从预热器运行电流波动分析故障原因及预防

从预热器运行电流波动分析故障原因及预防

杨森

大唐韩城第二发电有限责任公司 陕西韩城 715400

摘 要：公司I、II期锅炉空气预热器（以下简称空预器）自从投运以来多次发生电流波动现象，严重危及机组的安全运行。本文结合公司历年来预热器电流波动故障，从运行控制、间隙调整、检修维护等方面进行分析，为空气预热器的安全运行提供参考。

关键词：空气预热器；电流波动；摩擦；

1 概述

公司I、II期机组每台锅炉配两台预热器。I期预热器为哈尔滨预热器有限责任公司生产，型号：32.5VI(T)2160-SMR，上传动中心驱动。II期预热器为东方锅炉厂配套生产，型号：LAP13494/883，下传动中心驱动。空气预热器设计及运行参数如下表1：

2 电流波动原因分析

2.1 原因分析

在空预器电流波动或故障跳闸过程中，通过对运行工况、驱动装置及外部本体的轴承温度、振动、减速箱及预热器转子异音、电流曲线及排烟温度、负荷、烟气进出口温度等检查、参数综合分析主要原因：传动机构故障或损坏（驱动减速机、支撑、导向轴承）、异物掉落卡涩、转子受热不均引起动静摩擦、密封间隙装置故障等因素造成。

2.2.1传动装置故障或损坏

预热器运行中传动装置运转良好是直接决定预热器能否安全运行的前提条件。故障类型：主副电机对轮损坏、离合器损坏、减速机、支撑或导向轴承损坏等。

（1）主副电机对轮损坏对预热器电流影响

预热器电机对轮损坏电流突然摆回为零。

从上案例调取运行曲线可看出传动装置电机对轮发生损坏后对预热器电流波动主要表现特征：电流从正常值摆向低值直至0值的特点。

（2）离合器故障或损坏

在运行中离合器故障也将引起电流的波动，严重者会造成预热器电流增大并跳闸。

预热器气动马达离合器偶尔跟转引起电流小范围波动；预热器电流突然增大并跳闸，检查发现离合器损坏：

离合器发生故障后预热器电流波动高于正常值。主要表现为：1、离合器润滑不良发生跟转，电流会小幅度的增大并波动，没有固定波动模式，偶尔跟转发生时电流会产生变化。2、离合器彻底损坏后导致启动马达跟转，有可能造成电流突然增大并达到跳闸值。

（3）减速机故障或导向、支撑轴承损坏

运行中减速机内部轴承、齿轮以及预热器导向支撑轴承发生故障后引起预热器电流大幅波动，并伴随有异常声音。

预热器导向轴承损坏引起电流波动直至跳闸：在预热器轴承发生故障时，电流基数增大，波动幅度增大，且持续升高无回落趋势，后续无规律。

2.1.2异物掉落卡涩

预热器烟气侧烟道内部吹灰器枪管、烟道支撑、防磨瓦等异物因烟气冲刷磨损断裂掉落至预热器内部，异物掉落后随预热器转子转动至扇形板受阻；密封片损坏掉落与固定部件碰磨等均会引起电流波动，严重者卡涩在扇形板与转子之间后导致预热器电流跳闸。

预热器吹灰器枪管断裂卡涩预热器电流增大跳闸：

当预热器卡涩异物时，对于小异物，预热器自身转动能够克服其阻力，期间电流也会发生较大的变化，电流波动为转子每转1圈，出现3次电流波动，且尖峰脉动，波动幅值无规律，当完全将其磨至空档间隙或不在发生碰磨时电流就会恢复正常。

如突遇大件异物时，随着挤压带动最终会卡涩在预热器转子与扇形板之间处，电流会有瞬间增大直至跳闸。

2.1.3转子受热不均动静摩擦

空气预热器为非稳态传热设备，在热交换过程中转子会因温度分部不同而发生变形，该变形称为蘑菇变形。热膨胀不均引起电流变化主要因素有：机组负荷、烟气、一二次风流量和温度以及环境温度的变化；转子密封间隙不当；蒸汽、水进入转子内部等。在转子发生变形过程中转子动静之间的间隙也随之增大或减小，因此在此过程中容易引起动静部分局部的摩擦导致运行中电流发生变化。

预热器在机组负荷增大过程中电流变化；预热器旁路密封间隙小，升负荷过程中发生碰磨电流摆动：

机组负荷，烟气温度、一二次风温变化电流均会有不同程度的增大趋势；密封间隙过小，电流波动更明显甚至超越电流保护值。如果控制得当将不会引起预热器的跳闸。

2.1.4 密封间隙装置故障

密封间隙装置故障时也会引起预热器电流波动，严重时将会造成预热器卡涩。原因：1）扇形板密封间隙调整装置跟踪探头故障，密封片间隙不能及时自动调整，导致扇形板和密封片摩擦；2）密封间隙装置提升杆脱落，导致扇形板塌落在转子。

预热器扇形板提升杆连接法兰断裂，扇形板塌落导致预热器电流大跳闸。

结合实际运行参数分析：1）密封间隙故障时引起密封片与扇形板摩擦时，空预器运行中电流基数升高，基本无脉动现象，电流上升但波动不大。2）密封装置提升杆发生故障脱焊、脱落时，扇形板直接卡涩转子电流瞬间增大并跳闸。

2.2采取的措施

2.2.1加强对传动装置减速机、对轮、离合器等重点检查维护。

2.2.2确保传动部件减速机、离合器、上下轴承的油质润滑良好。

2.2.3预热器烟道内支撑、吹灰器枪管、支架、消防管路部件重点检查加固，并做防磨。

2.2.4预热器内部密封间隙进行检查调整，紧固松动密封片、更换损坏、变形、掉落的密封片并调整间隙至合适位置。

2.2.5定期对预热器外部检查并测温，温度超标的要及时处理。

2.2.6精细运行操作，严控烟气、一二次风温度，加减负荷速率，防止因热变形过快造成预热器电流波动。对于外部环境、运行工况及时调整运行方式，环境温度低时及时投入暖风器系统。

3 结论

从以上分析结果可看出，引起预热器电流波动的原因各有不同，对应的电流曲线也稍显差别。因此运行中预热器发生电流波动现象或者因电流高跳闸，作为技术人员应当从运行工况和电流曲线分析，及时准确的判断出故障原因，将为后续的处理提供很大的便利。

参考文献

[1]林典鹏，李大吉等，1000MW机组锅炉空预器电流波动分析及解决对策;电站辅机，No4，2017

[2] 李雄，300MW机组锅炉空预器电流波动分析及处理方法[J]，中国电机工程学会年会，24(4)，2008

作者简介：

杨森（1980-），男，陕西高陵人，大学本科，工程师，主要从事火电厂锅炉设备检修管理工作。