鄭杰

摘要：空預器對于火力發(fā)電廠是十分重要的設備，為保障其可靠運行，某廠利用檢修停機的機會，對300MW機組空預器的電氣回路進行改造，基本上解決了空預器不明原因跳閘等問題，目前改造后的電氣回路運行正常，無缺陷發(fā)生。

Abstract： The air preheater is a very important equipment for thermal power plants. In order to ensure its reliable operation， a plant took the opportunity of maintenance and shutdown to transform the electrical circuit of the air preheater of a 300MW unit， which basically solved the unknown cause of the air preheater for problems such as tripping. The electrical circuit after the transformation is currently operating normally without defects.

關鍵詞：空預器;一次回路;二次回路;改造

Key words： air preheater;primary circuit;secondary circuit;transformation

中圖分類號：TM621? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）23-0118-02

1? 概述

某廠300MW機組于2007年投產(chǎn)運行，至今已十數(shù)余年。鍋爐采用的空氣預熱器型號為LAP10320/883，即受熱面旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式空預器，又稱容克式空預器。每臺鍋爐配置兩臺空預器，安裝于煙道尾部，轉(zhuǎn)子的受熱元件在煙氣側從煙氣中吸收熱量，通過空氣側時，再將熱量傳遞給空氣。由于轉(zhuǎn)子緩慢旋轉(zhuǎn)，傳熱元件交替地通過煙氣側和空氣側通道，當傳熱元件與煙氣接觸時吸收熱量并積累起來，與空氣接觸時釋放儲存的熱量來加熱空氣，如此周而復始[1]。

空預器對于鍋爐經(jīng)濟運行來說，是非常重要的設備，它可以通過換熱，有效降低排煙溫度，提高鍋爐的效率;送進爐膛的一二次風被預熱，有利于燃料的著火和燃燒，減少燃料不完全燃燒的損失，可以有效提高燃燒效率。

若機組正常運行中，空預器電機由于某種原因停轉(zhuǎn)，仍處于煙氣和空氣氣流中的轉(zhuǎn)子，將發(fā)生不對稱變形，再次啟動時將會產(chǎn)生困難，甚至造成軸承和預熱器嚴重損壞。[1]因此，某廠300MW機組DCS邏輯中設置兩臺空預器的主、輔電機均停止后，經(jīng)15秒延時觸發(fā)MFT，滅火保護動作。一旦在運行中發(fā)生停轉(zhuǎn)，應盡一切可能盡快恢復其轉(zhuǎn)動，可以用手輪盤轉(zhuǎn)空預器，在采取上述措施的同時，應盡快找出停轉(zhuǎn)的原因，以便盡快消除缺陷恢復正常運行。若空預器電機由于其二次回路不可靠，比如：合閘回路接點接觸不良等原因，造成空預器電機跳閘，將對設備安全產(chǎn)生威脅，并影響機組的正常運行，若主、輔電機切換不正常，將觸發(fā)滅火保護，造成嚴重的后果?？梢姡ＷC空預器控制回路的可靠，是至關重要的。

2? 運行中發(fā)現(xiàn)的一些問題

某廠300MW機組空預器在近年來運行中，存在一些問題，如下：

2.1 位置方面

空預器控制柜的原位置在鍋爐房6.3m平臺，處于空預器支撐軸承旁，位置如圖1，由于空預器為三分倉結構，壓差較大，漏風率較大，而控制柜所處環(huán)境狹小，散熱和空氣流通較差，落灰嚴重，環(huán)境惡劣，由于空預器控制柜運行時間長，密封性下降，柜內(nèi)元器件積灰嚴重，不利于空預器的可靠控制;控制柜周圍環(huán)境溫度高，散熱條件有限，柜內(nèi)變頻器和元器件容易過熱，老化嚴重。

2.2 回路方面

空預器的控制回路存在不合理的設計，在運行過程中多次出現(xiàn)不明原因跳閘情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)其回路中存在問題如圖2所示。

①圖2中方框1，主、輔電機一次回路中接觸器的主觸點CA、CB位于電源開關ZKA1、ZKB1下口，變頻器輸入側的上口，這樣設計的缺陷就是若電機事故跳閘停止后，變頻器也會立即失電，變頻器失電后，運行和檢修人員無法查看內(nèi)部報警以及參數(shù)，影響故障判斷。

②圖2中方框2，控制柜的柜頂冷卻風扇回路，是由主、輔電機接觸器的輔助常開觸點CA、CB，串聯(lián)風扇啟動按鈕FK來啟動風扇的。由于運行時間較長，以及環(huán)境惡劣，CA、CB觸點接觸不良，經(jīng)常會導致柜頂風扇停轉(zhuǎn)，影響柜內(nèi)元器件散熱，加速設備老化，并且影響變頻器正常工作和使用壽命，甚至造成變頻器的損壞。

③圖2中方框3，主電機變頻器得電控制回路中，CA接觸器線圈串聯(lián)著兩個常閉接點，一個是CB的常閉接點，也就是輔電機的閉鎖接點，即主電機與輔電機相互閉鎖，不能同時啟動，一個是熱偶RJA的常閉接點。這兩個常閉接點，只要有一個接觸不良的，就會導致主電機控制回路失電，CA線圈釋放，主電機跳閘，若此時沒有正常聯(lián)起輔電機，就可能造成鍋爐滅火嚴重后果;若成功切換至輔電機，由于主電機接觸器CA輔助常閉觸點串接在輔電機變頻器得電控制回路中，則無法更換主電機接觸器CA，強行更換會導致輔電機跳閘，可見，此回路設計不合理，并且非常不利于檢修人員維護操作。

2.3 電機方面

空預器電機的位置在鍋爐房6.3m平臺，處于空預器支撐軸承旁，由于空預器的結構導致其漏風率較大，所以電機運行環(huán)境處粉塵較大，粉塵主要對電機軸上兩頭的軸承有影響，軸承壞后引起定子與轉(zhuǎn)子相磨發(fā)熱，盡而燒壞線圈，最便捷的方法是對電機進行定期加油，而由于其機械結構的限制，即主輔電機轉(zhuǎn)子連接與同一齒輪處，導致其中一臺電機運行時，另一臺電機無法停運加油維護，只能隨即組檢修時檢查維護，大大減少了電機的壽命，以及降低了運行可靠性。

綜上所述，為保證機組運行可靠性，以及設備運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，某廠利用機組檢修期間，針對以上問題，對空預器的回路和電機進行改造。

3? 改造具體內(nèi)容

3.1 位置方面

針對環(huán)境惡劣以及散熱情況差的改造：將空預器控制柜進行移位，由鍋爐房6.3m平臺，空預器支撐軸承側，移至鍋爐房12m平臺，如圖1。12m平臺較為寬敞，通風良好，積灰情況得到改善，只要定期巡檢、清掃，可以保證控制柜的良好運行環(huán)境;除此之外，散熱情況也得到改善，有利于變頻器的可靠運行。

3.2 回路方面

針對控制回路中的問題，逐一改進，如圖3所示。

①圖3中方框1，將主、輔電機一次回路中接觸器的主觸點CA、CB從電源開關ZKA1、ZKB1下口，變頻器輸入側的上口，移動至變頻器輸出側和電機之間，保證變頻器在電機事故跳閘停止后，依然帶電，可以保證故障報警信息不丟失，輔助運行和檢修人員查看內(nèi)部故障記錄以及參數(shù)，及時準確處理缺陷，縮短消缺時間。②圖3中方框2，控制柜的柜頂冷卻風扇回路進行精簡，取消主、輔電機接觸器的輔助常開觸點CA、CB，以及串聯(lián)風扇啟動按鈕FK;更換為空開ZKF直接啟動，有效防止因為CA、CB觸點接觸不良，導致柜頂風扇停轉(zhuǎn)，保證柜內(nèi)元器件散熱，保證變頻器可靠運行，延長其使用壽命。③圖3中方框3，主電機變頻器得電控制回路中，由原先CB的常閉接點串聯(lián)熱偶RJA的常閉接點，改為CB的常閉接點，并聯(lián)一個可滑動的連片LP1。首先取消熱偶RJA的常閉接點，減少由于接點不可靠造成回路斷開的風險，投入變頻器的過載保護，用來取代熱偶的功能，防止電機過流。增加一個可滑動的連片LP1，正常運行時在斷開位置，當輔電機接觸器CB故障需要更換時，為防止主電機CB常閉接點斷開，可將LP1滑至接通位置，更換接觸器CB并測量其常閉接點可靠后，將LP1斷開，恢復正常運行。保證在不停電的狀態(tài)下，完成檢修工作，減少了機組非停的風險。

3.3 電機方面

將原來使用的普通電機更換為軸承室具有加油孔的電機，這樣可以在電機運行中根據(jù)電機運行工況定期補充或者更換潤滑脂，從而提高了電機使用壽命以達到保證機組可靠運行的效果。

4? 維護措施

改造后，針對運行中的空預器控制柜制定了維護措施，如下：①定期巡檢，巡檢內(nèi)容包括：柜內(nèi)風扇、變頻本體風扇是否運轉(zhuǎn)良好;元器件測溫，溫度是否偏高;LP1連片是否在正確位置;柜內(nèi)是否積灰嚴重;電機是否有異響、發(fā)熱;電機各部件溫升是否超標;電機的散熱、通風是否良好;電機的積灰是否嚴重等等。巡檢結果記錄成表格，便于日后查看。②定期清掃，清掃范圍包括：兩臺空預器控制柜柜體外部，柜內(nèi)變頻器以及各元器件，電機處，清掃時要緩慢進行，并使用絕緣工器具，防止灰塵造成的短路。

5? 結論

通過本次改造，空預器電氣回路的可靠性得到提高，解決了空預器不明原因跳閘的問題，保證了主設備的正常運轉(zhuǎn)，并且提高了維護的效率，縮短消缺時間，為機組可靠運行提供有利的保障。

致謝：在論文完成之際，特別感謝領導和同事對我的幫助，在選題和資料收集方面，感謝他們給我了寶貴的意見。由于我的學術水平有限，論文中難免有不足之處，懇請大家批評和指正。

參考文獻：

[1]東方鍋爐（集團）股份有限公司.回轉(zhuǎn)式空氣預熱器說明書.

[2]盧常飛，董猛.垃圾焚燒CFB鍋爐空預器一次風高溫管腐蝕原因分析[J].價值工程，2019，38（25）：239-241.

[3]劉武.基于DCS的空預器吹灰順序控制系統(tǒng)改造[J].價值工程，2016，35（03）：100-103.