火电机组空气预热器改造的驱动装置问题浅析
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关于火力发电厂回转式空预器优化改造摘要:空预器是火力发电厂锅炉中一个重要的设备,空预器承载着降低排烟温度,提高热一次风和热二次风温度的重要作用。
空预器直接决定着锅炉燃烧的效率,对发电厂锅炉的安全运行起着重要的影响。
随着火力发电厂设备的长时间运行,空预器换热元件也存在着不同程度的折旧和腐蚀,这对空预器的换热性能产生了一定的影响,同时还影响着排烟系统的安全运行。
因此加强对火力发电厂回转式空预器的优化就非常有必要。
本文分析了火力发电厂回转式空滤器可能存在的问题,并针对上述问题提出了优化回转式空预器的几项措施,希望能有效帮助火力发电厂回转式空滤器进行优化,为火力发电厂的安全运行保驾护航。
关键词:火力发电;回转式空预器;引言回转式空预器对火力发电厂有着重要作用,被广泛运用于火力发电厂中。
回转式空预器由于结构复杂,在其运行过程中存在着漏风、预热不足等问题。
本文通过探索火力发电厂回转式空预器存在的问题,并提出相应的对策,希望能够提升火力发电厂回转时空预器的整体性能指标,做好节能减排的工作任务,有力提升火力发电厂的经济效益。
文中存在的不足之处,还望大家多多包涵。
一、关于火力发电厂回转式空预器软密封和漏风控制系统的改造。
1.关于火力发电厂回转式空预器软密封的有效改造。
回转式空预器的软密封片是一种具有磨耗类型的密封设备。
软密封片主要是运用铝合金以及铜合金等低硬度的材料合成。
部分软密封片也可能会采用钢丝等柔性结构钢材组成。
在对密封板进行拖拽运行时,要保障密封板没有损伤,避免因为损伤过快而导致耐高、耐热温度性能下降。
所以要对软密封片的运行温度进行控制,避免软密封片因为工作温度区间过高,出现软化和变形等问题。
2.安装的形式。
首先,回转式空预器的元件制作成本较为便宜,他们所占的体积比较小,方便我们的安装和携带。
我们可以根据实际情况调整软密封片,使得软密封片达到最好的状态和位置;其次,由于软密封片的密封性能比较好,而且具有较强的耐高耐热性,非常便于我们的调整;再者,软密封片密封空间间隙要小于我们的设置间隙,达到有效控制磨损过大的目的。
简析火电厂增设脱硝装置后空气预热器改造要点电力资源的深入和发展使得电力供应量有所增长,随之而来的就是煤气使用程度的明显增加,进而加快了电厂氮氧化物的总排放量,也就對环境带来了严重的危害,因此在使用燃煤发电的过程中,合理控制氮氧化物的生成量是目前亟待解决的问题。
文章从空气预热器的改造方向出发,并分析对其进行改造的意义,围绕系统改造和技术特点以及相应标准展开论述。
标签:大型火电厂;增设脱硝;空气预热器当前,为了解决环境严重恶化的问题,我们不仅要解决对环境的危害,在兼顾环境问题的同时降低对环境的破坏。
增设燃煤发电的脱硝设备,就是控制其排放量的合理做法。
在增加脱硝装置的基础上,从燃烧器和空气与预热器方面进行配套的系统改造,要对这一系列专业问题进行改造优化,既要实现电力的正常使用,又要保证在原有的经济性能和质量上有一定的提高。
1 合理改造空气预热器的意义氮氧化物的超标使用与电机组的脱硝设备有密切关系,如何降低电机组内的氮氧化物排放量是目前需要研究的重点方向。
空气预热器对发电机组的作用可谓是唇亡齿寒,二者必须相互依存。
对空气预热器从原有系统上进行改进,应使用催化原理法在脱硝过程中对出现的负面效应进行优化布置,从而增强空气预热器系统的调节能力。
但是由于现有的空气预热器系统不能合理地对火电的烟气排放进行控制,对其进行改造的目的就是使其能够利用系统装置的优势合理排放氮氧化物,减小对空气环境的破坏,并提高电厂的整体经济水平。
因此,空气预热器系统的改造也是必要的。
文章以2×500MW的机组为例展开对脱硝装置的改造案例研究,主要的方向是为了适应脱硝技术对其设备的使用。
2 空气预热器系统改造空气预热器系统长期受外力作用影响,在整体性能和使用寿命上都会有很大程度的破坏;要实行改造的第一步就是对整体性能加以合理改造,从容易受到破坏的方面做出相应的改善。
2.1 零件结构检查对原有零部件逐一排查,检查磨损程度和功能是否降低,及时维修存在问题的零部件,维修时间较强的要加以更换,以免延误正常使用。
火电厂回转式空气预热器漏风原因及控制措施分析在当前火电厂生产运营过程中,其热交换机设备主要以回转式空气预热器为主,通过回转式空气预热器的使用,有效的降低了漏风现象的发生机率,确保了锅炉运行的经济性和安全性。
所以在对回转式空气预热器进行安装时,需要严格依照规定的安装程序进行,在安装过程中对诸多细节进行重点关注,有效的确保安装的精准度,这样才能确保回转式空气预热器漏风量的有效降低。
文章对空气预热器概况和漏风进行了分析,并进一步对空气预热器安装过程中控制漏风的措施进行了具体的阐述。
标签:空气预热器;漏风;密封;安装;控制措施前言近年来,随着我国火电厂改造工作的不断深入,锅炉开始向大容量和高参数的方向发展,在这种情况下,回转式空气预热器以其结构紧凑、受热面温度高及耐腐蚀等诸多优点得以广泛的应用。
在回转式空气预热器使用过程中,其重要的一项经济指标是漏风率,可以作为衡量回转式空气预热器运行经济性的重要指标。
锅炉运行的安全性和经济性直接与漏风量的大小相关,所以在实际运行过程中,需要对回转式空气预热器的漏风的原因进行深入的分析,从而采取必要的控制措施,对漏风率进行调整,确保漏风率能够有效的降低。
1 空气预热器概况和漏风分析1.1 回转式空气预热器从烟气中吸收热量,然后将热量利用传热元件向冷空气传递,而转子的圆柱形外壳通过扇形仓进行径向分隔。
利用转子外壳与两端烟风道相连。
同时为了能够确保预热器一半流通烟气,另一半流通空气,则需要装有径向密封、旁路密封和轴向密封。
这样在转子慢速转动过程中,传热元件会在烟气和空气交替流过时吸收热量,然后再经空气流的淡化冲刷,从而将贮藏的热量释放出来,有效的提高空气的温度,这样才能确保锅炉运行时具有较好的动力,而且运行的经济性也能够有效的体现出来。
1.2 空气预热器主要由膨胀装置、下中心桁架、支承轴承、主座架、侧座架、转子中心筒、上中心桁架、导向轴承、转子模式扇形仓、转子外壳板、冷端连接板、热端连接板、驱动装置、转子密封装置、调节装置等组成。
火力发电厂空预器常见问题及解决措施摘要:当前,我国火力发电行业迅猛发展,火电厂实际发电作业过程中,空预器属于最主要的运行设备,若是空预器发生故障,将对锅炉运行的安全性和经济性产生不利影响,甚至会导致空锅炉限荷载提升,不得不停炉工作,所以必须及时针对活力发电厂空预器常见问题进行分析,并采取针对性措施进行解决。
关键词:火力发电厂;空预器;常见问题;解决措施在电力行业不断发展的背景下,电力系统的完善程度也日益提升,火力发电厂之中,空预器受到的关注程度不断提升,其对于发电企业来说,可维系热控系统的稳定性,也可以保障电力企业运行的安全,有效实现预热,确保电力系统运行的正常化,促进活力发电产生产效率的提升,所以火力发电厂必须强化对空预器装置的重视程度,定时维护和保养,提升空预器应用质量和水平的增长。
一、常见问题(一)堵塞问题火力发电厂燃煤发电工作开展中,燃烧炉之中,千分之五至百分之一的二氧化硫会产生氧化反应,形成三氧化硫,引用SCR系统以后,氮气会大量被还原,这一系统反应器所形成的物质之中含有大量未发生反应的氨气,硫酸氢铵和三氧化硫物质,若是这一产物之中,氨气的含量超过三氧化硫含量的时候,系统中所形成的主要生成物质就是固体干燥性的硫酸铵,这一形状的硫酸铵极易从空预器之中流出,且并不会凝结形成块状[1]。
若是气体产物之中所包含的三氧化硫含量超高氨气的情况下,则会形成硫酸氢铵,硫酸氢铵在147摄氏度以下的情况下,为固体状态,且具有较强的坚固性,在147-250摄氏度之间,其一般为黏液的状态,无法应用常规的仪器对其进行开除处理;在250摄氏度以上,硫酸氢铵会自动升华。
但是系统运行过程中,温度一般会在120-320摄氏度之间,其会影响硫酸氢铵状态的稳定性,对空预器产生堵塞,在系统的运行过程中,堵塞情况也会越来越严重。
空预器实际操作干预时,吹灰效果会受到环境因素影响,吹灰效果不稳定的情况下,若是吹灰操作无法实现预期效果,将导致不同层度发生堵塞,吹灰中操作幅度不足,将诱发灰尘堆积问题,刀子空预器堵塞。
回转式空气预热器的常见问题及整改措施摘要:针对火力发电厂回转式空气预热器存在的漏风率大、受热面低温腐蚀、堵灰以及磨损严重的问题,从设计和实际应用出发,分析其产生原因,并在理论分析的基础上提出了采用双密封、安装扇形板的调节机构、采用中心传动、提高金属壁温及选用耐腐蚀材料等措施,经实际应用后,取得了显著的经济效益。
关键词:回转式空气预热器;漏风率;低温腐蚀;双密封;热风带灰;中心传动引言:空气预热器是发电厂锅炉系统不可缺少的尾部换热设备,其作用是强化燃烧和传热,提高锅炉运行经济性。
一方面降低锅炉排烟温度,减少排烟热损失q2,提高锅炉效率;另一方面是加热燃烧用的空气,有利于煤粉的干燥和燃烧,减少化学不完全燃烧热损失q3和机械不完全燃烧热损失q4。
回转式空气预热器具有结构紧凑、体积小、钢耗少、便于布置等优点,回转式空气预热器分为受热面回转(容克式)和风罩回转(诺特谬勒式)两种型式。
本文根据我公司设备现状,主要论述受热面回转式(容克式)空气预热器常见问题及处理措施。
1 常见问题(a)漏风率大空气预热器同时处于风烟系统的最上游和最下游,空气侧压力高,烟气侧压力低,空气就会通过动静部件之间的密封间隙泄漏到烟气侧,这就形成了漏风。
漏风率高时会影响锅炉燃烧和出力,增加送风机和引风机电耗,降低电厂经济效益。
而回转式空气预热器的致命缺点就是漏风率大,而且随着运行时间的延长,漏风率越来越大。
我公司1、2号炉所用的回转式空气预热器均为Y100L1—4型,也存在漏风问题。
我公司回转式空气预热器1997年投产,如今漏风量明显增大。
从送、引风机的电耗上反映最为直观。
(b)低温腐蚀和堵灰回转式空气预热器的受热面是由厚度为0.5mm和1.2 mm的薄板轧制成波纹板之后,叠压紧组装而成,当量直径小,流通渠道狭窄,很容易造成积灰和堵塞。
堵灰问题在各电厂普遍存在。
排烟温度一般设计低于160度,因而空气预热器冷端受热面壁温较低,容易结露和腐蚀,使受热面玷污和积灰,影响受热面传热,使金属壁温降低,从而又加剧了低温腐蚀。
火电厂空气预热器停转原因分析及事故处理摘要:文章主要是分析了回转式空气预热器结构特点,在此基础上讲解了空气预热器漏风的原因,最后提出了可行性的解决方案,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字:空气预热器;漏风;密封;安装;控制措施1、前言当前我国火电厂的改造不断深入,使得锅炉也逐渐向大容量和高参数的方向发展。
在此背景下,回转式空气预热器以自身独特的优势已被广泛应用。
但其在使用的过程中容易出现漏风的情况,漏风量的大小会直接影响到锅炉运行的安全性,为此应当采用到针对性的解决措施,才能够有效降低漏风率。
2、回转式空气预热器结构特点转子用于放置加热元件。
它由24个径向隔膜组成,该径向隔膜与中央圆筒和辅助壳连接,以形成24扇形腔室。
冷端加热元件和冷端中间层制成抽屉结构,易于更换。
传热元件安装在转子的扇形腔中,该腔体由波纹板和由0.5-0.8mm薄钢板制成的定位板构成。
波纹板是规则的斜面波纹,定位板是垂直和倾斜的波纹状。
波纹板和定位板的倾斜波纹与空气流动方向形成一定的角度,这增加了空气流动扰动并提高了传热效果。
定位板不仅作用在加热表面上,而且还将波纹板固定在一定距离处,以确保气流具有一定的循环部分。
传热元件的形状对传热空气流动阻力和耐热性具有一定的影响。
表面板由普通碳钢制成。
预热器密封装置的目的是将烟道气与空气分离并最小化进入烟道气的空气。
静态密封是烟道气侧和空气侧之间的一种密封。
它通常安装在烟气侧和空气侧。
该设计要求该装置具有良好的密封性能,风扇形板可以通过滑动,在外密封的外侧的外端和扇形板的外端处的密封块的端部,焊接时必须进行退火处理,防止扇形密封面受力变形,使其长期运转变形,机组容量增加,预热器增大,热转子的蘑菇状变形也增大,泄漏面积增大增加了,所以,它采用了分体结构设计,热端可以是弯曲的风扇板,但由于制造工艺的技术水平不符合设计要求,所以没有得到广泛的应用。
上部连接板由烟道,空气管道和中央束组成,上部连接到滚筒烟道和热空气管道的交叉点,下部放置在八角形壳支撑板上,下部连接板被组成烟道,空气管道和中心梁,上部与八角形壳支撑板连接,下烟道与烟道气出口连接,空气入口管和中心梁放置在锅炉上,炉框架梁使用支持预热设备。
分析火力发电厂回转式空预器优化改造随着社会的不断发展,能源问题也成为了一个备受关注的话题。
在能源生产中,火力发电厂占据着重要的地位,而空预器作为火力发电厂中的重要设备,其优化改造对于提高发电效率、降低能耗具有重要意义。
本文将对火力发电厂回转式空预器优化改造进行分析,探讨其意义及可能的改造方案。
一、火力发电厂回转式空预器的作用和问题火力发电厂的回转式空预器是用来对燃烧用的空气进行预热和脱除其中的灰尘等颗粒物的设备。
在空预器中,燃烧用的空气通过预热可以提高其温度,从而在锅炉中更好地燃烧燃料,提高燃烧效率。
在长期使用中,空预器常常存在一些问题,例如:1. 能耗较高:在一些老旧的火力发电厂中,回转式空预器存在能耗较高的问题,由于设计不够科学合理或者长期使用而导致效率下降,从而造成了能源浪费。
2. 产生环境污染:空预器中预热的空气中常常携带有颗粒物,如果空预器工作不到位,将导致废气中颗粒物的排放增加,影响环境。
3. 安全隐患:一些老旧的空预器在长时间运行后,可能会出现结构疲劳、裂纹等问题,存在一定的安全隐患。
针对空预器存在的问题,进行优化改造具有非常重要的意义,具体体现在以下几个方面:1. 提高发电效率:通过对空预器进行优化改造,可以有效提高预热空气的温度,提高燃烧效率,降低燃料的消耗,从而提高发电效率。
2. 降低能耗:对老旧空预器进行优化改造,可以减少能源的浪费,降低发电成本。
3. 减少环境污染:改造后的空预器可以更有效地净化燃烧用空气,降低颗粒物排放,减少对环境的污染。
4. 提高安全性:改造后的空预器结构更加健全,更加安全可靠,可以避免因为老旧设备带来的安全隐患。
1. 结构优化:通过对空预器的结构进行优化设计,使得其能够更加有效地进行预热和颗粒物的净化,提高其工作效率和性能。
2. 材料改良:应用高温、耐磨、抗腐蚀的新材料,提高空预器的耐久性和使用寿命。
3. 控制系统升级:对空预器的控制系统进行升级,通过精确的控制,实现更加高效的工作。
火力发电厂空气预热器热损失分析与节能措施经济和社会的发展,使得电力行业成为国民经济中重要的支柱产业,同样也对环境和能源资源有着极大的影响。
在电力产业中,火力发电厂是最基本的形式之一,但是伴随着越来越高的能源消耗和环保要求越来越严格的现状,如何提升发电效率和减少排放,成为了所有电力企业的共同问题。
空气预热器作为火力发电厂中的重要设备,起到着极为重要的作用。
本文将着重分析火力发电厂空气预热器热损失的原因,并提出一些节能措施,以期为提高电力行业能效水平和实现绿色发展做出贡献。
1. 热损失的原因及性质特点(1)空气预热器热损失概念全热量利用是火力发电厂节能的关键措施,预热空气也是重要的节能手段之一。
空气预热器,简称APH,是火力发电厂锅炉的重要附件之一,用于增加锅炉的热效率,通过吸收排气中的余热,将空气预热并送入锅炉燃烧。
APH 的热效率是反映锅炉热损失损失的主要指标之一,也是影响火力发电厂净电率的重要因素之一。
APH 内部流体错位并产生热损失,热损失是APH 效率低和损坏的主要原因之一。
(2)热损失的原因APH 的热损失,主要是由于内部换热管的传热效率不高、热风侵入锅炉、不合理的阻力布置、APH 堵塞和腐蚀等导致。
1)换热管传热问题:APH 的内部有大量的换热管,随着运行时间的增加,热量传递不均匀和管壁颠簸、阻力增大等问题。
还有部分管子会被堵塞、氧化变色等。
若APH 换热管传热效果不好或缺乏维护,将直接导致APH 效率下降。
2)热风侵入锅炉问题:APH 位于锅炉下部,火场噪音大,地冲段的风能逆弯流入APH ,从高温燃烧室通过APH,进入上升管。
空气预热器工作时,火场和燃烧室的大量热风就会流入空气预热炉,造成内部的二次污染,同时造成APH 效率降低。
3)APH阻力不合理:APH 的阻力大致可以分为管道的阻力和经济的阻力。
如果管道设计不良,阻力很大或根本不存在一个良好的动量换热系统,那么空气通过APH 的速度将会缓慢,热损失难以避免。
燃煤电厂空预器堵塞原因及改善措施分析摘要:空预器是一种表面热交换器,可提高锅炉热交换性能,减少热损失。
随着中国烟气减排节能工作的不断深入实施,SCR烟气脱硝在燃煤电厂得到广泛应用。
自SCR烟气脱硝以来,空预器差压增大的趋势更加明显,特别是由于排放量减少极低,导致燃煤机组风烟系统的阻力增大,甚至难以保证机组安全可靠运行。
关键词:燃煤电厂;空预器堵塞;原因;改善措施引言随着我国煤炭烟气排放控制标准的不断提高,燃煤电厂改造脱硝系统所使用的SCR脱硝装置可以有效地降低氮氧化物的浓度,但也可能导致预热器堵塞的频繁发生,影响地基自极低排放转化以来,可控硅投入使用导致当地喷洒的氨过多和SO3浓度增加等因素增加了预热器堵塞的风险。
此外,炉内煤的硫含量、鼓风机吹灰效果和预热器工作温度等因素也可能导致预热器堵塞。
真空预热器堵塞现象可能会增加空气烟雾系统的强度,从而增加风扇的功耗。
沉积的灰不仅会影响热更换部件的使用寿命,还会降低空预器的热更换效率,从而导致空预器排气温度升高,并影响下一个系统的除尘和脱硫效率。
1空预器堵塞情况一般来说,在装置投入使用后,由于各种因素,装置中预热器的原始热量存储会堵塞,在不到一年的维护时间内,差压值可能会显着增加。
也是由于差压增大,排烟温度将继续升高,从而使空预器出口处的空气温度降低。
因此,不仅风机的能耗会继续增加,而且还会给预热器和风机的安全运行带来风险。
在维修机组时,拆卸预热器后,维修人员发现预热器冷端和中间层蓄热元件存在严重堵塞。
除了严重堵塞外,靠近冷端的区域底部也有明显的隆起现象,这些结构需要用钢丝刷干净。
从这两种异常现象中可以看出,空预器主要在原蓄热器冷端方向上涂300 mm,在靠近冷端区域的中间层底部高度范围上涂200 mm。
除这两个地区外,其他地区主要由灰烬组成。
而且一旦沉积到底部,很容易造成堆积如山的灰堵塞。
2空预器堵塞原因2.1入炉煤含硫量高较高不仅硫含量高于SO2和SO3的进炉煤在燃烧过程中产生,而且随着煤的含硫量增加,烟气酸性露珠温度也随之升高,导致进炉煤含硫量增加时烟气酸性露珠温度上升当烟气温度低于烟气酸性露点时,硫酸氢氨蒸汽在空预器冷端的蓄热元件表面或燃烧通道壁表面凝固,不仅腐蚀空预压器蓄热元件,而且容易粘上灰尘。
火力发电厂空气预热器堵塞原因分析及控制措施摘要: 空预器是提高锅炉热交换性能,减少热量损耗的一种表面式换热器,然而在脱硝超低排放的大背景下,空预器堵塞问题成为近年来燃煤电厂的一个普遍问题。
造成空预器堵塞的主要成分是硫酸氢氨,而硫酸氢氨的生成主要受脱硝系统氨逃逸和SO3含量的影响。
本课题简述选择性催化还原( SCR) 烟气脱硝原理及硫酸氢氨形成机理,从入炉煤、氨逃逸、空预器吹灰等多个方面进行堵塞原因分析并就相应控制措施进行论述。
关键词: 火电厂;空预器堵塞; 硫酸氢氨; 氨逃逸空预器是提高锅炉热交换性能,减少热量损耗的一种表面式换热器。
为满足国家日益严格的环保要求,大部分火电厂均进行了超低排放改造,其中选择性催化还原技术SCR是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。
随着SCR装置的投入运行,空预器堵塞现象呈加快加重的趋势,尤其是超低排放以来空预器压差增大更为明显,引起燃煤机组风烟系统阻力增大,造成引起风机耗电增加、喘振失速等问题,甚至出现不得不申请停机冲洗的状况,严重影响锅炉运行的经济性和安全性。
本文从理论层面对空预器堵塞的原因进行分析,结合运行实践提出相应的预防措施和处理方法,为其他电厂SCR锅炉的空预器堵塞防控和处理提供运行经验。
1.SCR脱硝原理SCR烟气脱硝是指烟气中NHX 在催化剂作用被还原为对环境友好的N2和H2O。
目前我国典型 SCR烟气脱硝还原剂为NH3,下面以NH3做还原剂为例介绍SCR烟气脱硝反应原理,其主要反应如下:4NO + 4NH3 + O2→ 4N2+6H2O6NO2 + 8NH3→ 7N2+ 12H2O由于原煤中含有不同程度的硫分,燃煤锅炉尾部烟气中含有或多或少的SO2,而 SCR 脱硝催化剂中活性成分V2O5对SO2的氧化具有一定的催化作用,其反应机理如下:V2O5+SO2→V2O4+SO32SO2+O2+V2O4→2V2O42V2O4→V2O5+SO2+SO3经研究表明,SO2的相对转换率与催化剂中 V2O5的含量成正比关系,SO2的相对转换率随着 V2O5含量增加而增大,当V2O5含量 1. 3%时SO2的相对转换率明显增大。
第27卷第3期电站系统工程V ol.27 No.3 2011年5月Power System Engineering 72 文章编号:1005-006X(2011)03-0072-02
火电机组空气预热器改造的驱动装置问题浅析
Retrofit of Driving Mechanism of Air Heater for Thermal Power Unit
中国电力工程有限公司周正周宁李光伟
本文介绍的火电站改造机组为已投运30~40年的前苏联援建某国的300 MW燃气燃油发电机组,空预器部分的改造工作范围为对空预器烟气管道及空气管道的加固检修,与更换换热单元后驱动装置的选择。
1 空气预热器功能简介
空气预热器就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。
用于提高锅炉的热交换性能,降低能量消耗。
本改造机组采用的是转子回转式空气预热器,回转式空气预热器是再生式空气预热器最常见的形式,它利用烟气和空气交替地通过金属受热面来加热空气。
运行时空预器缓慢旋转,烟气入口和空气入口不变。
烟气进入空预器的烟气侧后排出,吸收了烟气热量的散热片在空预器的旋转下来到空气侧时,将热量传递给空气。
转子旋转式空气预热器由圆筒形转子和固定的圆筒形外壳及驱动装置组成。
原РВП-98Г型再生式空气预热器设计额定工况时技术特性如下:
燃料燃烧量(正常情况以燃烧天然气为主):天然气,81 120 Nm3/h;重油,70 000 kg/h;烟气中的多余空气,30%化学当量;
入口温度:378 ℃;出口温度:重油,140 ℃;天然气,170 ℃;允许压降:12.75 mmbar;
送风参数:送风出力,583×103m3/h;送风风压,807 kg/m2;入口温度:70 ℃;出口温度:333 ℃;允许压降:9.8 mmbar;
空气预热器转子外罩直径D=9.864 m,内部隔仓为24等份。
转子运行转速:2 r/min。
2 问题的发现及处理方案
空预器的改造过程,即加固管道、更换换热原件和驱动装置这些安装工作完成后,在冷态下单机调试运行,回转单元运转稳定,驱动电机电流稳定,跳动均在安全范围内。
但是,在随后的联动调试和启机试运行中出现如下的现象:在热态运行时圆筒转子与圆筒形外罩存在局部异响;且连续运行时驱动电机电流波动最大值超过跳闸电流。
厂方担心长时间如此状态下运行会使电机烧毁,引发停机打闸的事
收稿日期:2010-12-28
周正(1981-),男,工程师。
北京,100043 故,从而影响正常安全生产。
必须停机排查冷热状态下运行差别过大的原因。
回转式空预器由于转子直径很大,如果在制造时不能有效控制质量以及运行维护不当都会对设备产生很大损害。
所以分析热态运行时电流波动过大的可能原因如下:
(1) 向电厂方面求证该空预器是否曾经发生过火灾,而导致不在改造范围内的罩壳与转子轴存在固有变形,在热胀状态下运行时离心力增大,致使回转动平衡失效,达不到冷态单机调试时的效果;
(2) 对转动轴承进行检查,是否存在轴承损坏或装配配合间隙问题,而导致在热态运行时,转子回转运行不稳而造成的电机电流波动过大;
(3) 由空预器制造商的服务人员针对热态运行时,转子换热单元与罩壳之间的间隙重新审核计算,排查产生摩擦的可能性;
(4) 组织机组调试人员、施工方人员、空预器服务人员共同对空预器更换的部件及安装情况进行检验和分析,排查总装结构方面存在的隐患。
经过多方面排查原因,首先确定了该空预器并未发生过火灾,不存在转子设备变形较大的问题,轴承运行情况正常。
同时,因为该空预器罩壳未作更换,空预器厂家重新对间隙进行测定和计算,检验出确实存在空预器换热单元热胀后与罩壳刮蹭的问题,并将此原因作为导致驱动电机电流波动过大的主要因素,于是在空预器厂家设计人员的重新核定下,决定对回转换热单元进行打磨处理,并在处理结束后重新测量漏风率。
将回转换热单元的摩擦问题解决后,重新进行单机调试与漏风率的检查,经调整处理后冷态运行达标,驱动电机电流平稳正常。
但是在随后的启机联动热态调试状态下,驱动电机电流在平稳运行1~2 h后,随着机组负荷增大电流摆动持续增大,且最大值超过跳闸电流值,无法继续完成热态调试中磨合动静组件的过程。
而这个现象发生时,转子罩壳内热态运行时的异响已经随着处理打磨处理工作的完成而消失。
由于第一次异响问题的产生,是在新老组件的结合处产生,于是第二次排查工作重点也首先集中于此。
由于驱动电机和减速机以及驱动齿轮为重新更换的新组件,而与驱动齿轮相啮合的转子传动围带仍采用原有组件,根据驱动电机电流热态摆动过大的现象,将问题切入点锁定于此处。
在重新测定了传动围带的跳动量差值和拟啮合传动齿轮的齿形间隙后,不存在原有齿轮与新齿轮在齿形参数上不一致,在长期运行的前提下,可能会存在围(下转第74页)
74 电站系统工程2011年第27卷
面的冲刷,减轻了对受热面的磨损。
(2) 挡灰管束
挡灰管束设置在水平烟道的最前端,立式错列布置,横向节距为200 mm,横向16排,纵向节距为240 mm,纵向6排。
挡灰管组同烟道顶端的入口集箱、出口集箱相连,同时用蛇形管吊架固定在烟道顶部,管束悬吊于烟道中。
(3) 过热器管束
过热器管束由高温段管束和低温段管束(2组)组成,共有3组。
高温段管束立式错列布置,横向节距为144 mm,横向22(23)排,纵向节距为240 mm,纵向6排,蛇形管束纵向用撑架固定定位,横向用梳形板固定定位。
用吊架固定在烟道上方,管束悬吊于烟道中。
管束的两端分别同出口和入口集箱相连。
低温段管束立式错列布置,横向节距为144 mm,横向22(23)排,纵向节距为240 mm,纵向第一组为6排,第二组为8排,蛇形管束纵向用撑架固定定位,横向用梳形板定位。
用吊架固定在烟道上方,管束悬吊于烟道中,管组的两端分别同入口集箱、出口集箱相连。
(4) 设置锤式机械振打装置
在每级过热器上布置了吹灰装置的预留孔(建议采用脉冲燃气清灰系统),并在过热器蛇行管下方设置机械振打装置,受热面均立式布置,便于振打清灰。
3 技术优势及创新点
(1) 通过对ASH三次风过热器结构的合理布置及采取的相关措施,减小了积灰和磨损,保护了受热面,减小对传热的影响,提高和保证锅炉效率。
(2) 由于解决了汽轮机主蒸汽温度的调温问题,可以保证电站系统在生产运行期间,汽轮机主蒸汽温度、压力始终处于汽轮机使用寿命、效率允许的变化范围内,从而使汽轮机具有相对良好的运行条件,相应地确保其使用寿命,
(3) 因采用相对较高的主蒸汽温度、压力,降低发电汽耗,为汽轮机采用大范围变化主蒸汽压力和温度的滑参数运行创造了条件,使电站适应水泥窑生产的频繁波动、简化电站操作、提高发电系统的运转率,提高了吨熟料发电量。
4 水泥行业低温利用技术的发展趋势
锅炉低温段的蒸汽进入汽轮发电机的补汽系统或窑头余热锅炉中设计热水段后,解决锅炉给水的除氧等所需的热量,最大限度利用了窑头和窑尾所排放的废气中的余热。
窑尾余热锅炉注重水泥粉尘对锅炉造成的积灰和清灰问题,多数采用机械振打清灰方式;窑头余热锅炉多数采用炉前设置沉降室或旋风分离器,降低废气中的粉尘浓度,ASH过热器的积灰和磨损及清灰采用蒸汽清灰或机械振打清灰方式。
在3种锅炉的设计中,注重烟气阻力的问题,即选用的烟气速度不宜过高,这对于保证锅炉的热效率和锅炉的使用寿命有至关重要的影响。
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编辑:巨川
(上接第72页)
带磨损的情况,但不应该使驱动电机电流摆动超标。
并且,电厂提出重新使用未更换前的老驱动电机做一次热态试验比较,以此确定是传动系统的问题还是动力系统的问题。
更换过驱动电机后,驱动电流波动稳定,最终问题确定为新驱动系统的驱动电机选型问题。
因为原电机的额定输出电流为21 A,而新选电机的输出电流为30 A。
此结论得到了电厂方、施工方的认可,并最终得到了空预器制造商的认可,决定更换驱动电机以解决此问题。
3 总结
由此问题过程的分析过程可见,旧机组空预器的改造,不仅要考虑到新旧组件的配合与磨合问题,在新组件的选型方面也要给予充分的考虑,将一些可控因素作为安全系数加权的同时,也要将一些不可预见的问题做预案,并将可靠系数提升,以此来消除运行中可能发生的种种隐患。
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编辑:闻彰
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