程海瀟

摘 要：空氣預(yù)熱器是發(fā)電廠中極為重要的輔助設(shè)備，空預(yù)器轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài)需要進行密切監(jiān)視，并且設(shè)有可靠的報警裝置，因此本文針對空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)報警展開研究。首先簡單了解空氣預(yù)熱器邏輯優(yōu)化設(shè)計的重要作用，然后針對實際案例并詳細分析故障原因，最后得出空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)報警邏輯優(yōu)化設(shè)計的具體內(nèi)容以及優(yōu)化效果。以期為相關(guān)人員解決類似問題提供參考，讓空預(yù)器得到穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：停轉(zhuǎn)報警；RB控制邏輯；輔助電機

中圖分類號：TK223.34 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）07-0188-02

1 空氣預(yù)熱器邏輯優(yōu)化設(shè)計的重要作用

空氣預(yù)熱器，也稱為空預(yù)器是一種預(yù)熱設(shè)備，主要用來提高鍋爐的熱交換性能，降低熱量損耗?？疹A(yù)器通過散熱片將鍋爐尾部煙道中所排出煙氣攜帶的熱量，引入鍋爐前的空氣中，達到預(yù)熱空氣的目的，空氣預(yù)熱器有三種不同的類型，其中最常用的是管式空氣預(yù)熱器[1]。但是這種預(yù)熱器的受熱面較大，保證較為困難，因此回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的使用相對較多，無論是管式預(yù)熱器還是回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器，都存在一定的缺陷，在長時間的使用中，容易產(chǎn)生腐蝕和堵灰。這樣的情況下，就容易引發(fā)空氣預(yù)熱器著火，轉(zhuǎn)子變形，繼而導致漏風，引發(fā)一系列的停機問題，給發(fā)電廠帶來較大的經(jīng)濟損失，但是通過對空預(yù)器控制邏輯的修改優(yōu)化，就能夠有效解決這一問題，提高空氣預(yù)熱器的停轉(zhuǎn)報警性能，讓相關(guān)人員及時的展開處理，將危害控制在最小范圍內(nèi)。

2 空氣預(yù)熱器邏輯優(yōu)化設(shè)計的實例分析

2.1 空氣預(yù)熱器的故障概述

2.1.1 跳閘停機故障

受空預(yù)器扇形板自動跟蹤不良的影響，導致在轉(zhuǎn)動過程中的阻力增加，主馬達液力耦合器容易在熔塞作用的影響下出現(xiàn)高溫熔漏油，最終失去傳遞動力的能力。在這種情況下，空預(yù)器在實際上已經(jīng)不工作，但是主馬達持續(xù)運行，在這種情況下，熱工控制系統(tǒng)會認為空預(yù)器沒有跳閘，并且沒有觸發(fā)空預(yù)器的相關(guān)功能，導致溫度快上升。

2.1.2 堆灰停機故障

空預(yù)器的清潔度是影響其運行質(zhì)量的重要因素，但是在運行階段，堆灰停機故障依然存在，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）氣源只能由輔汽提供，在機組低負荷狀態(tài)下面若需要轉(zhuǎn)換到主汽吹灰，則會面臨著自動切換困難的問題；（2）只能滿足一次吹灰的要求，但是在鍋爐啟動階段，空預(yù)器吹灰需要持續(xù)、循環(huán)的吹灰，但是設(shè)備無法滿足其基本要求。

2.1.3 高溫停機故障

根據(jù)典型的空氣預(yù)熱器跳閘過程，認為都會導致空氣預(yù)熱器RB動作。在這種情況下，假設(shè)RB邏輯根據(jù)燃燒器投入情況，并快速切除部分燃燒器，將投入到爐膛的燃料量控制在合理的水平下，受高溫停機的故障影響，空氣預(yù)熱器的運行信號無法被識別，并且經(jīng)過空氣預(yù)熱器RB邏輯判斷后，也將會觸發(fā)空氣預(yù)熱器的RB動作，切除部分燃燒器來改善機組的負荷情況，在這種情況下，RB將會直接影響設(shè)備的正常運行水平。

2.2 空氣預(yù)熱器的邏輯優(yōu)化

2.2.1 跳閘停機故障

經(jīng)過對空氣預(yù)熱器產(chǎn)生故障的具體情況分析可以得出，在實際的運行過程中，空氣預(yù)熱器的邏輯存在不合理之處，因此需要對其進行邏輯優(yōu)化，從而優(yōu)化空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)時的報警效果。在空氣預(yù)熱器發(fā)生跳閘情況時，工作人員需要啟動輔助電機進行自投。若空氣預(yù)熱器在發(fā)生跳閘之前沒有其他明顯的運轉(zhuǎn)故障，則可以進行一次強制關(guān)閉主電機。若主輔電機都產(chǎn)生了跳閘的情況，在沒有開關(guān)過載保護時，工作人員可以根據(jù)實際需求啟動主電機或者輔助電機。當空氣預(yù)熱器發(fā)生跳閘且不能自主恢復正常運行時，工作人員可以采用單側(cè)檢修的方法，在確定關(guān)閉跳閘側(cè)的空氣預(yù)熱器煙氣進口擋板以及其他設(shè)備之后，對空氣預(yù)熱器的火災(zāi)報警畫面進行時刻監(jiān)控，判斷火情發(fā)展趨勢，防止其繼續(xù)蔓延。

2.2.2 堆灰停機故障

根據(jù)空氣預(yù)熱器邏輯優(yōu)化設(shè)計的具體分析，針對其由于堆灰現(xiàn)象引起的停機故障問題，可以在原空氣預(yù)熱器吹灰順控的基礎(chǔ)上額外增設(shè)自動化的吹灰設(shè)備設(shè)計。這種在原設(shè)計邏輯上增設(shè)吹灰裝置的關(guān)鍵技術(shù)點有兩個大方面：第一，增加主汽輔汽選擇裝置，將其靈活的切換到自動轉(zhuǎn)換的設(shè)計功能。利用這種方式使得吹灰順控每進行一次吹灰工作，送出的空預(yù)器設(shè)計中的脈沖累積模塊便隨之累積一次。第二，在增設(shè)自動化吹灰設(shè)備設(shè)計時，其操作的首先應(yīng)該是打開進汽閥以及疏水閥，確保疏水溫度以及疏水時間能夠達到設(shè)計需求。其次，根據(jù)實際的疏水情況以及第一次的吹灰順序來把控關(guān)閉疏水閥的時間，以實現(xiàn)循環(huán)吹灰的目的。

2.2.3 高溫停機故障

對于空氣預(yù)熱器邏輯設(shè)計中的高溫停機故障來說，需要根據(jù)所用設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的相關(guān)使用資料，對主馬達以及輔助馬達在單獨運行狀態(tài)下的運行參數(shù)進行充分的了解和掌握。在對運行設(shè)備進行監(jiān)測的過程中，如果主馬達出現(xiàn)故障，通常會利用輔助馬達來進行帶滿負荷。馬達長期的帶滿負荷工作狀態(tài)雖然不會對空氣預(yù)熱器造成較大的損害，但是會使其出現(xiàn)相應(yīng)程度上的磨損。所以一旦發(fā)現(xiàn)主馬達出現(xiàn)故障，應(yīng)當立即對其采取處理，并且定期檢查馬達超越離合器的溫度，防止出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。

2.3 空氣預(yù)熱器優(yōu)化后效果

在對空氣預(yù)熱器的控制邏輯進行優(yōu)化后，鍋爐的空氣預(yù)熱器系統(tǒng)得到了全面的優(yōu)化，自動化程度全面提高，相關(guān)運行人員只需觸發(fā)相應(yīng)的程序，就能夠讓空預(yù)器進行自動化控制，滿足空預(yù)器穩(wěn)定運行的需求，也不需要控制人員在機械運行的過程中，進行手動干預(yù)，根據(jù)自動、手動的不同操作，實現(xiàn)復位、跳步等功能[2]。從根本上減少運行人員的工作量，降低了監(jiān)督力度，從側(cè)面對人力資源優(yōu)化起到輔助作用，此外，通過空氣預(yù)熱器的邏輯設(shè)計優(yōu)化，還能夠?qū)崿F(xiàn)空預(yù)器停轉(zhuǎn)報警系統(tǒng)的實現(xiàn)。

空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)速為每分鐘0.99r，約為1r，也就意味著在一分鐘內(nèi)，跟隨主軸轉(zhuǎn)動的金屬面，至少會有接近或者經(jīng)過開關(guān)，而觸發(fā)接近開關(guān)后，會發(fā)出開關(guān)量為“1”的信號，基于這個原理就可以對空預(yù)器停轉(zhuǎn)報警信號的邏輯進行設(shè)計。原來空預(yù)器上只有一個接近開關(guān)，主軸上有一個金屬檢測面。現(xiàn)在增加一個接近開關(guān)，增加兩個金屬面。邏輯中兩個停轉(zhuǎn)報警接近開關(guān)判斷后的結(jié)果相與作為停轉(zhuǎn)報警的輸出信號。以一個停轉(zhuǎn)報警接近開關(guān)的邏輯為例，在該邏輯中讓一個接近開關(guān)的檢測信號中帶有兩個RS觸發(fā)器，其中一個直接作為觸發(fā)器01的輸入，另外一個取反作為觸發(fā)器02的輸入，兩個觸發(fā)器通過或門03后得到停轉(zhuǎn)報警的判斷信號，具體內(nèi)容為：首先，當該金屬面接近開關(guān)后，發(fā)出的停轉(zhuǎn)信號邏輯為“0”時，RS觸發(fā)器01就會直接輸出邏輯“0”，而RS觸發(fā)器02則保持不變，依舊輸出邏輯“1”。此時或門03處持續(xù)輸出的邏輯信號也為“1”，但停轉(zhuǎn)報警信號1的位置因為受到了延時塊的影響，輸出了邏輯“0”。其次，當金屬面接近開關(guān)后，停轉(zhuǎn)信號發(fā)出來的邏輯為“1”，此時，RS觸發(fā)器02會立即輸出邏輯“0”，而RS觸發(fā)器01就會受到延時塊的影響，被延時了一個掃描周期后，才能夠從邏輯“0”變?yōu)檫壿嫛?”[3]。這也就是意味著觸發(fā)器會根據(jù)金屬面接觸開關(guān)所發(fā)出來的邏輯信號，而發(fā)生改變，且當停轉(zhuǎn)信號從邏輯“0”變?yōu)檫壿嫛?”后的第一個掃描周期內(nèi)，兩個觸發(fā)器發(fā)出來的邏輯信號均為“0”，而或門03處，輸出邏輯則從“1”變?yōu)椤?”。只有在經(jīng)過了一個周期后，觸發(fā)器01和或門03的輸出信號才會變?yōu)?。在這樣的請況下，空預(yù)器轉(zhuǎn)動時間約為一周，具體可以設(shè)定為60秒，可以將延時的時間設(shè)為35秒，一旦超過這個時間，就說明空預(yù)器停止轉(zhuǎn)動，發(fā)出停轉(zhuǎn)報警信號，以此實現(xiàn)空預(yù)器的停轉(zhuǎn)報警功能。這種改造優(yōu)化設(shè)計，不需要在空預(yù)器的主軸上額外添加其他設(shè)備，也不需要增加電源，成本較低，施工簡單，最為重要的是，這種空預(yù)器的停轉(zhuǎn)報警系統(tǒng)較為穩(wěn)定可靠。

3 結(jié)語

綜上所述，空氣預(yù)熱器邏輯優(yōu)化設(shè)計的重要性不容贅述，只有完善空預(yù)器的邏輯設(shè)計內(nèi)容，才能夠保證空預(yù)器的RB控制邏輯正常動作。在機組正常運作的過程中，如果出現(xiàn)空預(yù)器轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)現(xiàn)象，高溫度的煙氣就會持續(xù)的通過空預(yù)器的一側(cè)，排煙溫度得不到有效降低，嚴重的情況下，空預(yù)器會出現(xiàn)著火，轉(zhuǎn)子變形等現(xiàn)象。想要從根本上消除空預(yù)器的安全隱患，就要保證空預(yù)器的安全運行。

參考文獻

[1]王林，陳鎖群，郭三虎，等.350MW超臨界機組空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)故障分析[J].華電技術(shù)，2017，39（8）：36-38.

[2]劉鋒.基于電感式接近開關(guān)的空預(yù)器停轉(zhuǎn)報警系統(tǒng)設(shè)計[J].中國儀器儀表，2016，（11）：43-46.