河北大唐国际丰润热电有限责任公司
摘要：空预器是发电厂锅炉重要辅助设备，它运行的好坏直接影响机组的安全、经济运行，其中空预器动静摩擦造成驱动马达电流异常增大是常见的、易导致设备跳闸的现象之一。由于驱动电机设计容量不足，在大负荷时排烟温度高，常造成变形，动静摩擦，导致空预器跳闸，尤其是在夏季情况更甚，严重制约着发电出力，并影响机组的安全运行。本文对空预器动静摩擦原因进行了分析，阐述了改造方案，通过空预器膨胀节改造前后运行安全和经济性的对比，论述了改造的效果。
关键词：空预器，膨胀节，安全性，经济性
The air preheater serves as the important auxiliary boiler equipment in the power plant， which directly affects the safety and economic operation of the unit. In this paper， the causes of static and dynamic friction of the air preheater are analyzed， and the modificationproposal is presented with the effect discussed via comparisons from the safety and economic aspects of the air preheater expansion joint before and after the modification.
Keywords: air preheater， expansion joint， safety， economic performance
1 问题说明
空预器存在诸多亟待解决的问题，其中动静摩擦导致电机电流大幅度摆动，引起空预器跳闸，严重影响机组安全运行。经传统方式处理，包括密封片间隙调整、扇形板更换、保温处理、防雨处理和混配煤调整等工作，均未能解决此问题。最终，只能采取限制高压加热器进汽量的方法来降低给水温度，从而达到降低空预器入口烟温的目的。
上述措施无论在经济上还是在安全方而都存在很大的弊端。首先，给水温度降低，导致机组循环热效率下降。其次，限制高加抽汽，导致抽汽电动门冲刷磨损，在高加水位高等情况可能导致汽机进水损坏设备，或高加泄漏时无法进行隔绝而被迫停机。再次，在进行高加抽汽限制时，易出现误操作而使高加退出运行，处理不当时可能造成停机事故。第四，空预器电流摆动还影响升负荷速率，有时被迫降负荷运行。第五、调整增大密封片间隙使漏风系数增大，导致氧量、一次风压波动，同时经济性下降。
2 原因分析
我厂人员为了更好的解决动静摩擦问题，经过现状调查来分析原因。
（1）由于煤种，环境温度或者设计有差异，炉膛容积相对较小，燃烧不充分。
（2）因受热面积灰，结焦，导致传热效果差。
（3）煤粉细度大，燃烧不充分，不完全燃烧损失大，同样符合所需煤量和风量大。
（4）夏季高负荷时，给水温度偏高，炉膛吸热减少。
（5）原空气预热器顶部过渡烟风道与用户管道连接均采用的是金属膨胀节，这样，在空气预热器热态运行时，所有烟风道在热膨胀时不可避免地产生有较大的热膨胀力，在垂直和水平方向上直接作用在空气预热器的顶部结构和转子外壳（包括端柱）上，而使顶部结构和扇形板在二维方向上产生难以估量的异常变形。顶部结构的位移也使得转子发生倾斜，动、静构件位置的非正常变形和位移导致局部间隙减小乃至发生异常卡磨，摩擦阻力矩随之变化而造成驭动电机电流的波动，由于烟风道金属膨胀节的热补偿效果不好，就会造成动静摩擦。
3 解决方案
（1）降低高加给水出水温度
（2）责成运行人员重视吹灰
（3）在原吹灰的基础上，在锅炉尾部烟道增加声波吹灰器，减少蒸汽吹灰用气，并且达到降低排烟温度的目的。
（4）拆除烟气入口、一次风出口、二次风出口原金属膨胀节，更换符合空预器运行条件的非金属膨胀节。
（5）改造烟风道内管支撑以增加空预器过渡烟风道的刚性，适应非金属膨胀节的设计特性。
（6）根据非金属膨胀节的特性计算热态间隙，重新设定密封。
4 改造效果
（1）机组排烟温度相对降低。
（2）空预器入口烟温以及空预器出口烟温相对降低。
（3）空预器平均排烟温度降低。
（4）通过改造消除了空预器磨擦、电流高跳空预器的风险，保证了机组安全运行。 膨胀节改造后，在运行中尤其在高负荷时，可以看出非金属膨胀节使得烟道错位最大达105m。这意味着原安装金属膨胀节时这么大的烟道或风道的力都要施加在空预器外壳上，使得空预器倾斜，与转子产生摩擦。
（5）减小误操作风险及对高加抽汽门的冲刷导致的阀门不严无法隔离高加和汽机进水风险。
（6）降低了空预器漏风，使得因漏风波动变化而造成的锅炉氧量变化大的情况消除或减弱。
（7）对空预器上下轴承和驱动装置的寿命、工作可靠性均有很大的提高。
（8）改造后机组满负荷时不用限制高加抽汽，给水温度由限制高加抽汽时262℃增到改造后278℃。经过计算，仅取消给水温度限制一项，每年单台机组节省资金约60万人民币，改造资金为150万元，两年即可收回成本。
（10）吹灰器投入频率有所降低，可减少汽耗和对空预器冷端换热元件的吹损。
（11）防止因空预器磨擦影响带负荷能力，保证了经济性，同时提高了对调度的信誉，减少了因违反调度曲线而造成的惩罚电量。
5、总结
本改造方法使得机组在所承受的最大负荷上，避免人为操作停机、停炉事故的发生，极大的减轻了运行人员的操作强度，进一步提高了机组的自动化水平，增强了机组运行的安全性、稳定性、经济性，明显降低了空预器排烟温度，减少了空预器的动静摩擦，在大负荷情况下也不再用降低出力的办法防止跳闸的发生，提高了机组的负荷率，保证了机组的安全运行。
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论文作者:李勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/3/2
标签：机组论文; 摩擦论文; 温度论文; 风道论文; 动静论文; 膨胀节论文; 负荷论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;