國華公司600 MW機組鍋爐空氣預熱器為某鍋爐製造廠生產的三分倉、容克式空氣預熱器,型號為2-V1(50) -93IM。每台鍋爐配2台空氣預熱器,共計劃安裝38台。該型號空氣預熱器驅動方式為圍帶傳動。空氣預熱器安裝有導向軸承、支承軸承,油循環係統用來冷卻空氣預熱器導向及支承軸承。目前,國華公司共計投產運行34台該型號空氣預熱器,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
空氣預熱器基本參數:
轉子內徑 13 492 mm
主電機功率 37 kW
電機額定電流 68A
電機過流保護電流 86A
預熱器運行轉速 0. 99 r/min
入口煙溫 354℃
1、電流擺動情況
目前國華電力公司600 MW機組該型號空氣預熱器投產運行的有定洲、台山、太倉、寧海等6廠,這6廠都曾經不同程度地出現電流擺動情況。定洲電廠空氣預熱器電流擺動問題曾經最為嚴重,擺動幅度較大且擺動頻繁,擺動值經常達45A以上,最大電流擺動值達到109A;台山電廠空氣預熱器電流擺動值達到29 -33 A.擺動頻率為每分鍾至數十分鍾一次不等,最大電流擺動值達到50 A;寧海電廠空氣預熱器運行電流25 A較為正常,但同樣存在電流擺動問題,最大電流擺動值達到50A以上;太倉電廠空氣預熱器運行時間較短,電流較為穩定,一般24A左右,擺動值不超過26 A。
gechangtouchanchuqiyunxingdianliujibenwending,jingguoyiduanshijianyunxinghou,dabufendouchuxiandianliubaidongwenti。dianliubaidongdeyuanyingeyoubutong,qizhongtuiliwazhichengzhouchengdailaideyingxiangbijiaopubianqieyanzhong,gechangdouzengjingchuxiantuiliwashaowadewenti。
2、電流擺動原因分析
2.1空氣預熱器動、靜部分摩擦
空氣預熱器支撐鋼梁變形、轉子安裝誤差等都會引起轉子偏斜,造成動、靜部分摩擦。
定洲電廠2號機組大修,檢查發現2台空氣預熱器導向軸承處軸端水平偏斜度分別達到2. 02 mm/m和0.65 mm/m.遠大於0.40 mm/m的廠家安裝標準。當轉子水平偏斜度超過一定程度,特別是轉子向煙氣側偏斜時,轉子水平分力很大,再加上煙氣、空氣壓差造成的水平推力和傾覆力矩,使導向軸承和底部徑向定位軸承承受的水平力過大,容易導致軸承的損壞、摩擦力的瞬間增大或周期性增大,也會造成電流的擺動。特別是蓄熱包堵灰、空氣預熱器壓差較大時,受風壓影響更明顯。
此ci外wai,要yao求qiu空kong氣qi預yu熱re器qi主zhu軸zhou軸zhou承cheng水shui平ping度du和he底di部bu支zhi撐cheng軸zhou承cheng水shui平ping度du都dou在zai嚴yan格ge的de標biao準zhun之zhi內nei,從cong而er保bao證zheng底di部bu支zhi撐cheng軸zhou承cheng推tui力li瓦wa和he推tui力li盤pan之zhi間jian形xing成cheng良liang好hao的de接jie觸chu麵mian,才cai會hui在zai運yun行xing中zhong形xing成cheng良liang好hao的de油you膜mo。按an廠chang家jia要yao求qiu和he國guo標biao規gui定ding,空kong氣qi預yu熱re器qi主zhu軸zhou軸zhou承cheng的de安an裝zhuang水shui平ping度du應ying不bu大da於yu0. 25 mm/m,下軸承的水平度應在0.4mm/m之內,二者相對水平偏差應不大於0.25mm/m。在定洲電廠大修時,某空氣預熱器下軸承箱水平度實測為0.9 mm/m。rucidadeshuipingpianxiedushidibutuilizhouwadegongzuozhuangtaipianlishejizhuangtai,yuanyuanchaochuqiduishuipingpianxiedezibuchangnengli,xingchengtuilipanyutuiliwajubujiechu,nanyixingchenglianghaoyoumo。
2.2鍋爐排煙溫度比原設計高
kongqiyureqidemifengjianxishianzhaoshejipaiyanwendushezhide。guolushijipaiyanwendubishejizhigaochuhenduo,cishiqibianxingliangbishejizhiyaogao,zaochengmifengzhuangzhineidemoca。zheshi,zhouxiangmifengneidemocahuidailaidianliudeqingweiyouguilvdibaidong,danbuhuixingchenghenyanzhongdedianliubaidong。
2.3傳動裝置方麵的原因
鍋(guo)爐(lu)排(pai)煙(yan)溫(wen)度(du)大(da)於(yu)設(she)計(ji)值(zhi)或(huo)空(kong)氣(qi)預(yu)熱(re)器(qi)的(de)安(an)裝(zhuang)誤(wu)差(cha)都(dou)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)圍(wei)帶(dai)銷(xiao)與(yu)傳(chuan)動(dong)齒(chi)輪(lun)齒(chi)根(gen)有(you)頂(ding)觸(chu)或(huo)根(gen)切(qie)現(xian)象(xiang),這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)是(shi)隨(sui)鍋(guo)爐(lu)負(fu)荷(he)升(sheng)降(jiang)而(er)變(bian)化(hua)。
空氣預熱器減速箱傳動齒輪齒根底部與圍帶銷按照安裝要求應為22 mm,傳動齒輪端麵與下圍帶扁鋼間隙為13 mm。如(ru)果(guo)傳(chuan)動(dong)齒(chi)輪(lun)齒(chi)根(gen)底(di)部(bu)與(yu)圍(wei)帶(dai)銷(xiao)齧(nie)合(he)間(jian)隙(xi)過(guo)小(xiao),造(zao)成(cheng)傳(chuan)動(dong)齒(chi)輪(lun)齒(chi)根(gen)受(shou)力(li)較(jiao)大(da),則(ze)會(hui)出(chu)現(xian)減(jian)速(su)箱(xiang)整(zheng)體(ti)振(zhen)動(dong)和(he)噪(zao)音(yin)較(jiao)大(da)。如(ru)果(guo)傳(chuan)動(dong)齒(chi)輪(lun)端(duan)麵(mian)與(yu)下(xia)圍(wei)帶(dai)扁(bian)鋼(gang)間(jian)隙(xi)過(guo)小(xiao),就(jiu)會(hui)造(zao)成(cheng)空(kong)氣(qi)預(yu)熱(re)器(qi)轉(zhuan)子(zi)受(shou)熱(re)膨(peng)脹(zhang)後(hou)下(xia)圍(wei)帶(dai)扁(bian)鋼(gang)與(yu)傳(chuan)動(dong)齒(chi)輪(lun)摩(mo)擦(ca)。這(zhe)兩(liang)種(zhong)情(qing)況(kuang)都(dou)會(hui)使(shi)減(jian)速(su)箱(xiang)的(de)傳(chuan)動(dong)力(li)矩(ju)增(zeng)大(da),導(dao)致(zhi)空(kong)氣(qi)預(yu)熱(re)器(qi)電(dian)流(liu)擺(bai)動(dong)。
2.4底部推力瓦油膜形成不好
旋轉的推力盤鏡板與推力瓦麵之間形成的一層壓力油隔離層稱為油膜。油膜厚度與推力盤、推力瓦間的相對運動速度、油的粘度、瓦麵平均比壓等因素有關。
一般推力軸承油膜厚度在0. 03—0.07 mm,作為低速、重載推力瓦,油膜厚度更偏薄。依照推力瓦的設計要求,空氣預熱器理想轉速應達到5r/min以上,而從換熱角度考慮一般都采取較低的轉速。該空氣預熱器轉速為0.99 r/min,zheyangjiuzaochengtuiliwahetuilipanzhijianyoumojianlibuhao。tebieshizaiqidongjieduan,tuiliwagengshizaibijiaoeliedetiaojianxiagongzuo,tuiliwayutuilipanjianruobunenglianghaodixingchengyoumo,tuiliwajiuhuijingchangchuzai“邊界潤滑”狀態,嚴重時會造成燒瓦。燒瓦後金屬直接接觸,處於幹摩擦和邊界摩擦之間,邊界摩擦的摩擦係數f=0.1~0.3;而良好的油膜為液體摩擦,其摩擦係數f=0.001 -0.01。推力瓦由油膜潤滑突變到邊界摩擦時,摩擦力瞬間能增大幾十倍,可以明顯影響到電流的擺動。
為了能夠滿足推力瓦在低速,特別是啟動初期的油膜潤滑,一般都采取刮瓦的方法,目的是通過刮瓦在瓦麵上形成眾多的“油囊”,瓦(wa)麵(mian)刮(gua)研(yan)對(dui)於(yu)形(xing)成(cheng)良(liang)好(hao)的(de)油(you)囊(nang)很(hen)重(zhong)要(yao)。現(xian)在(zai)烏(wu)金(jin)瓦(wa)瓦(wa)麵(mian)按(an)照(zhao)廠(chang)家(jia)的(de)要(yao)求(qiu)都(dou)不(bu)進(jin)行(xing)瓦(wa)麵(mian)刮(gua)研(yan),廠(chang)家(jia)的(de)理(li)由(you)是(shi)機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)瓦(wa)麵(mian)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)形(xing)成(cheng)油(you)膜(mo)的(de)要(yao)求(qiu),但(dan)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)並(bing)不(bu)理(li)想(xiang)。有(you)數(shu)據(ju)說(shuo)明(ming),手(shou)工(gong)刮(gua)研(yan)還(hai)是(shi)可(ke)以(yi)收(shou)到(dao)一(yi)定(ding)效(xiao)果(guo)的(de)。
同時,增加烏金瓦進油側的進油角,有利於潤滑油進入鏡板與推力瓦麵之間形成油膜。通過檢查發現,該型空氣預熱器下軸瓦6kuaituiliwajunmeiyoujinyoucao,tuiliwajinyoucebianyuanyimosun,meiyouzugouliangderunhuayoujinrutuiliwahetuilipanzhijianxingchengyoumo,shituiliwayutuilipanjingbanjiandeyoumoguobo,chuzaijijiangpohuaidelinjiezhuangtai,rongyishituiliwachuyubanrunhuazhuangtai,shenzhijianduanxingdeganmoca。
圖3(a)是太倉電廠空氣預熱器推力瓦刮研前的照片,中間部位已經有磨損,周邊部位可見未進行過手工刮研;圖3(b)是太倉電廠空氣預熱器推力瓦刮研後的照片,刮研標準要求瓦麵整體接觸達到80%.瓦麵接觸點1~2點/cm2。
2.5潤滑油原因
潤滑油粘度偏低或由於溫度高造成的油粘度降低,在重載負荷下容易使油膜形成不好或不能形成油膜。
根據潤滑原理,流體動力潤滑的必要條件:(1)流體必須有粘度,供應充分;(2)兩表麵必須有相對速度,油從大口進,小口出;(3)相對滑動兩表麵必須呈現收斂的楔形油隙(見圖4)。
國華600 MW機組鍋爐空氣預熱器普遍采用帶有可傾推力瓦的支撐軸承,推力瓦與平衡盤之間形成收斂的楔形油隙:進油側間隙為40~47um,出油側間隙為20~25um,推力瓦依靠楔效應承載機理,以保證形成油膜來潤滑推力瓦塊。如果潤滑油內含有大於25um的de顆ke粒li狀zhuang雜za質zhi,就jiu可ke能neng造zao成cheng顆ke粒li進jin入ru推tui力li瓦wa與yu平ping衡heng盤pan之zhi間jian,導dao致zhi推tui力li瓦wa與yu平ping衡heng盤pan發fa生sheng摩mo擦ca,並bing引yin起qi電dian流liu擺bai動dong。當dang小xiao顆ke粒li被bei潤run滑hua油you帶dai出chu推tui力li瓦wa與yu平ping衡heng盤pan之zhi間jian後hou,電dian流liu就jiu逐zhu漸jian趨qu於yu正zheng常chang。由you此ci看kan出chu,油you楔xie潤run滑hua對dui潤run滑hua油you油you質zhi要yao求qiu很hen高gao。製zhi造zao廠chang在zai設she計ji時shi鑒jian於yu國guo內nei潤run滑hua油you的de實shi際ji情qing況kuang和he油you粘zhan度du的de考kao慮lv,空kong氣qi預yu熱re器qi油you站zhan濾lv網wang標biao準zhun為wei40um,也就是說,小於40um、大於25um的顆粒還會進入推力瓦與平衡盤之間的間隙,容易導致推力瓦與平衡盤發生摩擦,並破壞兩者之間形成的油膜。
定洲電廠某預熱器曾發生無規律地擺動,通過對下軸承實施潤滑油的置換後(加新油、排出舊油).電流擺動明顯好轉。在後來的檢修中對油腔檢查發現底部有很多沉澱的顆粒和金屬屑。
3、處理措施
(1)檢查轉子水平度,在偏差允許的範圍內向風側偏斜
空氣預熱器轉子水平以軸頭為測量基準麵,主軸軸承的水平度應不大於0. 25 mm/m,並建議盡量向風側偏斜,以減少煙風壓差帶來的傾覆力矩的影響。同時要求空氣預熱器上、下軸承箱的水平度應在0.4 mm/m之內,二者與主軸軸承的相對水平偏差應不大於0. 25 mm/m。定洲電廠大修時發現某預熱器下軸承箱和主軸軸承的水平偏差嚴重超標,經處理後,空氣預熱器電流擺動問題得以消除。
(2)檢查轉子“T”型鋼、圍帶的圓跳度、橢圓度
消除轉子“T”型鋼和圍帶的變形部位,不僅可以避免動、靜摩擦,而且消除了回轉部件上凸的最高點,密封間隙能夠設置得相對小一些,對空氣預熱器漏風的減少也有好處。
(3)檢查空氣預熱器減速箱驅動大齒輪和圍帶銷的間隙
如果鍋爐實際排煙溫度遠遠高於鍋爐設計排煙溫度,建議將驅動大齒輪與圍帶銷的間隙重新進行校核計算和調整。
(4)定期檢查潤滑油,檢查推力瓦,必要時手工刮研瓦麵
congguohuagongsijigedianchangdeqingkuangkan,kongqiyureqifashengdianliubaidongdaduoyutuiliwayouguan。shucituiliwamianmosunjingguochulihou,dianliubaidongqingkuangpubianmingxianhaozhuan。zaiyunxingzhongwufatingjideqingkuangxia,genghuanrunhuayoubaochiyouzhidelianghao,yekeyitigaoyoumoxingchengdezhiliang,jiangdidianliubaidongdefudu。
(5)下軸承更換為滾珠軸承
目mu前qian製zhi造zao廠chang已yi經jing將jiang最zui近jin生sheng產chan的de空kong氣qi預yu熱re器qi下xia軸zhou承cheng改gai為wei滾gun珠zhu軸zhou承cheng。滾gun珠zhu軸zhou承cheng不bu僅jin可ke以yi避bi免mian油you膜mo的de難nan題ti,對dui油you質zhi的de要yao求qiu相xiang對dui較jiao低di,而er且qie可ke以yi適shi應ying較jiao大da的de轉zhuan子zi偏pian斜xie角jiao度du。出chu於yu安an全quan的de考kao慮lv,選xuan型xing時shi要yao注zhu意yi預yu留liu較jiao大da的de軸zhou承cheng承cheng載zai餘yu量liang,檢jian修xiu時shi避bi免mian電dian流liu通tong過guo軸zhou承cheng造zao成cheng電dian蝕shi損sun壞huai。
4、結 語
根據空氣預熱器運行情況看,電流擺動現象普遍存在,嚴重時對機組運行造成威脅。但隻要從基建安裝、檢修、定期維護等環節上工作做細,從嚴要求,對推力瓦進行徹底刮研,對潤滑油油質加強監督,電流擺動問題完全可以得到控製。
相關生物質鍋爐顆粒機產品:
1、
生物質蒸鍋
2、
秸稈壓塊機
3、
木屑顆粒機