电厂烟风系统空气预热器漏风治理与节能效果左悦

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年第5期   作者:左悦
[导读] 电是我国人们生产生活必不可的最重要基础能源,最近几年发展非常迅速
        摘要:电是我国人们生产生活必不可的最重要基础能源,最近几年发展非常迅速。目前,很多电厂为了降低锅炉热损失开始使用烟气余热利用技术改造锅炉尾部烟道,尽可能地回收排烟余热,充分利用这部分热量使其回到热力系统中,以减少排烟热损失,降低排烟温度,从而提高锅炉的热效率和电厂的热经济性,实现机组节能降耗,使电厂的安全运行生产更加有意义。
        关键词:电厂烟风系统;空气预热器漏风治理;节能效果
        引言
        我国经济建设的快速发展推动我国各行业发展迅速,其中电力行业的发展尤为显著。电厂烟风系统空气预热器漏风属于常见故障问题,漏风问题出现后会严重提升系统运行的电能消耗量。空气预热器漏风问题主要有两种:携带漏风和直接漏风。预热器漏风问题会严重影响设备运行质量和效率,还会导致设备零件的损坏,尤其会增加电厂运行能源消耗,因而需要利用有效的漏风治理措施对漏风问题进行治理。
        1电厂烟风系统空气预热器漏风问题的诱因
        电厂烟风系统的三分仓回转式空气预热器漏风问题可以分为两种,分别是携带漏风和直接漏风。对于这两种漏风问题的诱因是存在差异的,具体如下。1.携带漏风的漏风量较少,主要是由空气预热器自身运转而产生的。携带漏风产生的漏风量大约为设备漏风总量的15%左右,空气预热器的转子旋转速度与携带漏风的漏风量是正比例变化的关系,漏风量会随着转子旋转速度提升而增加。同时,携带漏风量还与空气预热器的转子规格大小有关联影响作用,携带漏风量可以根据空气预热器的转子直径、转子高度、转速、蓄热板金属和灰污占转子容积份额等参数来计算得出。2.直接漏风是空气预热器漏风的主要问题形式,直接漏风占比就是总漏风量除去携带漏风量,约为85%。直接漏风问题产生的原理是设备运行时空气侧与烟气侧之间存在压差,导致漏风现象出现。电厂烟风系统空气预热设备运行是处于转动状态,设备零件存在动与静两种形式,动静设备之间有间隙,压差作用产生时,间隙就会有漏风现象出现。空气预热器设备运转期间,压力值高的一次风同时向二次风和烟气侧漏风,压力值高的二次风也会向其方向漏风。直接漏风量可以通过漏风间隙面积、气体密度、内外压差等参数计算得出。其中,间隙面积会由于设备热运行产生的变形而改变,变形量可以通过预热器冷与热端温差、转子高度、转子半径进行计算。
        2电厂烟风系统空气预热器漏风治理
        2.1漏风控制系统控制原理
        机组稳定在一定负荷后,空预器冷热端温差接近定值,因此转子的变形量也近似为定值,为保证密封效果,扇形板移动距离也近似为定值,而扇形板的移动速度是固定的,因此,机组负荷与执行机构跟踪时间一一对应,完全可以根据机组负荷来确定执行机构的动作时间,扇形板动作至最合适的位置,使扇形板与转子密封片的间隙为最佳间隙。1.每个空预器扇形板提升机构加装线性可变差动变压器(LVDT)测量装置,精确测量扇形板跟踪行程,并将跟踪行程送至分散控制系统(DCS)。2.将机组负荷300~650MW分为8个阶段,在达到相应的负荷阶段且温度判断条件满足时,现场通过监听摩擦声、监测空预器电流等手段来确定这8个阶段扇形板下弯的最佳距离,记录执行机构跟踪时间的经验参数,形成机组负荷与执行机构跟踪时间的对应关系表。3.将执行机构跟踪距离的经验参数设置于控制系统,实时采样机组负荷及空预器出入口温度,判断当前负荷阶段及温度,温度采样满足条件时,系统将控制执行机构按照经验参数带动扇形板移动。当机组负荷发生变化时,从当前位置调整至负荷变化后的位置。4.设置控制系统保护逻辑。实时监测空预器电机电流信号,在控制系统自动模式下,检测到空预器电流有波动(5s内电流变化幅值≥5A),系统将会对扇形板进行过流调节,扇形板自动提升至上一负荷阶段位置,直至电流波动消失。当检测到紧急提升信号时,扇形板紧急提升至上限位置。紧急提升信号为:(1)就地控制柜扇形板紧急提升按钮按下;(2)操作员画面紧急提升;(3)执行机构下放超时;(4)执行机构下极限开关动作;(5)自动控制模式下,温度传感器故障;(6)空预器电机过载;(7)空预器转子停转报警。


        2.2高度重视高加系统退出检修对空气预热器堵灰的影响
        优化运行方式及高加系统退出的相关操作,提高检修维护质量,避免出现高加系统的长期停运,从而减小对SCR装置的影响,有效控制空气预热器的堵灰。
        2.3加强燃煤掺配和吹灰管理
        在锅炉运行燃烧煤时,硫含量过高会对烟风系统运行造成不良的影响,因而可以采用降低锅炉硫分含量的方式对漏风问题进行治理。当锅炉燃烧硫分变小时,空气预热器运行通道就不会出现堵塞情况。因此,必须加强燃煤掺配,控制入炉煤硫份在设计煤种范围内,同时在采用蒸汽吹灰时,要确保吹灰疏水温度达到要求,避免吹灰器带水吹损蓄热元件和密封片,同时要合理调控吹灰压力,增加吹灰次数,加强暖风器管理,尽量提高冷端综合温度等。
        2.4定期进行设备检修管理
        在检修期间,为了改善空气预热器漏风问题,会对密封间隙进行相应的调整,但是间隙调整过大或过小都会影响产生不良影响。因而检修人员要根据以往调整的实践经验,对密封间隙调整度进行合理的控制。同时,要定期进行空气预热器设备检修管理工作,检查设备各个结构运行状态是否正常,出现问题及时解决,保证空气预热器设备运行质量良好,再配合漏风治理措施来全方位的对烟风系统空气预热器漏风问题进行有效的治理。
        2.5改造方案平衡计算及分析
        利用热平衡分析电厂的各项经济性指标来反映机组的热经济性,在热平衡中,用“热效率”衡量被有效利用的能量与消耗的能量在数量上的比值,其中,热平衡中被没有顾及能量在质量上的差别,不能反映装置的完善程度。而分析不仅考虑能量的数量,还顾及能量的质量。由于提出的3个联合运行系统当中均加设了换热设备,所以,现在用加设的该系统的损失的大小来衡量整个烟气余热利用过程的热力学完善程度。在传热的过程中,传热温差越大,传热损失越大,然而提高空气的余热温度可以降低损失率。
        2.6转子倾斜度调控
        首先,空气预热器漏风问题的形成与转子运行状态有直接的关联,对转子的倾斜度进行调整,保证转子位置的正确性,并促使能够长期保持稳定状态,在中心轴线上运转,从而对间隙面积大小进行有效的控制。调整转子运行状态时,要对轴承的轴线与转子水平线进行确定,以此为基准进行调整。
        结语
        电厂烟风系统空气预热器漏风问题,一直都是发电系统运行效果的主要影响因素,空气预热器漏风问题引发的原因较多,需要采取针对性的措施来强化空气预热器的密封性,控制转子运行零件的间隙,减少漏风量,促进空气预热器设备运行稳定性与高效性提升。运行调整优化、加强设备检修管理、针对性进行设备改造等都是治理的有效措施,需要结合实际合理地综合运行,对漏风问题进行全面的治理控制。
        参考文献
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        [2]车凌云,祝雷渊,王华.空气预热器冷端扇形板配置自动跟踪系统降漏风改造研究[J].锅炉技术,2018,49(5):64-67.
        [3]王艳红,李勇,刘洪宪,等.空气预热器漏风率变化对锅炉效率的修正计算[J].化工机械,2014,41(5):606-611.
        [4]王英,曹鹏.传统空预器漏风控制装置的优化改进[C]//江苏省电机工程学会,安徽省电机工程学会,浙江省电力学会.第六届电力工业节能减排学术研讨会论文集,2011:80-82.
       
       
       
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