摘要：空预器间隙控制系统采用转子热变形+绝对位移检测的技术方法，根据空预器转子热变形对应的温度和模型，连续测量和计算转子热变形量，并结合绝对位移变化量对转子径向漏风的间隙进行控制。该方法稳定可靠，能够保证系统长期安全运行，同时能对降低空预器漏风率起到明显作用。
关键词：间隙控制;转子热变形;空预器漏风;
0引言
大多数电厂锅炉普遍都采用回转式空预器，空预器的转子与密封用扇形板之间有一定的间隙存在，由于转子受热时转子上下端部存在温差而发生蘑菇状变形，使上部扇形板与转子径向密封片之间的间隙增大，导致空气预热器空气泄漏增加[1]，使能量损耗加大。常规空预器间隙调整采用间隙测量进行控制，而间隙探头运行的环境恶劣，往往经过一段时间的运行后，间隙调整系统由于探头出现问题而不能正常投入使用，因而大多燃煤电厂空预器间隙处于最大固定间隙，漏风严重不利于节能。
1设备概况
粤江发电公司600MW超超临界机组每台锅炉有两台空气预热器，每台预热器热端有三块扇形板，每块扇形板对应有1套高温间隙传感器、1台提升机构和1台绝对位移装置。控制系统由高温间隙传感器、扇形板提升机构、转子停转检测开关和程控柜、动力柜五部分组成，具体如下：高温间隙传感器6个（带冷却风装置探头及信号前置器）、扇形板提升机构6台、转子停转检测开关2个、控制柜1台、动力柜2台、绝对位移装置6台。
2热变形控制策略
2.1热变形控制原理
间隙控制系统技改采用转子热变形+绝对位移检测的技术方法，取消原有间隙探头及其附件，通过连续测量和计算转子热变形量，并结合绝对位移变化量对转子径向漏风的间隙进行控制[1]。系统中的热电偶测量烟气入口和二次风出口温度，采集温度值计算转子变形量的大小，将转子理论热态变形量、扇形板绝对位移变化量，根据预先的模型计算和扇形板绝对位移变化量，得出间隙当前状态，给出“间隙大”和“间隙小”的状态显示，由间隙控制规则与逻辑完成相应的执行机构“提升”，“下放”动作，每次提升或下放扇形板0.5mm。系统的绝对位移检测装置，用于正确检测扇形板的实际变化位置，采用专用信号变送器，将每块扇形板的实际测量值实时传送到PLC参与计算和控制。
2.2注意事项
1）运行中，如发生空预器转子主电机电流异常变化的情况，系统能作出正确判断和处理，根据检测结果提升扇形板至安全位置，确保扇形板不与空预器转子发生接触，保证机组运行安全。
2）对于可能引起空预器主电机跳闸并导致机组减负荷或停机的重要故障，系统具有检测报警功能，故障包括扇形板执行机构的“动力电源缺相”、“动力电源断开”、“过载保护动作”，同时依据原设计的空预器转子转速测量功能，根据控制逻辑在空预器停转信号发出后自动解除扇形板的跟踪调节并提升到预设上限位。
2.3实现方法。
根据机组长期运行的转子热变形数据，选取17个温度点进行转子变形量的计算，并通过模型计算出转子理论热变形量并存入PLC，根据实时测量当前空预器热二次风温度，根据热风温度值从PLC中读取计算出的理论变形量。
1）、全部测量基准以空预器转子机械零位作为起始点，当转子变形量-6mm（径向密封片高度）-10mm（控制偏差，可调）＜绝对位移的变化量，如果成立，则进行扇形板提升，直到转子变形量-6mm-10mm≥绝对位移变化量。
2）、同时存贮当前温度，并读取5分钟以前的温度值，并根据5分钟前温度值取得转子理论变形量计算值。
3）、当转子变形量-6mm-10mm＞绝对位移的变化量，如果成立，则进行扇形板下降，直到转子变形量-6mm-10mm≤绝对位移变化量。
4）、扇形板动作每下降一次10秒或0.5mm，并且在转子旋转二周以后再次根据温度测量和计算结果进行上升或下降处理判断，每台空预器的3块扇形板的下降控制，均为轮动，每次仅一块扇形板下降动作。
5）、空预器停转，扇形板全部自动提升至上限位1或机械零位以上预设安全限定位置停止，当检测转子主电机电流大于设定值3A以上时，无论处于手动或者自动控制，立即提升，直到主电流恢复正常后再提升10秒。
3优化后效果与节能分析
为检测优化后空预器的漏风情况，对1号炉A侧空预器采用转子热变形对间隙进行控制，B侧采用原逻辑，分别在260MW、510MW低高负荷段进行测试，趋势曲线如图1、图2所示。
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通过对比A、B两侧空预器的参数，按照上述经验公式进行计算，A侧空预器投入优化后的控制逻辑后，A侧的漏风率明显比B侧下降了很多，全负荷段下降5%左右。
4结语
采用最新的基于空预器转子热变形量实现空预器漏风控制的技术方法，根据空预器转子热变形对应的温度和模型计算，并综合扇形板绝对位移的变化量进行判断和控制，实现密封间隙的跟踪和控制，解决了由于探头不可靠而无法投入空预器间隙自动控制的难题，对于降低发电煤耗，提高经济效益起到了重要作用。
参考文献:
[1] 董泳，李有义，王成敏，李建平，张任育.回转式空气预热器热端径向密封间隙控制技术研究与应用[J].节能技术,2000（04）:3-5
[2] 徐百强,孙延维. 间隙自补偿漏风控制系统在空气预热器密封改造中的应用[J].华电技术,2014（5）:21-23
[3] 韩婷，仇恒波，回转式空预器漏风问题分析及解决方法[J], 设备管理与维修,2018(21):66-67
作者简介：:李洪辉（1986-），硕士，工程师，从事火力发电厂热工DCS及自动化工作。
论文作者:李洪辉,侯金彦
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/10
标签：转子论文; 扇形论文; 间隙论文; 位移论文; 温度论文; 预热器论文; 测量论文; 《电力设备》2019年第23期论文;