回转式空气预热器转子卡涩原因及预防浅析

徐卫卫 阚忠袆(内蒙古京能盛乐热电有限公司运行部，内蒙古呼和浩特011517）

回转式空气预热器转子卡涩原因及预防浅析

徐卫卫 阚忠袆(内蒙古京能盛乐热电有限公司运行部，内蒙古呼和浩特011517）

通过对回转式空气预热器的工作原理、设备结构、运行维护等方面的研究，对回转式空气预热器运行中出现的转子卡涉的原因进行了分析。回转式空气预热器是电站锅炉中的一个主要辅助设备，空预器的漏风率是影响锅炉效率的重要指标，漏风率越高，锅炉效率越高，而回转式空预器转子与密封装置的间隙直接影响空预器漏风率的大小，在热态运行状态下，空预器各部件均会因受热而发生膨胀，转子会变成蘑菇状，转子与扇形板、弧形板之间的间隙会变化，大部分间隙都会变小。因此空预器在热态运行时，如果间隙过大，将导致空预器漏风率增大，如果过小，将导致空预器卡涩，最终导致空预器跳闸，机组降出力或停运，所以在发电厂中，分析运行中空预器转子发生卡涉的原因及如何预防显得尤为重要。

空预器；转子卡涉；原因

回转式空预器利用锅炉尾部烟道中烟气的余热来加热燃烧所需的空气，以此来提高锅炉效率，回转式空预器一般布置于锅炉尾部烟道中，其最重要的部件是转子，转子由很多个径向隔板和环向隔板将转子分成若干个格仓，格仓内放置换热元件。转子旋转时通过换热元件实现烟气和空气之间的热交换，转子的径向隔板上安装径向和轴向密封片。下部径向密封片与下部扇形板，上部径向密封片与下部扇形板，轴向密封片与弧形板在热态运行中接触或保持很小的距离，形成烟气和空气之间的密封。由于回转式空预器转子重达上百吨，转子内经长达10米，结构复杂，在运行中要保持如此匀速稳定的运转是很难的，同时在不同的工况，不同的工作温度，转子各个部件的膨胀都不同，这两方面原因造成空预器内部出现机械摩擦卡涩事故，现将其摩擦卡涩主要原因及运行中如何预防做以下分析：

1 空预器摩擦卡涩主要原因有以下几方面：

(1)径向密封片与扇形板摩擦：径向密封片和扇形板摩擦是很常见的，在启炉、锅炉变工况运行、停炉过程中，由于温度变化，空预器转子的各部件膨胀不同，极易出现径向密封片与扇形板摩擦现象，造成电流轻微波动或上涨、空预器发出异音，一般不会造成空预器正常运行，但当空预器径向密封片与扇形板摩擦严重时，空预器转子旋转受阻，空预器转子卡涩跳闸。

(2)轴向密封片与弧形板的摩擦：轴向密封片和弧形板摩擦也较为常见，由于在机组启、停工况、升降负荷过程中，若升降负荷速率太高的话，容易引起空预器转子与弧形板的膨胀不均，从而造成摩擦，严重时空预器转子发生卡涩，最终使空预器跳闸，影响机组出力。

(3)动静间隙调整装置故障导致扇形片与壳体摩擦：动静间隙调整装置可自动跟踪空预器转子变形情况，并通过机械装置对扇形板高度进行调节避免扇形板与空预器转子发生摩擦，由于安装在空预器的动静间隙调整装置产品质量差、加之安装、运行维护等原因使投运故障率升高，从而造成扇形板与壳体频繁出现卡涩现象，严重影响空预器的可靠运行。

(4)转子其它密封件与壳体摩擦：空预器的主要密封件是扇形板和密封片，还有一些辅助的密封件，如冷段T型密封钢中心筒密封组件、旁路密封组件等，在空预器长期运行后或空预器转子和这些密封件因受热不均而膨胀不匀时，这些密封组件也会出现不同类型的故障，从而造成空预器发生卡涩或其他故障。

(5)异物卷入空预器转子断面与扇形板发生摩擦：为了降低回转式空预器的漏风损失，提高锅炉热效率，空预器的密封间隙一般调整至最低，若空预器在运行过程中，即使有很小异物掉入空预器断面，也会使空预器转子发生卡涩。

2 运行中应如何避免空预器卡涉事故的发生

锅炉正常运行时，空预器也随之热态运行，锅炉尾部烟道的热烟气自上而下流动冲刷空预器换热片，烟气温度逐渐降低；而锅炉风烟系统中的冷空气自下而上流动，空气温度逐渐上升，这就使空预器转子的上端金属温度高于下端金属温度，转子的上端的径向膨胀量大于下端的径向膨胀量，加之转子自身重量的影响，结果是转子产生“蘑菇型变形”。这种变形与锅炉负荷有关，负荷越高，则尾部烟道烟温越高，空预器转子变形越严重。变形之后，空预器热端动静间隙增大，漏风加大，锅炉效率降低；严重时会导致空预器冷端转子与扇形板之间发生摩擦卡涩停转从而引发锅炉停炉事故。现从运行方面，总结几点防止空预器发生卡涩摩擦事故的措施。

(1)不断提高运行人员责任心，运行中监盘操作人员加强对空预器转速、电流、锅炉尾部烟道烟气温度的监视，发现有烟温有上涨趋势且伴随的空预器电流上涨，应及时查明原因进行控制调整，防止空预器发生卡摩擦涩。就地巡检人员加强对空预器的巡检频次，认真检查空预器运转情况，倾听空预器动静之间有无异音，若有异常，及时查明原因并进行处理。

(2)锅炉正常运行中应尽量避免锅炉快速升、降负荷，在升、降负荷期间，要严密监视空预器的运行状态，发现空预器电流有上涨趋势，应及时减低锅炉升负荷速率，必要时稳定负荷，待空预器电流稳定或开始下降后，方可再次升负荷。

(3)锅炉在启停过程中，要严格限制锅炉的升、降负荷速率，加强对空预器各运行参数的监视，发现参数异常或有变大的趋势，提前控制调整。

(4)加强对空预器的巡检维护检查，确保空预器轴承润滑油系统、冷却水系统工作正常，保证空预器运行各参数在规定的范围内。

3 结语

综上所述，回转式空预器转子发生卡涩事故的原因是多方面的，为了避免设备的损坏和确保空预器的运行可靠性，必须从选购、安装、调试、运行、维护等方面层层把关，使空预器转子发生卡涩故障率降到最低。

[1] 朱全利锅炉设备及系统中国电力出版社2006年2月第一版.

[2] 周强泰锅炉原理（第三版）中国电力出版社2008年10月第一版.

[3] 电厂锅炉原理及设备中国电力出版社2010年1月第一版.