1、1论回转式空气预热器的运行与检修摘要：回转式空气预热器依靠旋转部件在烟气侧和空气侧之间交替通过，实现烟气与空气之间热量传递，在电力系统中的应用价值高。本文首先论述了回转式空气预热器的运行原因与应用现状，分析了运行中存在的问题，然后从案例出发提出了相关的检修对策。 关键词：回转式空气预热器；运行；检修 中图分类号： F407.61 文献标识码：A 文章编号： 空气预热器是电力系统锅炉主要辅机，预热器通过回收烟气余热，加热了锅炉燃烧所需的空气，同时对入炉煤起到烘干、加热的作用，加快煤粉在炉内的燃烧速度，从而提高了锅炉整体效率。由于回转式空气预热器具有结构紧凑、占用空间小、布置灵活、传热密度高等优点
2、，在300MW 及以上容量锅炉和新建 200MW 锅炉，一般采用回转式空气预器。针对目前回转式空气预热器存在的严重漏风问题，本文具体分析了其运行与检修措施，现报告如下。 1 回转式空气预热器的运行原因与应用现状 1.1 回转式空气预热器的工作原理 旋转式空气预热器一般是二分仓或三分仓，圆筒形转子从上到下用隔板沿径向分割成互不相通的若干个扇形仓，每个扇形仓又被分成若干段，仓内装满由波纹金属板制成的传热元件。烟气或空气通过传热元件内的缝隙上下流通。在外壳的顶部和底部，上下对应的用两个扇形板将2整个截面分隔为烟气流通区、空气流通区和密封区三部分。烟气流通区和空气流通区分别与烟道和风道连接，密封区中既
3、不流通烟气，也不流通空气，因而空气与烟气不会相混。转当他转至空气流通区时，高温受熟面把积蓄的热量传给自下而上流过的空气。每转一周完成一个热交换过程。 1.2 回转式空气预热器的应用现状 当前回转式空气预热器广泛应用于各种热力过程，空气预热器是回收装置的一种，为烟气一空气热回收方式，目的在于用烟气余量加热燃烧空气。现代大型燃煤发电机组中，均采用回热系统以提高蒸气循环的热效率，相应的提高了锅炉给水温度。具体作用如下：(1)强化燃烧烟气将燃烧空气加热到一定温度，可使燃料干燥、提高挥发分逸出速度，有利于燃料着火、燃烧和燃尽，增强了燃烧稳定性及提高了燃烧效率；(2)强化传热由于送入炉膛内供燃烧用的空气是
4、热风，一方面改善了燃烧，另一方面提高了炉膛内的烟气平均温度，强化了炉内传热。(3)提高锅炉效率烟气热量被空气吸收后，使排烟温度降低，排烟损失减少，从而提高锅炉效率。通常每降低排烟温度 20，可提高锅炉效率约 1%。另一方面，由于燃烧得以改善和强化，减少了化学不完全燃烧损失和机械不完全燃烧损失，也提高了热效率。(4)提供制粉系统的干燥剂和输送介质。 2 回转式空气预热器的运行中存在的问题 当前我国国内新建大型燃煤发电机组的空气预热器均倾向于采用受热面旋转的回转式空气预热器，不过大部分进口机组的回转式空气预热器漏风相对较小，如华能福州电厂 330Mw 机组锅炉为了与冷一次风机系3统配合采用三分仓结
5、构回转式空气预热器，配置了热态下可跟踪的密封间隙调节装置，性能考核时漏风在保证值 8%以内，不过 1 年内的漏风率为 11%-14%。潺风对空预器性能的影响主要表现为两个方面，其一是部分助燃空气没有进入炉膛助燃而直接泄漏到烟道，这相当于送风机和吸风机发生了一定程度的“短路” ，降低了送引风机的有效出力，增加了厂用电的消耗。当空预器漏风严重时甚至会影响到炉膛内的燃烧工况，迫使机组降负荷运行；漏风影响的第二方面集中表现在上部径向漏风，上部径向漏风与下部径向漏风以及周向漏风不同，它泄漏的是已经预热过的热空气。大量热空气由烟道排出带走了大量的热能，降低了整个机组的燃烧效率。其中热空气泄露的能源浪费还要
6、远大于厂用电消耗的能源浪费。以 300MW 燃煤机组为例，空预器的漏风率每增加一个一百分点，机组一年的综合能耗将增加 100 万元左右。可见有效控制空预器的漏风，尤其是上部径向漏风是非常重要的。 3 回转式空气预热器的检修案例分析 某某电厂从某某国外公司成套引进两台 330Mw 燃煤发电机组，每台锅炉配备两台三分仓回转式空气预热器，受热面转子分成 24 个仓格，每个仓格的扇形角为 154，在每个仓格的板上各设有上、下径向的密封装置，因此冷端和热端的径向密封片各有 24 道。在整台空气预热器的漏风率设计保证值为 8%，但是，该型号的空气预热器投入运行后发现漏风率比设计值大得多，检修后一个月内漏风
7、率约 10%，超过一个月后漏风率就逐渐增大，一般都在 20%左右，严重降低了机组运行安全状况与电厂的经济效益。 43.1 原因分析 3.1.1 密封设计欠佳 由于空气预热器转子每个仓格的扇形角度与扇形板的角度均设计成15，因此径向密封片与扇形板之间和轴向密封片与圆弧板之间设计为单道密封结构形式。由于单道密封片两侧的压力差较大，所以空气预热器的径向密封和轴向密封设计成单道密封，其密封效果较差，漏风量较大。 3.1.2 转子热态变形 从实际运行情况来看，发现热端径向密封片与扇形板都发生相互之间的严重磨损，将径向密封片磨成卷边或锯齿形，增大漏风面积。经测量，被磨损的热端径向密封片与扇形板之间的间隙在
8、 3-7mm，发生磨损部位为径向中间段。说明原设计将热端径向密封片调整成直线，并未考虑预热器转子热态蘑菇状变形后其形状为曲面，造成自动跟踪装置按照转子外缘位移驱动扇形板弥补径向密封间隙时，径向密封片凸起的中间部位提前和扇形板磨损。 3.1.3 自动跟踪装置可靠性低 在实践中，自动跟踪装置经常发生误动、卡死。发生误动原因是测距探头失灵，会存在两种情形，一是探头测量值与实际相比偏小时，自动跟踪装置提升使扇形板与径向密封片的间隙增大，将增加漏风间隙，增大漏风；二是探头测量值与实际相比偏大时，自动跟踪装置下降使扇形板与径向密封片的间隙减小，导致二者互相刮蹭，首先是密封片受到损坏，在损坏处形成空气泄漏通
9、道，热端空气中含有灰尘，灰尘冲刷扇5形板，使扇形板受到磨损，加大漏风面积。 3.2 检修措施 3.2.1 选用双密封改造方案 将空气预热器转子原有 24 个仓格改为 48 个仓格，能使预热器漏风率降低 30%。在转子每个仓格的中间从上到下增加 1 道径向隔板，将冷端和热端原有的 24 道径向密封片改为 48 道；将原仓格受热面的扇形角15改为 7.5，使径向密封片在通过扇形板时将始终保持有 2 道密封片。在转子的外围每个仓格的中间从上到下增加 1 道轴向密封板，将原来的24 道轴向密封片改为 48 道，使轴向密封片在通过圆弧板时也始终保持有2 道密封片。 3.2.2 拆除自动跟踪装置 考虑到自
10、动跟踪装置误动的因素，我们决定将自动跟踪装置拆除，采用固定式密封系统。对额定负荷时预热器热态变形量进行的模拟计算，准确计算出转子及壳体各部位热态时的变化量，设计出各部位密封间隙，在冷态时按设计结果设好上、下扇形板和轴向密封板的间隙，并将它们与各自相连的外壳焊死，使得热态膨胀后密封间隙最小，这样就形成了固定式密封。 3.2.3 调整转子垂直度 “T”型钢为保证“T”型钢的园度，在新的“T”型钢安装好后，在预热器外壳上固定刀架，开动马达转动预热器转子，对“T”型钢外圆进行机加工。预热器采用围带传动，不仅减少漏风，而且可改善围带销的腐蚀。 6通过对回转式空气预热器的各项改造工作，空气预热器的漏风率明
11、显下降，漏风率在 5%左右，在保证范围内，实现了降低漏风的目标。 参考文献： 1 寿兵华能福州电厂二期空气预热器特点及安装、调试问题的解决J热力发电，2011(3)：30-32 2 池作和，潘维，李戈，等600Mw 回转式空气预热器冷端金属温度试验研究J中国电机工程学报，2002，22(11)：129-131 3 王石生，杨天亮，赵钦新，等再生式空气预热器的温度场及传热的计算与分析J西安交通大学学报，2008，28(6)：62-67 4 冷伟，陈道伦基于解析法的回转式空气预热器换热计算J中国电机工程学报，2005，25(3)：141-146 5 李良成锅炉烟气露点温度计算J哈尔滨锅炉厂空气预热器文集，2010：14-16 6 臧丽秀、董廷国回转式空气预热器漏风性能试验的几点分析J节能技术，200921(1)：28-31
