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工业空气预热器

工业空气预热器

工业空气预热器 产品名称:工业空气预热器
产品描述:工业空气预热器
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掉闸分析

一、故障原因

⑴ 经解体检查发现接触器内部同一槽内主接点(B相)与辅助接点(A相)在送电时引起短路,触头烧毁,分析在减速机油泵热偶动作时,接触器内部已因过热而烧损,送电时引起短路。

⑵ 空气余热器减速机油泵接线为螺丝压紧线头的方式,受外力作用容易脱开,造成电机缺相运行。

⑶ 运行人员在送电时仅摇测电机绝缘,而未摇测接触器的绝缘(接触器上还有空气开关)。

⑷ 原设计上存在问题,空气余热器为2路电源,正常运行时分别带1台空气余热器及其辅助设备运行,2路电源互为暗备用,且为互联动,这样在一路电源发生永久性故障的情况下,另外一路电源自投于故障点上,致使2路电源均失电,造成空气余热器均停,直接威胁机组正常运行。

二、采取措施

⑴ 同一槽内主接点与辅助接点接为同一组。

⑵ 对空气余热器电机电缆在离接线盒10 cm处进行固定,其它电机有类似情况也同样加固。

⑶ 对有接触器和空气开关的接线,在故障掉闸后检测绝缘时,同时检测接触器上下口绝缘,都合格后方可送电。

⑷ 运行方式上原2路电源各带1个空气余热器,2路电源为暗备用,应改为明备用或取消自动互联(在1台空气余热器故障情况下,查明情况后手动送电)。

⑸ 对掉闸设备,检修人员进行处理时应同时检查开关或接触器切断故障后有无烧损等情况。

通过对空气余热器回路的改造以及运行检修方面采取措施后,空气余热器未发生类似情况,从而有效地防止了因此导致的停机。

漏风治理编辑

1、漏风的原因分析

1) 由于转子转动,必然会将格仓中的空气带入烟气中而形成携带漏风。

2) 由于转子转动,动静之间必然存在间隙,烟气侧为负压,空气侧为正压,因此由压差的存在而使空气漏向烟气负压侧而形成直接漏风。

①空气余热器漏风控制系统(LCS)一直工作不正常,运行中热端扇形密封挡板不能自动跟踪转子的 蘑菇状变形以减小漏风间隙,而且带灰空气漏向烟气侧时造成扇形密封挡板严重磨损,进一步增大了漏风间隙,而漏风量的大小与漏风区域面积成正比,因此空气余热器漏风剧增。

②由于锅炉燃用热值低、灰份高的广旺贫煤和空气余热器换热元件特别是低温段换热元件的低温腐蚀等原因,造成空气余热器换热元件积灰、堵灰严重,流道堵塞后增大了流通阻力,造成空气侧与烟气侧压差增大,而漏风量的大小与压差的平方根成正比,因此堵灰又加剧漏风。

2、漏风治理措施

1) 漏风治理措施的探索。空气余热器配有漏风控制系统(LCS),由于扇形密封挡板可以调节,在空气余热器外壳和可调扇形密封挡板之间设有滑片密封条。长时间运行后,这些密封条被磨损, 形成一条缝隙,使空气和灰尘可以在扇形密封挡板背后通过,这样一方面增加了空气余热器的漏风,另一方面随着灰尘的积累,限制了扇形密封挡板的移动。因此,从其工作环境就决定了空气余热器漏风控制系统(LCS)工作的不可靠性,换句话说,投入大量人力、物力恢复漏风控制系统(LCS)得不偿失。

相反,豪顿华工程有限公司的容克式空气余热器 VN 设计技术则取消漏风控制系统(LCS),在扇形密封挡板、轴向密封挡板和外壳之间焊接新的板条,将扇形密封挡板和轴向密封挡板固定在某一位置,形成完整的焊接结构,从而消除了二次漏风的可能。当然,在固定之前应预先计算出扇形密封挡板和轴向密封挡板固定的位置,以保证在任何负荷情况下扇形密封挡板和轴向密封挡板均能适应转子热态变形。同时,采用“双道密封”来加强现有空气余热器的径向和 轴向密封效果,它是通过加倍掠过径向轴向密封板上的密封片的数量来实现的。这样,烟气 空气流压力之间有一个中间压力,使得两股气流之间压差减小一半,也可以理解为迷宫式的 “双道密封”增大了空气流向(漏向)烟气侧的流动阻力,这样可以有效地降低漏风率。

经反复研究、比较,决定采用豪顿华工程有限公司的 VN 设计技术对容克式空气余热器密封系统进行改造,以控制空气余热器的漏风。

2) 利用空气余热器换热元件已到使用寿命应全部更换的机会,委托豪顿华工程有限公司采用其容克式空气余热器的 VN 设计技术,以锅炉在燃用广旺煤并掺烧4 000 Nm/h天然气的 M CR 工况为改造设计基础进行改造设计。

①改造前后设计参数对比(见表1);

②改造前后换热元件变化的对比(见表2);

③取消漏风控制系统(LCS),固定所有的扇形密封板、轴向密封板,并加装二次径向隔板,使径向和轴向密封片加倍;

④根据转子隔仓变化选用豪顿华工程有限公司换热元件板型重新设计换热元件外形尺寸;

⑤因扇形板和热端中心筒密封盘的重量转移到上连接板上,因此取消四根悬吊螺杆,将热端中心筒密封盘固定在上连接板上,并把中心筒密封盘轴封焊死。

3) 校核推力轴承承载能力。空气预热器底部推力轴承为 45 BV 型可倾瓦式滑动轴承,其承载能力为 263 083 kg,即 263 t。改造前空气预热器转子重量为190 t,改造后转子重量 为 200 t,比推力轴承设计的最大支撑重量低得多,因此不会影响轴承使用。

3、漏风治理经济性分析

由于改造前后锅炉使用的燃料等条件不可能完全相同,以下仅以机组在空气余热器改造前后满 负荷工况下作粗略对比分析。

1) 空气余热器改造前后满负荷工况下主要性能参数比较(见表3)

2) 空气余热器换热元件已到使用寿命,库房内换热元件备件已用完,此时进行空气预热器改造即改造了密封装置,又更换了换热元件,可谓一举两得。

3) 漏风率降低,可保护锅炉燃烧氧量充足,减少锅炉不完全燃烧热损失和排烟热损失,排烟温度降低了19 ℃,锅炉效率大致提高1%,每年可节约标煤7 200 t。同时,热风温度 提高了30 ℃,有力地保证了广旺贫煤的着火和稳定燃烧。

4) 漏风率降低,减少了空气和烟气流量,降低送风机、引风机电耗 300kW·h,每年大约可 节省厂用电 180万kW·h,同时也避免了因风机出力不足而影响整台机组的出力。

5) 漏风率降低,减少了空气余热器出口烟气流量,降低了烟气流速,从而使静电除尘器的效率增加,同时所有在空气余热器下游的设备磨损降低,其维修、维护量大大减少。

6) 对空气余热器本身,漏风率减小,空气侧漏向烟气侧的流量下降,流速降低,各易磨损件的寿命也延长,维修、维护工作量减少。

7) 取消漏风控制系统(LCS),径向滑片密封条、轴向正滑片密封条、各密封挡板的位置校正 等维修工作可完全取消,简化了检修工作,同时减少了空气余热器的检修工作量。

空气预热器排烟温度高的主要原因:

由于电站锅炉的空气预热器普遍排烟温度较高,而较高的排烟温度造成锅炉效率下降,所以制粉系统干燥出力不足,长期运行,很不经济。这是预热器行业普遍共性的问题,通过对电厂调研,可以看到预热器排烟温度高的主要原因是:

1) 设计缺陷严重,如对锅炉实际设计参数的分析,对预热器选型计算的疏忽,错误的选用传热元件板型和预热器型号等造成了预热器存在先天不足。这是预热器换热能力不足的主要原因。

2) 制造质量太差,预热器内部传热元件有严格的尺寸要求,几何学上微小的差异也会造成预热器换热能力的天壤不同,因此,在制造时由于传热元件板厚的变化、元件之间内部组合尺寸的差异,均会大副影响预热器的换热能力。这也是预热器换热能力不足的主要原因。

3) 制粉系统的漏风过大,制粉系统的漏风过大,造成进入预热器的有组织风量减少,造成预热器排烟温度高。

4) 炉底漏风的增加,原理同制粉系统,都是经过预热器的有组织风风量减少。

5) 其他原因。

解决办法:针对具体原因进行分析后,进行性价比较高的改造,如果预热器先天不足,则需重新更换。所以对于预热器的设计问题的重视,才是其性能的有力保障。


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