空预器试运阶段常见问题的分析和处理培训学习课件.ppt
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1、空预器试运阶段常见问题的分析和处理目目 录录一、前言-空预器主要结构简介二、二、导向轴承压板螺栓断裂三、三、导向轴承、推力轴承漏油四、预热器堵塞(元件碎裂、脱落)六、仓格裂纹五、鼓形齿联轴器脱落七、空预器卡死八、空预器异响(导向轴承、推力轴承)九、吹灰器支架安装十、空预器二次燃烧前言前言-空预器主要结构简介空预器主要结构简介 容克式回装式空气预热器是一种以逆流方式运行的再生式热交换器。加工成特殊波纹的金属蓄热元件被紧密地放置在转子扇形隔仓格内,转子以 0.99转/分的转速旋转,其左右两半部份分别为烟气和空气通道。空气侧又分为一次风通道及二次风通道,当烟气流经转子时,烟气将热量释放给蓄热元件,烟
2、气温度降低;当蓄热元件旋转到空气侧时,又将热量释放给空气,空气温度升高。如此周而复始地循环,实现烟气与空气的热交换。它不但是电站锅炉的主要部件,而且也是化工、冶金过程中理想的节约能源、提高效率的热交换器。空预器主要结构空预器主要结构二、二、导向轴承压板螺栓断裂导向轴承压板螺栓断裂导向轴承压板螺栓位置及其作用导向轴承压板螺栓位置及其作用作用作用 导向轴承压板螺栓主要是利用其提供轴向向下的压力来增大轴套和上轴之间的摩擦力,防止上轴与轴套的相对运动压板螺栓断裂压板螺栓断裂 导向轴承压板螺栓在运行过程中剪断的问题,很早就有发生,我们仅仅进行了处理但未引起足够重视,这几年密集频发的螺栓剪断问题反馈,使我
3、们对这个问题有了新的认识和反思。螺栓剪断,貌似问题不大,但压板螺栓剪断后,造成的一系列后果,相当严重。轻则造成预热器上轴套和主轴上部短轴的相互磨损、报废,经济损失惨重;重则威胁空预器及整个机组的安全运行,导致事故的产生。压板螺栓断裂压板螺栓断裂压板螺栓断裂统计表压板螺栓断裂统计表序号序号项目名称项目名称工号工号机组投产日期机组投产日期剪断时间剪断时间1 1株洲株洲4#1512144G1512144G2013.062013.062014.052014.052 2湛江奥里油湛江奥里油2#1181631181632011.102011.102014.062014.063 3霍州霍州1#1181541
4、181542012.062012.062014.052014.054 4神火神火1#1181761181762012.122012.122014.012014.015 5丰鹤丰鹤1#1180221180222013.052013.052014.052014.056 6中机龙桥中机龙桥1173261173262014.042014.042014.052014.057 7万州万州2#119050119050未投产未投产2014.062014.068 8苍南苍南1#A1190371190372014.012014.012014.062014.069 9新疆希铝新疆希铝2#11729211729220
5、13.032013.032013.072013.071010 新塘新塘2#1172311172312012.102012.102013.122013.121111沁北三期沁北三期1#1190311190312012.022012.022013.092013.091212沙特沙特2#W118178W1181782013.012013.012013.062013.061313良村良村2#1172471172472011.042011.042013.042013.041414旗能旗能1#1172771172772013.102013.102014.072014.071515长沙长沙2#1180551
6、180552007.122007.122012.122012.121616信阳信阳4#1181191181192009.102009.102012.042012.04压板螺栓断裂原因分析压板螺栓断裂原因分析压板螺栓安装压紧后,未及时加焊螺栓防松限位块,螺栓在运行过程中受各种交变应力的影响,逐渐松动,最终导致断裂。导向轴承座与导向轴承外壳上端面之间的安装距离P值未达到设计要求,使得导向轴承底座(油杯)与上轴套之间相互干涉,油杯上端面与上轴套内顶端相碰产生应力,在应力作用下螺栓最终产生松动。1、压板螺栓限位挡块未安装。2、主轴垂直度超标,压紧螺栓受力不均3、P值未达到设计要求 主轴垂直度超标,三个
7、压紧螺栓实际运行过程中受力不均,当受力最薄弱的一个螺栓发生松动后,其它2个螺栓就要承受原本要3个螺栓承受的力量,最终导致断裂。压板螺栓断裂原因分析压板螺栓断裂原因分析 导向轴承锁紧螺母未锁紧,轴承内圈上下窜动,窜动冲击上轴套导致螺栓承受交变应力松动。现场在安装时,由于安装工具不全,压板螺栓的预紧力矩,未达到设计要求。预紧力矩的大小,都会影响压板螺栓的稳定,过大过小都易产生螺栓剪断。4、导向轴承锁紧螺母未锁紧。5、压板螺栓本身质量不合格6、压板螺栓预紧力矩未达设计要求螺栓自身质量不合格,不能承受设计拉应力断裂。压板螺栓断裂照片螺栓质量问题 预热器导向轴承通过轴套压板螺栓来实现其与轴的配合连接,压
8、板螺栓的拧紧力矩以及定位挡块的焊接至关重要。如不按要求正确施工,螺栓将因应力集中而发生断裂,导致轴套与轴的配合发生松动后相互磨损,长时间运行后轴套将发生偏斜,磨穿导向轴承内部的油杯导致漏油。此情况一旦发生,将导致非正常停机。轴套、轴、导向轴承内部油杯磨损后需停炉更换,耗费大量的人力物力。我公司提请业主及监理按如下要求严格规范现场施工:1、安装方必须采用力矩扳手拧紧螺栓,拧紧扭矩需达到我公司技术图纸中要求数据。2、必须按要求安装焊接定位挡块,焊接质量必须满足我方图纸要求。压板螺栓现场安装告知函三、导向轴承、推力轴承漏油概述概述 导向轴承、推力轴承漏油通常是指:在导向轴承外壳底部、推力轴承座底部出
9、现沿着空预器主轴渗油的现象导向轴承、推力轴承漏油分析导向轴承、推力轴承漏油分析原因一原因一 空预器主轴垂直度未调整至设计值,主轴偏斜至一定程度后,轴和导向轴承底座盖(密封油杯)、轴套与油杯之间发生磨损,密封油杯磨穿失效,最终漏油。导向轴承、推力轴承漏油分析导向轴承、推力轴承漏油分析 导向轴承密封油杯法兰端面和导向轴承外壳底板之间的防漏密封胶未涂或者原有密封胶在运行过程中损坏失去密封功能。原因二原因二此结合面密封不严漏油结合面密封不严,漏油导向轴承、推力轴承漏油分析导向轴承、推力轴承漏油分析 加装润滑油时,加油量过多,超过设计要求的最高油位,润滑油油顺着油杯顶部流出。原因三原因三油位超过油杯的顶
10、部,润滑油便会溢出油位超过油杯的顶部,润滑油便会溢出四、预热器堵塞(元件碎裂、脱落)预热器堵塞现象预热器堵塞现象 锅炉机组在运行过程中,随着负荷的升高、运行时间的加长,空预器进出口压差也越来越大,当超过设计值之后,压差还在持续增加,这时,预热器就发生了堵塞。特别是近年来,脱硝装置投运以后,空预器出现了大面积的堵塞,同时伴随着换热元件出现碎片。脱硝改造后,在催化剂的作用下,氮氧化物与液氨反应生成铵盐,同时烟气中的SO2在催化剂的作用下一部分被氧化为 SO3,使得烟气中的SO3浓度增加,烟气中SO3与NH3反应生成(NH4)2SO4(NH3足量)或NH4HSO4(NH3不足)。烟气经过预热器冷端,
11、硫酸氢氨凝结成高粘性液体,粘附在空预器的中低温换热元件表面,粘附烟气中的飞灰,最终引起预热器的堵塞。增设脱硝装置后空预器堵塞机理增设脱硝装置后空预器堵塞机理注意:注意:空气预热器的热端吹灰器对于吹灰仅起到辅助作用,要求仅在启炉和停炉阶段使用,其余时间不使用。避免蒸气带水吹灰热端换热元件。右图所示,吹灰器喷嘴损坏,吹灰器丧失吹灰功能,会造成蓄热元件快速堵塞。5、冷端综合温度过低(冬季气温低或长期低负荷运行)、冷端综合温度过低(冬季气温低或长期低负荷运行)(1)、空预器最低冷端综合温度:MCCET=最低排烟温度 最低空气入口温度(2)、最低冷端综合温度(MCCET)与燃煤的灰份、硫份、灰硫比、过量
12、空气系数和SCR脱硝装置中SO2/SO3 的转化率等有关。(3)、为防止空预器堵灰,空预器不宜在低于最低冷端综合温度以下长期运行。冷端综合温度与冷端元件的金属壁面温度密切相关!1.堵灰后强化吹灰(吹灰频率异常)从电厂反馈或者同行交流时得到的信息,空气预热器蓄热元件发生碎裂的情况,都与空气预热器堵塞存在极大的关联性。当空气预热器出现阻力连续上升时,为维持机组运行,电厂几乎都会采取强化吹灰措施,甚至采取连续不间断的吹灰方式,过度吹灰会加速空气预热器蓄热元件的损坏,因此解决蓄热元件碎裂的首要任务是治堵!高压水在线冲洗说明及要求高压水在线冲洗说明及要求(1)、空预器在线高压水冲洗只能在冷端施行高压水在
13、线冲洗说明及要求(2)、空预器高压水冲洗一般在20MPa 左右时才有效。(3)、换热元件层数越少清洗效果越好。(4)、高压水冲洗前应保证有合适的排污系统。(5)、在线隔离冲洗效果好、耗时短。(6)、高压水洗后接着再用蒸汽吹灰器吹一下。(7)、在线高压水冲洗尤其适合静电除尘。2 2、吹灰蒸气压力过高吹灰蒸气压力过高 我公司供货的井冈山、沁北电厂600MW机组,电厂调整吹灰蒸气压力至2.0MPa以上,我公司曾提醒电厂过高的吹灰蒸气压力将造成密封片和蓄热元件损坏,三个月后电厂停炉检修时发现蓄热元件已吹损。3 3、吹灰蒸气带水(疏水不充分)、吹灰蒸气带水(疏水不充分)启动空气预热器吹灰器前,疏水时间应
14、不少于20分钟或者疏水温度达到250以上,否则会造成水冲蚀损坏蓄热元件。4 4、蓄热元件材质、蓄热元件材质 空气预热器蓄热元件出现破损后,多数电厂都会联想到材质问题。对于蓄热元件出现破损的项目,我公司现场服务人员均会现场取样,带回公司进行检验。虽然目前尚未有蓄热元件材质不合格的情况,但我公司仍然注重加强原材料采购和入厂检验控制。治理治理空气预热器腐蚀和堵灰的措施空气预热器腐蚀和堵灰的措施(1 1)、正确安排吹灰正确安排吹灰 通常刚积聚的灰分结构松散易于吹去,因此必须及时投运吹灰器,每台锅炉用煤不一样,灰量可有差异,因此吹灰时间和周期也要因锅炉而异,特别在启动阶段为减少可燃物的沉积防止发生火灾更
15、应连续投运吹灰器。(2 2)、确保、确保吹灰介质和参数应符合要求吹灰介质和参数应符合要求 吹灰介质中含有的任何水汽成分都会损害空预器,且构成堵灰的潜在因素,因此要确保蒸汽的过热度,同时吹灰压力是保证穿透的条件但为了保护传热元件,吹灰压力不宜高于推荐值否则会吹损传热元件。(热端:蒸气压力1.0MPa,温度350;冷端:蒸气压力1.2MPa,温度350)。(3 3)、确保传热元件清洗时,要干净彻底)、确保传热元件清洗时,要干净彻底 传热元件清洗时应保证清洗彻底干净,因为局部未清洗净的灰分在重新投运后会发生烧结而更难去除同时这部分灰还会在其上方通道堵灰而加剧堵灰。(4 4)保证预热器投运前内部干燥)
16、保证预热器投运前内部干燥 清除一切水分在元件上积聚的可能性水冲洗管吹灰管疏水应彻底预热器上部构件的清洗水不能通过预热器排放另外清洗后的空气预热器转子必须要吹干后才能投入使用。(5 5)、控制)、控制氨逃逸率氨逃逸率,防止生成更多的硫酸氢铵。,防止生成更多的硫酸氢铵。控制SCR脱硝装置中氨逃逸率,防止生成更多的硫酸氢氨加剧空气预热器堵塞。(6 6)确保空预器内部水管无泄漏)确保空预器内部水管无泄漏 检查空气预热器内部的消防水管、低压冲洗水管、火灾报警装置探头冷却水管无泄漏、防止任何外来水份进入空气预热器引起堵塞。(7)、)、加强燃烧调整,减少烟气中加强燃烧调整,减少烟气中SO3含量含量 烟气中S
17、O3的多少与燃料硫份、火焰温度、燃烧热强度、燃烧空气量、飞灰的性质与数量以及锅炉受热面的催化作用等因素有关。当燃烧空气量增加时,火焰中的氧原子浓度增加,形成的SO3量也增加,因此在运行中应加强燃烧调整,保持合适的过量空气系数,减少SO3生成,从而最大限度地降低空气预热器的腐蚀。(8)、)、加强对暖风器系统的维护加强对暖风器系统的维护 在日常加强对暖风器系统的维护,避免暖风器漏泄。在冬季停用暖风器时,一定要对暖风器进行彻底隔绝并进行吹扫,将暖风器内的存水全部清除,以防暖风器被冻裂。在环境气温低于0、锅炉启停过程中热负荷较低、高压加热器停运以及其它各种因素造成排烟温度偏低时应及时投入暖风器,以确保
18、空气预热器冷端综合温度在规定范围内。(9 9)、严格控制冷端综合温度、严格控制冷端综合温度 按照我公司提供的冷端综合温度曲线,依据实际燃用的燃料选择合适的冷端综合温度(实际运行温度),如果电厂负荷调度需要长期在低负荷下运行,应考虑加装暖风器或者控制燃料的含硫量。如使空预器冷端综合温度高于烟气露点,硫酸蒸汽便不能在金属表面凝结,也就不会发生腐蚀。要高空预器冷端综合温度,就要提高排烟温度及冷空气温度,但提高排烟温度会降低锅炉的经济性,而提高空预器入口空气温度以提高高空预器冷端综合温度则是可行的。在运行过程中,可根据送风机入口温度及时投入暖风器,并保持空气预热器入口冷风温度在2050的范围。根据排烟
19、温度及时观察暖风器调温风挡板的自动调节情况,使其保持合适的开度,以确保空气预热器冷端综合温度在设计要求内。五、毂形齿联轴器故障五、毂形齿联轴器故障 我公司回转式空气预热器驱动形式目前主要有两种:一种是围带驱动,一种是下轴中心驱动。下轴中心驱动式空预器,主轴与减速机输出轴之间的连接,采用的是具有一定刚挠性的鼓形齿联轴器。近期以来,我公司临河动力、苍南、嘉峪关、威信等项目陆续发生由于联轴器故障而引起空预器停转的事故。每一次事故的发生,都使业主对我公司设备的安全运行保证产生了质疑,对我公司设备造成了很大的负面影响。1、鼓形齿联轴器的简介鼓形齿联轴器的简介目前,我公司空预器设备配套的联轴器供货厂家主要
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