摘要：本文，针对某热电公司2*350MW机组回转式空气预热器的结构特点，在设备结构、运行操作等方面，着重分析了影响空气预热器稳定运行的因素及应对措施，以消除或避免空气预热器超温、漏灰、腐蚀及卡塞停运等情况，保证空气预热器设备稳定运行。
关键词：回转式、空气预热器、可靠性、因对措施；
1.设备概述
辽西某热电公司现有两台350MW燃煤供热机组。其每台机组锅炉配有2台回转式空气预热器，均为容克式三分仓回转式空气预热器。参数如表1：
表1： 空气预热器基本参数
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空气预热器布置于锅炉尾部烟道上，以便利用锅炉的排烟余热，将空气加热的热交换器。1#空气预热器转子从俯视图看为逆时针方向旋转，2#空气预热器转子从
俯视图看为顺时针方向旋转。
2.影响空气预热器运行可靠性的因素
2.1 空气预热器超温、漏灰
由于机组基建期壳体密封面焊接、密封质量不好及空气预热器在含灰高温烟风环境下长期运行造成磨损减薄，导致两台空预器本体及相关人孔密封处，有局部超温及漏灰情况，造成环境污染。
同时，高温也影响了周围设备的运行，并且易造成人员勿碰烫伤。针对此状况，需对明显的超温、漏灰点进行统计，并在机组检修时进行治理。
2.1.1 超温原因：
（1）空气预热器所有人孔门未加装任何保温；
（2）空气预热器漏灰点，伴随局部超温；
（3）空气预热器软连接内部导向护板损坏，加剧了软连接损耗，造成局部超温。
2.1.2 漏灰原因：
（1）发现的空气预热器外部漏灰点，主要位置集中在空气预热器软连接、人孔及扇形板调整螺栓临时堵板区域。
其主要原因为空气预热器运行期间，造成密封面相关密封材料老化变质，导致密封面漏灰。其中，空气预热器软连接局部损坏，也造成漏灰。
（2）膨胀受阻。空气预热器热一次风出口转弯处风道被限位支撑顶穿，也会造成漏灰情况发生。
2.2 空气预热器重要组件
2.2.1 导向轴承及支撑轴承
作为转动设备，空气预热器的导向及支撑轴承是其重要的组成部分。在运行期间，轴承运行是否正常，密封是否良好，是否有缺油情况，油质是否正常，热端的导向轴承箱冷却是否正常，都会影响空气预热器稳定运行。
2.2.2 传动装置（减速机）
如上文图1所示，空气预热器减速机布置于空气预热器中心轴正上方，减速机靠预紧力驱动空气预热器中心轴运行。该公司所用空气预热器所用减速机为某进口品牌。减速机占地空间小、结构紧凑，设计合理。
减速机故障的直观表现为电流异常不规律波动，严重时将直接造成空气预热器停运，乃至机组长时间无法运行。所以，作为空气预热器的核心部件，减速机也是影响空气预热器运行的重要因素。
2.2.3 空气预热器密封片
空气预热器的主要漏风形式为直接漏风及携带漏风。在空气预热器总漏风中，直接漏风占比80～85%，携带漏风占比15～20%[1]。空气预热器常用的密封形式有轴向密封、径向密封、环形密封。时下，疏导风机已普遍在各新建机组配套使用。
空气预热器各部密封片的损坏形式不同。热端主要体现在机械磨损、灰尘吹损；冷端主要体现在腐蚀。本文主要介绍径向密封片的相关内容。
径向密封片是回转式空气预热器缓解直接漏风的常见部件，也是比较容易损坏的部件。空气预热器热态运行时，内部蓄热元件经过热量交换时，热端平均温度远高于冷端，因此会产生比较明显的沿轴向上“蘑菇状”变形，若径向间隙调整不当，则会造成密封片损坏。
（1）热端径向密封片
造成热端密封片磨损的主要情况为机械磨损。在配有疏导风机的空气预热器上，主要体现为灰尘吹损。疏导风吸风口局部负压，造成吸风口处热风流动速度加快。由于部件的磨损程度大约与烟气流速的三次方成正比，因此含灰热风对径向密封片的磨损更进一步加快。造成了热端径向密封片 的损坏。如图1：
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图1：疏导风吸入口区域热端径向密封片吹损
（2）冷端径向密封片
冷端径向密封片的主要损坏形式为腐蚀。在一次检修工作中，发现：空气预热器冷端径向密封片中间片有脱落情况。密封片散落在暖风器及底部风道。个别密封片被卷在空气预热器底部造成摩擦。如图2：
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图2：冷端径向密封片腐蚀、脱落
造成本次空气预热器蓄热元件冷端径向密封片脱落的主要原因为密封片腐蚀。在近期进行的机组检修工作中，并未发现密封片腐蚀的情况。由此可确认，本次密封片腐蚀脱落发生机组临检工作之后。由于蓄热元件堵灰，进出口压差大，进行了空气预热器蓄热元件水冲洗工作，尾部烟道内部有积水未排尽。在机组启动后，热风加热内部积水，与烟气结合形成亚硫酸，从而造成冷端蓄热元件密封片腐蚀、脱落。
针对此情况，检修人员对腐蚀损坏及脱落的密封片进行割除清理，防止在运行中脱落造成设备间摩擦。
2.2.4 运行操作（控制、保护程序）
运行操作及相关的控制、保护程序是每个发电企业的重中之重。
当某台空气预热器减速机电机损坏，需在线更换电机时，需要做好相关的应对措施，否则会造成空气预热器卡塞，影响机组正常运行。
空气预热器卡塞停转后，其出口排烟温度急剧上升，空气预热器中心轴连同转子向上膨胀碰擦空气预热器上部密封片，一、二次风室漏热风加剧了轴的膨胀，如果此时手动大力盘车就会损坏空气预热器上部密封和转子顶部内缘环形密封、轴向密封。空气预热器停转危害最大的是转子骤冷，将引起空气预热器径向隔板永久变形和焊缝裂开，因此更加不允许使用消防水来降低空气预热器出口温度[2]。
由于空气预热器减速机（传动装置）主、辅电机切换时，会有一段时间的延时（约20～30S）。当进行空气预热器减速机电机更换工作时，可能需要进行两次空气预热器减速机停运。第一次，确认电机转向是否正确，并确认对轮间隙。（空气预热器减速机停运，空气预热器惰走20秒）。随后，减速机正常运行，调整电机联轴器对轮间隙用时约3分。第二次，待电机对轮间隙调整后，回装电机，约用时2分钟，期间伴随进行人工盘车。
如果工作顺利，两次减速机短时间停运，空气预热器蓄热元件形变较小，不会影响空气预热器运行。但是，如果空气预热器减速机发生切换异常，则这20～30秒的延时则会影响空气预热器的正常运行。
3.应对措施
3.1 空气预热器超温、漏灰治理
3.1.1 超温治理
在停机检修前，对空气预热器壳体表面超温区域进行测量，记录统计；
在机组检修期间，对空气预热器保温超温区域进行拆除检查，确认内部是否有漏泄或保温材料厚度不足；
3.1.2 漏灰治理
（1）在停机检修前，对空气预热器壳体漏灰区域进行确认，记录统计；
（2）在机组停运后，对漏灰点区域保温进行拆除，确认漏灰点具体位置；
（3）在机组停运后，对空气预热器及相关区域风道、软连接内部进行检查，确认隐性漏灰点；
（4）待机组设备调试时，进行风压试验，对发现遗留的漏点，再次进行处理。
3.1.3 超温及漏灰常见区域
（1）空气预热器壳体保温不全区域；
（2）空气预热器热一次风出口风道软连接角部区域；
（3）空气预热器扇形板预留安装孔块堵板区域；
（4）空气预热器减速机区域热风道及烟道；
（5）空气预热器热段人孔门区域；
（6）空气预热器扇形板热段调整螺栓区域；
（7）空气预热器本体与风道软连接区域；
3.1.4具体实施
（1）根据漏灰及超温的缺陷点统计情况，进行相关备件采购；
（2）根据缺陷情况，确认检修重点区域；
（3）由检修人员进行漏灰检查及处理的主要工作，由外委保温人员协同配合进行超温治理的相关工作。
（4）对空气预热器热段所有人孔密封面更换密封形式，将原有的石棉绳密封更换为石墨盘根，并在人孔门密封面加装盘根固定槽。
通过上述治理措施，可有效消除空气预热器漏灰点，提高设备运行状况，改善设备区域内部的文明生产状况。同时，可降低空气预热器壳体表面温度（50℃以下），减少设备热量损失。
3.2 空气预热器重要组件的保养及事故预防
3.2.1 导向轴承及支撑轴承
必须根据空气预热器设备使用说明，制定详实的设备维护标准。在运行期间，必须定期进行空气预热器导向及支撑轴承油位检查。由其是，导向轴承处于空气预热器热端，其轴承箱经闭式冷却水冷却，必须定期检查冷却水的流量，并定期化验油质或换油。
3.2.2传动装置（减速机）
在运行期间，必须每天检查空气预热器运行是否正常，各密封面是否良好，是否有缺油状况，是否有异音、减速机整体是否晃动、表面温度是否正常。
采用该布置形式的空气预热器减速机在正常运行时，是不会有明显的晃动的。即使有也会幅度非常小。当巡检人员发现减速机发生明显的晃动的时候，必须引起足够的重视。极有可能是减速机紧力不够，或者是减速机内部齿轮工作异常，造成减速机损坏。由于在运行期间，空气预热器减速机周围区域噪音较大，仅凭听音设备很难判断减速机内部情况。因此，必须要定期检验减速机油质，根据油样的颜色及是否有明显的金属粉末，来判断减速机的运行情况。
作为基建企业，必须做好设备的试运验收，及时发现异常；也要储备采购足够的润滑油，根据设备保养期限要求，及时更换润滑油。同时，投产企业更必须根据空气预热器设备使用说明，制定详实的设备维护标准。防止因润滑油超期使用油质异常，造成减速机损坏。
同时，必须要有事故备件。即所属企业必须要配备有一台减速机备件。由于减速机损坏后极有可能需返厂修理，短时间内不会修好。因此，必须配备事故备件以在事故抢险更换使用，减少后续损失。
3.2.3 空气预热器密封部件
对于空气预热器轴向及旁路密封部件，发现损坏时应及时进行更换、修补，以减少漏风及损坏蓄热元件。但是，空气预热器轴向及旁路密封局部位置布置较为隐秘狭小，有可能需要在外部对空气预热器壳体进行切割，才可进行修补损坏的密封部件修补、及更换工作。
针对热端密封片的使用及损坏情况，应做好以下几点预防治理措施：
（1）调整好热端径向密封间隙，减少机械摩擦情况。
（2）针对各企业的实际情况，合理使用疏导风机，减少对热端径向密封片的损坏。
对于冷端径向密封片，着重防止腐蚀情况发生。
（1）首先，确认空气预热器吹灰器进汽阀无内漏情况，防止水汽含量增加，加重腐蚀情况；
（2）进行在进行空气预热器蓄热元件水冲洗工作时，要及时清理积水，检修工作结束后及时排尽烟风道内部积水。
（3）要加强对空气预热器底部风道入口暖风器的检修维护，可采取有效的隔离措施，防止运行期间暖风器漏泄，造成汽水含量增加，加重腐蚀情况。
3.2.4 运行操作（控制、保护程序）
必须要加强运行操作，并优化相关的控制程序。在进行重要的检修操作前，应会同运行人员、检修人员、管理人员将理论学习与实际运行操作相结合，并定期进行事故应急演练。
当需在线进行空气预热器减速机电机更换时，需做好应急防护措施并将空气预热器冷端径向间隙调至最大。同时，要有足够的人员配合人工盘车。电机更换、稳定运行10min后，确认空气预热器受热均匀、无卡塞，方可进行电机切换工作。
同时，有条件的企业可对空气预热器减速机进行技改，加装液力耦合器等部件，可便于在线进行电机更换工作。
4.结语
影响空气预热器正常运行的原因是多方面的。其他影响因素还有因脱硝系统的投运，造成的蓄热元件堵灰等。针对故障现象，我们要综合分析，迅速判断故障原因。在实际工作中，要加强对于设备的检查和定期保养，不断积累工作经验，做到缺陷及时排除，提升设备安全运行水平，增加企业效益。
参考文献
[1]张望,李克松.空气预热器回收式密封改造的工程应用[J].2014年江苏省电机工程学会锅炉专委会学术年会论文集,2014.12;
[2]郭正东.600MW超临界机组三分仓空气预热器停转危害及处理方法探讨[J].机电信息，2015 ，36；
论文作者:于学涛,张忱
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/13
标签：预热器论文; 空气论文; 减速机论文; 机组论文; 蓄热论文; 区域论文; 情况论文; 《电力设备》2019年第20期论文;