摘要：在机组运行中，通过与相邻机组引风机、一次风机电流的对比，结合空预器电流的变化情况分析，判断出空预器漏风控制系统存在问题。实践表明：在一定的机组负荷下，空预器扇形板位置提升过高，会增大空预器的漏风率，进而增加了一次风机与引风机的电流。可见，空预器漏风控制系统运行是否正常，对于锅炉风机电耗影响较大。本文对于如何保证空预器漏风控制系统稳定运行，提出了改善意见，为火电厂的节能降耗及运行调整指明了方向。
关键词：引风机；一次风机；节能；空预器漏风控制系统
1前言
中国是电力生产和消费的大国，年发电量位居世界第二位，而电力工业生产的可持续发展和节能降耗的大力提倡，对电厂经济、高效的运行提出了更高的要求。空预器作为火电厂的重要设备之一，其运行效益对对整个发电作业起着举足轻重的作用。
近年来，我国新建的大型、超大型火电机组基本都采用回转式空预器，它具有传热密度高、结构紧凑、耐腐蚀、寿命长、运行费用低等优点。但由于回转式空预器的先天结构决定其不可避免的存在不同程度的漏风情况，大部分漏风率在10%左右，也有部分空预器的漏风率在20%以上。空预期漏风使得送风机、一次风机、引风机的出力大增，增加了能耗。严重时，造成送入炉膛的风量不足，导致锅炉低负荷运行，影响机组安全、经济、稳定的运行。因此对漏风控制的研究是一项十分重要的课题。
2现状介绍
2.1百万机组介绍
铜山华润电力有限公司三期2×1000MW锅炉为上海锅炉厂生产的超超临界压力参数、变压运行、螺旋管圈直流锅炉，锅炉型号为SGC-3044/27.46-M53X,采用单炉膛塔式布置形式、一级中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊构造、露天布置。锅炉燃用烟煤。炉后尾部布置两台转子直径为φ16370mm 的三分仓容克式空气预热器。锅炉制粉系统采用正压直吹式系统，每台锅炉配置6 台中速磨煤机，BMCR工况时，5 台投运，1 台备用。燃烧方式采用低NO摆动式四角切圆燃烧技术，煤粉燃烧器采用典型的LNTFS燃烧布置，一共设有12层煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风。燃烧器风箱分为独立的3组，下面2组风箱各有6层煤粉喷嘴，对应3台磨煤机，在每相邻2层煤粉喷嘴之间布置有1层燃油辅助风喷嘴。每相邻2层煤粉喷嘴的上方布置了1个组合喷嘴，其中预置水平偏角的辅助风喷嘴和直吹风喷嘴各占约50%出口流通面积。
2.2空预器漏风控制系统介绍
2.2.1空气预热器的漏风
空气预热器的漏风包括二部分：直接漏风和携带漏风，预热器的转子与壳子之间存在间隙。预热器中空气与烟气由惰性区密封分开。转子密封片与壳子密封板之间的密封间隙总是大于零。压力较高的空气必然要穿过密封间隙漏向压力较低的烟气中，这是直接漏风。
转子仓格中所包容的风量随着转子的旋转，会不断地转移到烟气侧，被烟气带走，这是携带漏风。携带漏风是预热器的结构型式本身决定的，无法减小。
因此，从预热器设计的角度力图减小漏风的唯一途径是将密封间隙，控制在最小限度。
2.2.2漏风控制系统设计
空气预热器漏风控制系统的设计原理是：使扇形密封板与热变形的转子形状紧密贴合。在各种工况下，扇形板与在规定的间隙内跟随着转子径向密封片。这使漏风面积在各种过渡工况和MCR运行时期都减小了。
为了减少空气预热器热端的漏风，该容克式空气预热器设有漏风控制系统。
2.2.3扇形板的设计
可调式的扇形板设计在其内侧端吊于导向端轴过渡套上，在近外侧端连接到有电动机的漏风控制驱动系统。外侧端只是按控制系统的要求下调或回复。扇形板平面是平面的密封表面。扇形板的内侧端，随转子中心筒的膨胀而上移。扇形板的外侧端利用跟踪系统，在热端膨胀状态（启动或增负荷时）随转子移动以减少内侧端径向密封与扇形板的摩擦。
2.2.4传感器
传感器中心有一根探杆，探杆的下端装着一只探测头，冷态时该探测头与装在转子圆周角钢上的传感瓣保持0.8～1.2 mm间隙，热态转子下垂后，扇形板向下跟踪，装在扇形板侧部的探测头随之向下，直到与传感瓣接触，届时扇形板与转子之间的间隙处在最小允许值，这时探杆向上移动，触发初级限位开关，此开关使电动机停转2秒钟，然后倒转，使扇形板回升到扇形板与转子密封片的最佳间隙。
3案例分析
在本厂机组正常运行过程中也曾发生过空预器漏风现象，具体情况如下：
锅炉负荷960MW，炉膛风量2799t/h，锅炉两台一次风机较相邻机组均偏大约30A、两台引风机各电流较相邻机组均偏大约20A，#1空预器电流比#2空预器电流小4A。发现问题后就地检查锅炉空预器漏风控制系统各扇形板执行机构位置情况，对比两侧空预器扇形板执行机构位置后发现#1空预器#3扇形板未下降到位，两侧空预器扇形板位置偏差较大，且较汽机未停机前的位置偏高。热控检查交待：#1空预器扇形板A3在上行位， 锅炉空预器漏风控制系统跟踪不到位，现将锅炉空预器漏风控制系统A3扇形板重置后下行。厂家交代：空预器漏风控制系统的初级限位开关损坏，漏风控制进入温度控制模式，跟踪效果不理想，导致空预器漏风，更换初级限位开关后，重新投入空预器扇形板自动跟踪，扇形板下行，现已正常，加强监视。
原因分析：因为发现同等工况下锅炉一次风机及引风机电流较相邻机组均偏大，两台机组一次风机、引风机电流比较如下：
表1 相邻机组风机电流运行数据
Table 1 adjacent unit fan current operating data
图1 相邻机组风机电流运行对比
Figure 1 Comparison of current running of adjacent units
通过数据对比，所以想到锅炉磨的一次风量以及炉膛风量会偏大。经确认后发现锅炉磨的一次风量以及炉膛风量与平时工况下的风量并没有偏差，所以可以确定漏风并未直接进入炉膛，需进一步进行排查。监盘发现#1空预器电流较#2空预器电流偏小，可能因为空预器扇形板机构执行不到位，同时锅炉一次风压力较高，一次风可能直接漏入引风（烟气）中，从而导致锅炉两台一次风机、两台引风机各电流较邻炉均偏大。A3扇形板重新投入前后在同等工况下一次风机电流下降10A，引风机电流下降15A，#61空预器电流上升2A。具体数据如下：
表2空预器扇形板投入前后风机电流运行数据
Table 2 air preheater fan plate before and after the fan current running data
图2空预器扇形板投入前后对风机电流运行影响
Figure 2 air preheater fan plate before and after the impact of the operation of the fan current
通过重新投入A3扇形板前后各风机电流变化可体现出处理问题效果显著。
4结论及对策
通过有针对性的对两台锅炉风机电流进行对比分析，得出了空预器扇形板对于风机电耗具有较大的影响，同时试验对其效果进行了检验，得出如下结论及建议：
4.1空预器漏风控制系统控制柜铺设电缆至集控室，将扇形板实时位置信号引入到盘前的DCS系统中并加强监视。增加的信号测点设计出相应逻辑以及报警参数等加以辅助，可以快速、有效的发现以及解决问题。
4.2检修人员会同漏风控制系统厂家定期对空预器漏风控制系统的初级限位开关以及次级限位开关进行维护，发现问题及时跟踪处理。
4.3运行人员定期将空预器漏风系统中扇形板的模拟量显示与就地实际的扇形板高度进行比对，防止信号传输错误，便于快捷、有效的处理。
4.4控制室加强对送风机、引风机、一次风机电流变化趋势加强监视，并与临机相同负荷下的风机电耗进行对比。
参考文献：
[1] 李冠华，顾峻，董务明.铜山华润2x1000MW运行规程锅炉部分(第一版） 铜山华润电力有限公司内部资料，2010年9月.
[2] 张健，等。回转式空气预热器漏风的危害与治理，中国化工在线，2004年6月16：44-45.
[3] 李义成。回转式空气预热器漏风的分析，华东电力，1998（11）
论文作者:姚磊,韩涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：扇形论文; 电流论文; 风机论文; 锅炉论文; 预热器论文; 控制系统论文; 转子论文; 《电力设备》2017年第16期论文;