1概述:
广东国华粤电台山电厂一期为5台600MW机组,自投产以来锅炉空气预热器多次出现电流波动现象,严重威胁机组的安全可靠运行,本文根据实际经验,分析了空预器电流波动的原因,并提出了预防控制措施。
2设备原理:
神华广东国华粤电台山发电有限责任公司一期5台600MW机组系SG-2026/17.5-M905亚临界压力中间一次再热控制循环型锅炉,每台锅炉配备两台三分仓容克式空气预热器,型号为2-32Ⅵ(50°)—1931M。一、二次风仓分隔布置,一次风仓角度为50°,二次风仓角度为130°,烟气仓角度为180°。转子内径为13.492m,受热高度为1.931m。转子采用模块结构,由36个独立的仓格组成。传热元件为篮子框架结构,便于检修和调换。转子传动装置设主传动和辅助传动,主传动由电动机完成,辅助传动由高速空气马达和低速空气马达二部分组成。
空气预热器的传动机构采用齿轮传动的减速箱,减速箱有顺时针转向和逆时针转向之分,分别用于转子顺时针布置预热器和转子逆时针布置预热器上。传动装置的传动过程为:由主电动机通过液力偶合器将动力传至减速箱,然后依靠减速箱低速输出轴端的大齿轮与装在转子外圆壳板上的围带销相互啮合,使转子得以转动。
空气预热器的转子轴承,由上部的导向轴承(双列向心球面滚子轴承)和下部的支承轴承(推力轴承)组成。其中导向轴承主要承载来自转子的烟空气压差和阻力产生的倾覆力矩,支承轴承主要承载转子、传热元件等重量,以及烟空气压差和阻力产生的倾覆力矩。
空气预热器热交换原理,是通过连续转动的转子,缓慢地载着传热元件旋转,经过流入预热器的热烟气和冷空气,而完成热交换的。传热元件从烟气侧的热烟气中吸取热量,通过转子的转动,把已加热传热元件中的热量,不断地传递给空气侧进来的冷空气,从而加热空气。
3常见空预器电流波动原因与预防控制
3.1传动装置问题引起电流波动
空预器转子转动,是通过传动装置的大齿轮,带动转子外侧的围带销而完成。如果传动齿轮齿根底部与围带销啮合间隙过小,造成传动齿轮齿根受力较大,则会出现减速箱整体振动和噪音较大。如果传动齿轮端面与下围带扁钢间隙过小,就会造成空预器转子受热膨胀后下围带扁钢与传动齿轮摩擦。这两种情况都会使减速箱的传动力矩增大,导致空预器电流摆动。为了避免此类问题,在机组大小修及停炉检修中,需要重点检查减速箱传动齿轮与围带销间隙,传动齿轮齿根底部与围带销间隙按照安装要求应为22mm,传动齿轮端面与下围带扁钢间隙为13mm。具体数值可根据单台空预器情况,最小间隙控制在厂家要求范围内,并适当放大2~3mm。
3.2密封松动或部件脱落引起电流波动
预热器的密封有动密封和静密封之分,为阻止由于烟空气压差而引起的空气向烟气泄漏,在动、静之间设置了动密封,即三向密封;在扇形板、轴向密封板与连接板、主支座之间设置了静密封,其形式多为迷宫式密封。部分密封片(特别是冷端)安装过松发生脱落,或转子上的蓄热片等部件脱落,如果卡在转子密封与扇形板上,就会出现严重的电流摆动。为了避免此类问题,大小修及停炉检修中,需要重点检查密封片及蓄热片等部件松动情况,使用防松螺栓或加装防松垫片且必须紧固,两个径向密封片的接口处采取点焊以防止脱落。
同时,大小修及停炉检修中,重点检查蓄热片堵灰情况,如有堵灰进行清除,保证吹灰的正常投入。
3.3漏风控制系统故障引起电流波动
漏风控制系统是空预器降低漏风率的重要手段,但如果热端扇形板传感器探头过量磨损或损坏,可以导致扇形板和密封片磨擦,空预器运行电流升高。为了避免此类问题,建议在大小修及停炉检修中,重点检查漏风控制系统情况,调整探头和扇形板相对位置,保证传感器探头超出扇形板不少于3mm,并保证传感器功能正常,运行中坚持正常投运漏风控制系统;同时,定期检测传感器内各限位开关和接近开关状态,及时更换损坏件,保证传感器冷却风供应正常。
3.4支撑轴承推力瓦油膜形成不好引起电流波动
空预器支撑轴承承载了空预器转子和元件的重量,支撑轴承为可倾瓦推力轴承结构,推力瓦和平衡盘之间有极小的间隙来形成油膜保证润滑。如果润滑不良,推力瓦就会经常处在“边界润滑”状态,摩擦力瞬间能增大几十倍,空预器电流会出现明显的急剧的摆动。为了保证润滑,一定要检查轴承箱、润滑油站管路,保证清洁;在支撑轴承轴承室,油面以上裸露金属表面涂抹润滑脂,保持防尘罩密封良好。同时,严格执行定期维护标准,每月支承轴承底部取油样分析,每月对油站过滤器清洗,发现油质不合格或滤网脏污,更换部分润滑油或更换滤网。
支撑轴承推力瓦是通过定位销进行定位的,如果定位销出现磨损,会造成推力瓦活动不良,不能进行自调节,进而造成无法形成油膜,引起电流波动。同时,由于设备的长期运行,推力瓦面难免会出现积碳现象,影响瓦面油膜的形成。为了避免此类情况,在机组大小修过程中,必须要检查瓦面的接触情况,轴瓦需要刮研时,由经验丰富的技术人员刮瓦。刮瓦要求在瓦面上形成众多的“油囊,增加乌金瓦进油侧的进油角。刮研标准为:瓦面接触点数2~3点/cm2 ,深度0.010~0.015mm,两侧开进油楔角,瓦面整体接触达到80%以上。同时,检查推力盘表面情况,对划痕、硬伤、光洁度不足部位处理,对推力瓦定位销要进行重点检查,如果有磨损严重,影响瓦块活动的,必须更换。如果推力瓦使用时间较长,故障较多,建议更换为滚动轴承。
3.5空预器转子偏斜引起电流波动
由于安装原因空预器转子难免存在一定程度上的偏斜,热态运行时再加上烟气、送风介质压差造成的水平推力和倾覆力矩,蓄热包堵灰,造成底部推力轴瓦的工作状态偏离设计状态,远远超出推力瓦轴承对水平偏差的自补偿能力,形成推力盘与推力瓦局部接触,难以形成良好油膜,造成空预器电流波动。为了避免此类问题,在检修中必须检查转子偏斜情况,空预器主轴的安装水平度不大于0.25 mm/m,空预器下轴承的水平度在0.4mm/m之内,二者相对水平偏差不大于0.25 mm/m,导向轴承水平度不大于0.2mm。同时,重点检查蓄热片堵灰情况,如有堵灰进行清除。
4、结论
综上所述,引起空预器电流波动的原因很多,在机组正常运行过程中也经常出现。但如果能定期开展设备状态分析,掌握设备状态,及时发现处理,空预器电流波动问题是可以解决的。空预器是锅炉的重要辅机,在检修维护中一定要引起足够的重视,避免造成不必要的损失。