300 mw机组锅炉回转式空气预热器漏风原因及改造措施

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1、300MW机组锅炉回转式空气预热器漏风原因及改造措施  邱彦夫华中科技大学，湖北武汉430074 摘要：文章针对华电青山热电厂300MW机组锅炉回转式空气预热器存在漏风量偏大的问题，进行了漏风原因的分析，并结合近几年检修回转式空气预热器的经验，提出了应采取的改造措施。关键词：回转式空气预热器；密封；漏风；声波传感器华电青山热电厂12号炉是哈尔滨锅炉厂生产制造的配300MW机组的锅炉，蒸汽流量1025t/h，过热蒸汽温度540℃，主蒸汽压力18.25MPa，给水温度279.4℃。在锅炉尾部烟道下面配置了2台直径Ф=10.318m的三分仓立式倒流回转式空气预热器，其结构紧凑、质量

2、较小，由转子、外壳板、轴承传动元件、传动装置、自控系统等组成，空预器转子的高度为1780mm，在满负荷和低负荷时的转速分别为1.139r/min和0.32r/min。热端和热端中间层由厚度为0.6mm的DU型碳钢波纹板叠制而成，冷端由厚度为1.2mmNF-6型H=300mm考登钢(C0RTEN)波纹板叠制而成。　　空气预热器的径向、周向和轴向均有密封装置，以防止和减少漏风，密封片由考登钢制成。径向密封片厚度δ=2.5mm；转子中心筒周向密封板厚度δ=6mm；轴向密封片厚度δ=2.5mm，旁路密封片厚度δ=1.6mm。空气预热器配有漏风控制系统和2台伸缩式吹灰器及多喷嘴清洗管。

3、　　回转式空气预热器转子为圆筒形，外壳的扇形板把转子流通截面分为烟气流通部分、空气流通部分和密封区3个部分。转子转动一圈就完成一次热交换循环，当蓄热板转到烟气侧时，吸收烟气流中的热量，而当这部分蓄热板再转到空气侧时，再把热量放出来加热空气。　　经几年的投产实践来看，华电青山热电厂12号炉回转式空气预热器在运行中存在漏风量偏大的问题，漏风率最高时曾达到33％，漏风不仅增大锅炉排烟热损失，而且加重了因烟温降低所造成的设备低温腐蚀，也增加了风机电耗，漏风问题严重时还会因风量不足直接影响锅炉出力。1　漏风发生的原因分析　　(1)回转式空气预热器的一次风压比二次风和烟气侧的风压均

4、高很多，加上转子与外壳之间有间隙的存在，因此不可避免地存在一次风向二次风侧和烟气侧的直接泄漏以及二次风向烟气侧的漏风。密封漏风是漏风的主要部分，而密封漏风是由轴向漏风、周向漏风、径向漏风三部分组成。其中，径向漏风约占总漏风量的60%～70%。　　(2)由于回转式空气预热器自身变形，引起密封间隙过大。装满传热元件的空气预热器转子或静子处于冷态时，扇形板与转子端面为一间隙很小的平面。而当空气预热器运行时，转子和静子处于热态，热端转子径向膨胀大于冷端转子；同时由于中心轴向上膨胀，加上自重下垂，使转子产生蘑菇状变形，扇形板与转子或静子端面密封的外缘间隙，在热态时比冷态时增大很多，形成

5、三角状的漏风区，如图1所示。图1　空预器运行时密封间隙变化图　　(3)空气预热器中间层波纹板积灰严重导致漏风增大。回转式空气预热器长期运行，如不及时吹灰疏通，使冷、热、中间受热面积灰增多，引起风压阻增大，出口烟气负压加大，漏风量上升。另外，波纹板堵灰使上下不通畅，引起预热器冷、热端温差变大，也可以使转子产生蘑菇状的变形更严重。空气预热器转子运行时其变形规律为　　　　γ=(0.006△T/H)·R·R　　(1)　　式中，γ为转子变形量，mm；ΔT为预热器冷、热端温差，℃；H为转子高度，m；R为转子半径，m。转子高度H和转子半径R都是固定的，所以，转子变形量γ与预热器冷、热端温差

6、ΔT成正比。空气预热器积灰多时上下不通畅，使ΔT增加，进而转子变形量增加，导致回转式空气预热器的漏风增大。　　　　(4)漏风控制系统传感器机械部分失灵或不敏感。回转式空气预热器装有漏风控制系统，对扇形板底面和径向密封片之间的密封间隙进行自动跟踪控制，并使密封间隙保持在3.0mm左右，从而达到对空气预热器漏风量进行自动控制的目的。本回转式空气预热器安装了漏风控制传热器，中心有一根传感棒，棒的下端装有针式探测头。安装时该探头与转子周围“T”字钢上的传感器保持2.4mm间隙。当转子热态下弯时，扇形板向下跟踪，装在记忆形板侧部的探测头随之向下，直到与传感器接触，这时扇形板已与转子

7、间的间隙处在最小允许值，使传感器向上移动，触发上面探头组件中的初级限位开关，此开关使电动机停转2s后倒转，使扇形板组升高，扇形板与转子密封片的最佳间隙为3.2mm。但空预器运行一段时间后发现，因烟道内积灰较多，使探测头通道堵塞，不能自由上下活动，影响了扇形板的跟踪调节，使漏风增大。　　(5)有少数径向、环向、轴向密封片不整齐。由于长时间运行或受热不均匀，环向、轴向密封片有少数偏斜或变形，使密封间隙变大而导致漏风增大。　　(6)检修、装配问题，如转子不垂直，漏风控制系统出现偏差，导致漏风增加。　　(