观点难免偏颇和缺少理论支撑,今后的生产实践中将继续摸索和研究。
关键词:卡涩;变形;烟温
回转式空气预热器分为受热面旋转和风罩旋转两种型式。白城发电公司采用三分仓、受热面回转式空气预热器。2013年下半年,为配合1号机组加装脱硝装置,有效避免和减轻脱硝系统投运后,因NH3HSO4产生的低温腐蚀和受热面堵塞,对空气预热器进行同步改造,本次改造采取局部改造方案,要求通过本次空气预热器改造达到降低漏风率,增强空气预热器传热元件抗堵塞、抗腐蚀能力的目的。主要改造内容为:低温端元件更换为搪瓷元件,高温端元件用高压水冲洗干净并利旧,增加防磨层换热元件。
一、造成空气预热器转子卡涩的主要原因
空气预热器在热态运行时,由于烟气自上而下流动,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,这就使转子的上端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,结果是转子产生“蘑菇型变形”。这种变形与负荷有关,负荷越高,则烟温越高,变形越严重。变形之后,动静间隙增大,加重漏风;严重的会导致冷端转子与扇形板之間摩擦卡涩引发的安全事故。
当空气预热器入口烟温升高时,容易发生卡涩的部位在转子冷端,双金属扇形板自动跟踪装置的提升拉杆在由于入口烟温升高导致电流增大时迅速提升,不能起到缓解转子卡涩、保证安全的作用。
二、空气预热器转子卡涩事故发生的原因、处理方法及处理过程遇到的问题
下面结合投产以来曾发生过的由于运行参数变化导致的空气预热器卡涩、跳闸事件,谈一谈该类事件发生的原因、处理方法和附带问题。
(一)号机组停运后2A空气预热器卡涩跳闸事件
1、事件经过
2号机组进行等级检修后机组试启动,以验证机组各主辅设备可靠性。在试启动完毕进行汽轮机汽门严密性试验,锅炉熄火,锅炉熄火后,按照规程规定,锅炉通风吹扫10分钟后停止送、引风机、一次风机运行,进行自然通风。期间2A空气预热器电流25~27A摆动,2A空气预热器入口烟温和空气预热器出口烟温都逐渐下降。
关闭烟风挡板1小时16分以后发现2A空气预热器电流由22~23A再次缓慢上涨到38~42A摆动,2A空气预热器入口烟温由273℃下降到257℃,出口烟温升高,投入空气预热器连续吹灰。11分钟以后2A空气预热器主电机跳闸,跳闸时2A空气预热器电流61.7A,入口烟温257℃,出口烟温172℃。2A空气预热器辅助电机联启成功,电流57A,辅助电机运行约13分钟后电流缓慢涨到59A后跳闸,此时A空气预热器入口烟温256℃,出口烟温180℃。
空气预热器跳闸后检修人员手动盘车,开启2A空气预热器出口烟气挡板,2A引风机出口挡板、静叶,复紧烟气入口挡板,尽可能减小烟气泄漏量,同时打开烟气侧热端人口门,进行冷却。
2、事件主要原因
空气预热器在不通风情况下,由于入口烟气挡板不严,局部有热烟气漏入,总体上观察转子热端温度逐渐降低,冷端温度逐渐升高,但转子冷热端温度并未均匀变化。转子本体外侧受热不均,导致各部位变形量不一致,发生密封片与扇形板之间之间的动静卡涩。
(二)1号机组正常运行中1B空气预热器转子卡涩、跳闸事件
1、事件经过
事故发生时,1B空气预热器主电机电流持续在59A不变化,空气预热器出口烟温开始快速上涨,空气预热器出口一、二次风温开始快速下降,就地检查发现空气预热器停转,判断空气预热器卡涩。立即调整风量,一次风量减至687.9083t/h,二次风量减至706.8872t/h,总风量减至1555.7316t/h,开始转移B侧风机出力。此时一次风温以16.52℃/min的速率、二次风温以14.195℃/min的速率下降,排烟温度以16.03℃/min的速率上升。
空预器跳闸后1分钟,再热器烟气挡板开度调整至60%,此时再热器出口烟温升高到415.81℃,省煤器出口烟温降低到466.49℃。温差为50.6764℃。
2、事故处理过程
相继停止1B引风机、 1B送风机、 1B一次风机,1B空气预热器运行,烟风系统半侧运行,负荷减至320MW,关闭1B空气预热器烟风出入口一、二次门、烟气挡板,温度最高升至371℃开始下降,B侧空气预热器出口烟温最高涨至369℃后开始下降。就地对1B空气预热器手动盘车无法盘动,确认1B空气预热器已卡死,将1B空气预热器主辅电机停电。
发现1B空气预热器故障后,运行人员除调整再热器烟气挡板开度以外,立即转移各大风机出力,陆续将1B一次风机、1B送风机、1B引风机停运。从发现1B空气预热器电流开始波动到负荷全部转移耗时约32分钟,从空气预热器转子停转到负荷全部转移耗时约16分钟。
3、事件过程分析
1B引风机出入口电动挡板不严密是造成1B引风机出入口压差增大、1B引风机在1A引风机抽吸作用下快速倒转的主要原因。
1B空气预热器出口挡板也存在漏泄情况,虽然可以再空气预热器半侧运行时维持机组运行,但打开空气预热器人孔门便导致1A引风机电流增大的现象足以证明挡板还存在漏风现象。
1B空气预热器二次风侧出口挡板不够严密,是造成启动1B送风机时炉膛压力波动的原因。
1A引风机为动叶可调轴流风机,造成其出力增加速度远远高于静叶可调轴流风机,加之电液执行方式未在就地控制器内设置指令与反馈的调节死区,调解机构动作过于灵敏,导致1A引风机运行电流超过额定值。
三、结束语
历年来,很多火力发电厂在生产运行中遇到多种多样受热面回转式空气预热器设备发生的故障,各厂也在处理先天性缺陷、家族性缺陷方面积累了丰富的经验。由于本文作者水平有限,仅仅对投产来发生的各类事故进行罗列和简要分析,未谈及深层次的观点,更未对空气预热器事故进行扩展性的阐述,其中个别观点难免偏颇和缺少理论支撑,今后的生产实践中将继续摸索和研究。