空气预热器漏风控制系统异常分析与处理
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摘要：指出了马鞍山当涂发电有限公司一期为两台660MW超临界直流燃煤机组，锅炉为SG-2090/25.4-M968型直流炉，采用上海锅炉厂空气预热器公司生产的型号为2-32.5VI（50°）-2305SMRS的容克式三分仓空气预热器。该机组投产后一直存在空预器漏风控制系统自动跟踪异常情况，致使空预器漏风率较大，空预器电流异常波动，为保证机组运行安全、提高经济性，对空预器漏风控制系统进行了全面分析并提出了对应的处理措施，确保自动漏风控制正常。
关键词：超临界；空气预热器；直流炉；自动跟踪；异常处理
1引言
空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换器，由于它工作在烟气温度最低的区域，通过它回收烟气热量，降低排烟温度，因而提高了锅炉效率。同时由于提高了一、二次风温度，有利于着火和燃烧，减少了燃料不完全燃烧损失。
马鞍山当涂发电有限公司一期为两台660MW超临界直流燃煤机组，锅炉为SG-2090/25.4-M968型直流炉，采用上海锅炉厂空气预热器公司生产的型号为2-32.5VI（50°）-2305SMRS的容克式三分仓空气预热器，其传热原理是通过转动的转子，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，将热烟气的热量传导至冷空气。由于烟，风道与转子之间的相对运动，其动静部分之间总存在一定间隙，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，因而保持合适的漏风率是预热器的重要指标。
预热器的漏风包括直接漏风和携带漏风，直接漏风就是由于烟/空气压差引起的空气向烟气的泄漏，减小引起漏风的密封间隙、空洞或差压，是降低预热器漏风的主要途径。携带漏风，是容克式空气预热器所固有的漏风，它是由于旋转的转子经过空气侧，再转到烟气侧，由转子的空腔携带空气而造成的。
携带漏风是预热器的结构型式本身决定的，无法减少，而直接漏风与密封间隙成正比，与差压的平方根成正比。预热器中气流间压差的大小，主要取决于锅炉烟风道以及制粉系统的阻力，预热器冷端气流间的压差与预热器本身结构也有一定的关系，但当预热器的直径大小确定后，就不可能通过预热器设计本身去减少预热器中气流间的差值了。因此，减少预热器漏风的唯一途径是将密封间隙控制在最小限度。空气预热器密封装置的设计的关键就在于研究预热器变形的规律，使设计出的密封装置能有效地控制各种工况下使密封间隙在最小限值。自动漏风控制系统就是实现这一目标的一个有效手段。
2现象描述
该厂空预器漏风控制系统投自动跟踪一段时间后，空预器电流会出现大幅波动，预热器A1、A2、A3扇形板分控界面“自动跟踪”开关置“OFF”位，就地机械位置指示显示提升杆完全回复，将扇形板控制置“手动控制”方式，在就地控制箱操作扇形板，扇形板不动作。
3原因分析及处理
3.1机械部分、电气动力回路分析及处理
对各个扇形板加载机构进行检查，并无发现异常。对其电气回路进行检查，无接线松动，线路短接，异常接地等现象。检查结束后，通过直接捣加载电机接触器，电机正常动作，动力回路正常。
3.2PLC控制回路分析及处理
对预热器漏风控制柜内电气控制设备、回路进行检查，发现PLC控制模块“flt”故障显示灯亮，PLC控制模块工作异常，后对该PLC模块进行硬启动，PLC控制模块恢复正常。
3.3A3扇形板初级限位开关不触发分析及处理
扇形板自动跟踪时，探杆随扇形板下行，当探杆前端的探测头碰到转子上的传感瓣时，探杆上移，触发初级限位开关。手动控制A3扇形板下行，当扇形板下行至与转子接触，就地听到摩擦声且预热器电流明显增大，此时，探杆仍没动作，且无调节余度，怀疑探测头磨损严重。利用#1炉调停机会，进入预热器内部检查，发现A3扇形板传感器探头严重磨损，随后更换新传感器。
3.4传感器探头磨损原因分析及处理
由传感器设计工作原理所致，传感器探头必须与传感瓣接触，探杆上升，初级线圈才能动作，探头磨损不可避免。预热器内部风粉颗粒长期冲刷也是造成传感器探头磨损的重要原因。磨损探头可通过堆焊方式重新堆焊后投入使用，降低设备维护成本。
4扇形板投自动跟踪
#1机组正常运行工况，对空预器扇形板漏风控制系统进行热态调试，在确认所有限位开关的开闭状态可靠无误的情况下，将各扇形板“手动控制”开关置“ON”，逐一进行调试。
①将分控箱上“上下行”开关SA60置“下行”位，使扇形板下行。②扇形板下行过程中，密切关注扇形板与径向密封片两者间的摩擦声，并让运行人员监视预热器的工作电流，若就地有异常摩擦声，或预热器电流增大1～2A时，传感器探杆仍未上移触发初级限位开关，应立即停止下行，并上行3mm。③ 往下调节传感器探测头（若扇形板与径向密封片间隙较大，且传感器初级限位开关动作，则往上调节传感器探测头），然后重新操作以上步骤，反复调节几次，直至摩擦声音微弱，以扇形板与径向密封片刚接触，初级限位动作，加载电机停转，然后再上行为最佳。按同样方法逐个调试其他扇形板。将各扇形板“自动跟踪”按钮置“ON”。#1机组A预热器漏风装置投自动跟踪过程中，各参数变化趋势及分析，如图1所示。
图1#1机组A预热器漏风装置投自动跟踪过程中，各参数
变化趋势
从图中可以看出：在预热器漏风装置投自动跟踪过程中，预热器电流由26A上升至28A，同时，一次风机电流明显下降，其电流从250A左右降至210A左右。
5效果检验及分析
经过上述一系列的分析和调整工作，#1炉预热器漏风装置自动跟踪正常投入运行。自动跟踪投入前后各参数变化趋势如图2、图3所示。
对比图4、图5可以看出：在相同负荷下，预热器自动跟踪投入前后，一次风机电流下降明显，大约50A左右，一次风机侧漏风量明显减少；引风机电流也有明显下降趋势，烟气侧漏风量也有减少；送风机电流无明显变化趋势，与该风机的选型和特性有关，总体来说，预热器漏风装置自动跟踪的投入降低了预热器的漏风率，提高了锅炉效率。
图2自动跟踪投入前各参数变化趋势
图3自动跟踪投入后各参数变化趋势
6结语
本次通过对预热器漏风装置异常原因的分析和处理，漏风装置自动跟踪正常投入，提高机组运行安全性，降低了预热器漏风率；漏风装置运行工况的优劣是通过扇形板投自动跟踪时扇形板与径向密封片的间隙来判断的，间隙变化没有测量数据，只能通过摩擦声或预热器电流人为判断，所以调整不够精确；传感器探头容易磨损变形（与传感瓣摩擦损失和风粉颗粒冲刷磨损），导致次级线圈动作，自动跟踪退出，若次级线圈未动作，扇形板继续下行与径向密封片严重摩擦，或使转子堵转并造成设备损坏。为保证预热器长期安全经济运行，需加强设备巡查，勤调细调，发现有异常摩擦声，及时进行间隙调整。
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