探究在役锅炉回转式空预器电流摆动紧急应对措施

发表时间:2020/12/14   来源:《中国电业》2020年23期   作者:宁刚
[导读] 锅炉空预器是锅炉重要的辅助设备之一,其可靠性影响机组的安全稳定经济运行。因煤质变
        宁刚
        四川广安发电有限责任公司四川 广安 638000
        
        摘要:锅炉空预器是锅炉重要的辅助设备之一,其可靠性影响机组的安全稳定经济运行。因煤质变化、吹灰器故障、空预器系统的机械故障等,造成空预器电流摆动是设备经常出现的问题之一。对于集控运行人员出现空预器电流摆动问题,如果处理不及时,电流摆动时间长,会出现空预器跳闸,严重时推力轴承损坏等。针对此问题,对空预器电流摆动原因、摆动特征、摆动影响因素等进行分析,必须引起高度重视,不要拖延空预器电流摆动时间,及时处理,提出了集控运行人员紧急处理技术路线和方法,供集控运行人员工作中参考。
        关键词:锅炉;空预器;电流;摆动;措施
        1空预器电流摆动原因及危害
        机组空预器电流摆动的主要原因有推力瓦润滑不良、转子偏斜、油质异常、传动问题、超温运行(更换煤质、吹灰不及时)等。具体表现如下:机组检修后启动初期的磨合不足、壳体和转子膨胀不同步、传动和啮合不佳引起的问题;密封片松动、超温运行(超过设计温度30℃以上)、长期停备后的再次启动、扇形板漏风控制系统异常、推力轴承润滑不良等。
        在空预器运行中,电流摆动后运行人员要高度重视。电流摆动说明空预器转子承受载荷剧烈交替变化,600MW机组单台空预器转子重量约400t,1000MW机组空预器单台转子重量1000t。因此,应立即采取措施,控制或消除电流的摆动,否则会造成推力轴承损坏,长时间会造成空预器转子产生裂纹而损坏,严重影响机组可靠性。
        2空预器电流摆动特征和处理技术路线
        2.1空预器电流摆动特征
        空预器电流正常运行时基本平稳,向上摆动范围很小,一般认为向上摆动在正常电流+5%内,属于正常摆动。空预器电流摆动就是电流波动,分为有规律、无规律性摆动。特征表现分为3种:在正常电流基础上向上摆动、高于正常电流的基础上向上摆动、在正常值电流基础上向上爬升且摆动。通过现场空预器电流摆动3种特征归纳的主要因素,见表1。
        表1空预器电流摆动特征和影响因素
        
        2.2空预器电流摆动处理方法和措施
        根据现场经验空预器电流摆动的紧急处理方案,主要分为2类,第1类是空预器入口烟气温度高(非机械方面故障),第2类是机械方面故障。
        第1类处理的方案:超前控制锅炉高温受热面处的吹灰→降低机组负荷→降低给水温度→扇形板自动调节装置切为手动,且提升增加动静间隙。
        第2类处理的方案:降低机组负荷→停止故障侧的空预器且检查入口烟气挡板关闭严密,以防止高温烟气倒入空预器造成静止的转子局部受热变形。
        3空预器电流摆动运行紧急应对措施
        3.1对锅炉高温受热面吹灰使烟气温度降低
        锅炉发电过程中,需要添加燃煤,如果使用的煤熔点低、易挥发,就容易在空预器中积累大量烟灰。为了避免空预器因积灰而影响工作效率,就需要利用吹灰器对空预器吹灰,加强吹灰力度,制定妥善的吹灰规范。可以将锅炉的管控分为三个班次,每班定时吹灰,吹灰对象包括空预器、锅炉的过热器、再热器等。如果空预器运转负荷较大,4h以上超过85%,就需要对水冷壁进行全面吹灰;如果空预器运转负荷低于85%时,吹灰任务可以降低,只对水冷壁1层吹灰即可。如果机组负荷即将增加,需要将过热器、再热器等全面吹灰。而空预器出现大幅度的电流摆动时,就要先对过热器、省煤器等进行吹灰,使入口的烟气温度快速降低,从而避免了因为温度过高而出现跳闸情况。
        为了使空预器入口的烟气温度降低,必须对吹灰器进行加强。一旦吹灰器处于故障状态,无法使烟气温度降低,从而造成空预器内的温度比规定值高,转子就会因为受热不均而出现状况。因此,需要做好对受热面的吹灰处理,使烟气温度快速降低,从而有效降低负荷,减少电流摆动。
        3.2处理扇形漏风系统使转子动静间隙提高
        从轴向和径向对空预器的密封间隙进行调整,能够对空预器的电流摆动实现有效控制。当使用扇形板调整空预器的轴向间隙和径向间隙后,就可以使空预器的漏风率降低。例如某发电厂的空预器扇形板无法自动运行,将扇形板退出后将导致密封片间隙增加,降低摩擦。通过退出扇形板,让漏风率从4%增加到6%~7%,但也有效防止摩擦发生,从而抑制了电流摆动情况。
        3.3对空预器的烟气温度进行有效控制
        通常,为了保证空预器的正常运行,会对入口烟气设置一个合理的温度值。但实际工作中,入口烟气的温度会高出设计温度30℃,空预器发生形变的变化值在1~2mm之间。以某发电厂1000MW机组为例,其机组的负荷密切关系着空预器的入口烟气温度,当机组负荷降低后,入口烟温也快速下降,见表2。
        表2某发电厂1号、2号锅炉空预器运行参数
        
        某350MW机组的负荷在180MW,开始加负荷后,因为未对锅炉进行吹灰,吹灰器在疏水过程中无法关闭部分疏水阀,造成吹灰蒸汽压力不足,延长了吹灰的时间,而且吹灰效率不高。随着机组负荷的增加,空预器入口烟气温度加快增长,超过了正常设定值,导致转子受热过度膨胀,电流摆动剧烈。为了避免损害仪器,将压力降低,空预器很快恢复正常运转状态。可见,当将机组负荷降低后,在一定程度上能够对电流摆动产生有效抑制。
        3.4控制给水温度来抑制电流摆动
        如果无法降低机组的负荷,就需要寻找其他方法解决空预器的电流摆动问题。通常可以使用控制给水温度来降低烟气温度,从而使转子受热降低,膨胀正常,有效防止了电流摆动的增大。所以给水温度的控制对抑制电流摆动具有明显效果。例如某350MW机组,通过控制给水温度为268℃,低于正常值14℃,从而使入口烟气温度低于正常值8℃,入口烟气温度为358℃。此时空预器不存在电流摆动情况。可见,当机组负荷无法降低时,就可以采用降低给水温度的手段,使入口烟气温度得到控制,避免了电流摆动的发生。
        结束语
        在提高空预器检修质量的前提下,一旦出现空预器电流摆动,运行人员高度重视及时分析原因和影响因素,紧急采取措施。控制和抑制空预器电流摆动频率和幅度,以防止空预器转子长时间疲劳损坏,提高空预器可靠性,避免空预器停止和机组非计划停机。同时,建议基建期间要求空预器选型安装合理、符合规定,尤其是转子中心偏差和推力轴承性能及空预器外壳保温、防雨等方面。投产后检修要保证检修质量,尤其是密封件径向和轴向间隙,是防止空预器电流摆动的基本因素,以保证空预器安全稳定经济运行。
        参考文献
        [1]查成,平勇,张红光,等.2X660MW超超临界机组锅炉回转式空预器电流波动分析[J].湖州师范学院学报,2018(10):39-43.
        [2]林典鹏,李大吉,王楚鸿.1000MW机组锅炉空预器电流波动分析及解决对策[J].电站辅机,2017(4):28-31.
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