空預器上輪轂活動密封改造

摘 要：華能日照電廠一期2×350WM機組空氣預熱器由英國豪頓公司設計制造29VNT1710（2010），通過對中心筒上輪轂漏風、漏灰問題的分析，提出了改進中心筒內外密封，增加活動跟蹤密封和加裝外部負壓管道等系列措施，使空預器上輪轂漏風、漏灰問題得到徹底治理。

關鍵詞：燃煤鍋爐 空氣預熱器 輪轂漏灰 治理措施

中圖分類號：TK223文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（b）-0027-01

1 問題提出

華能日照電廠#1、2機組鍋爐配兩臺三分倉回轉式空氣預熱器，其型號為29VNT1710（2010），由英國豪頓公司設計制造，空預器采用中心驅動方式，頂部推力導向軸承與底部支承軸承采用浸油潤滑，頂部導向軸承箱冷卻為冷卻盤管。自投產以來，鍋爐燃燒設計煤質遠遠偏離設計值，煙氣含灰量劇增，輪轂密封磨損加劇；十多年的長周期運行，密封裝置老化更顯得原設計密封不能滿足密封要求。

空預器中心筒上輪轂密封漏灰嚴重，現場熱灰彌漫，中心筒漏風漏灰嚴重改變了變速箱和頂部推力導向軸承、電機的工作環境，嚴重污染生產環境，測溫元件老化、轉動設備超溫故障率升高，運行檢修人員難以靠近巡檢，嚴重影響到空預器的安全經濟運行。見（圖1）：

2 問題分析

原設計空預器中心筒密封分為內密封和外密封兩部分。內密封分別由1.6毫米厚的corten鋼片圈成圓環結構，共2片，并由壓板固定，直接與軸接觸。外密封是填料型密封，三層16毫米方石墨纖維盤根壓在填料函內。

（1）燃煤灰分高，煙氣含塵濃度大，密封磨損越快。空預器運行中高灰濃度的煙氣經過蓄熱元件，部分灰塵聚集在蓄熱元件上，隨空預器的旋轉被自下而上的高速二次風、一次風攜帶，攜帶灰塵的熱風經內環向密封、中心筒內外密封的間隙外漏。

（2）機組負荷高波動大、膨脹晃動大，密封失效越快。空預器運行期間，煙氣自上而下流動，一、二此風自下而上流動，這樣就對蓄熱元件形成一個剪切力并傳遞到中心驅動軸上，在煙氣和風壓隨負荷變化波動時，剪切力變化使中心軸產生不同程度晃動。頂部推力導向軸承用漲緊套固定軸上，允許在軸承室內少許晃動。由于安裝期間空預器中心軸存在偏斜，以及頂部導向軸承固定螺栓松動使大軸發生偏磨，中心筒內鋼片密封磨損嚴重，外填料密封偏斜，壓3層盤根，一側寬松另一側壓不下去，間隙不均，密封作用降低。

設計結構因素使密封裝置不能有效密封，漏風含灰量大加劇密封裝置失效，形成惡性循環，造成熱灰彌漫的不利環境。

3 改造方案

為改變空預器中心筒上輪轂嚴重漏灰的被動局面，專業人員查閱圖紙資料，仔細觀察大軸的變化，借鑒以前改造的經驗教訓，提出了上輪轂密封改進的系列方案。

（1）結合空預器扇形板各密封片間隙情況，調整中心軸垂直度，軸端水平調整后應<0.5mm/m，找正后，對導向軸承座螺絲緊固加背帽。內環向密封嚴格按照圖紙間隙7毫米設定。

（2）徹底解體中心筒內外密封，將中心筒內密封鋼片由2層增加為3層，調整為0間隙，外密封盤根函加高，盤根層由3層增加為5層，調整盤根間隙均勻，對于周側間隙不均的割開外密封固定板重新定位焊接。

（3）考慮中心軸運行中的膨脹和晃動，固定式的密封無法跟隨變化，總要發生程度不同的偏磨，間隙不均而泄漏加劇。現有的內外密封雖然會起到一定密封效果，但仍有較大泄漏。分析人員提出了跟蹤大軸晃動進行密封的思路，通過對多層活動鋼片迷宮式密封、羊毛氈密封、活動填料函加玻纖布膨脹節密封等幾種方式分析比較，最后確定了增加一套活動填料函加玻纖布膨脹節密封方案。

該方案將兩對半填料函加裝18毫米方耐磨炭精纖維環后法蘭螺栓夾固在中心軸上，填料函與周圍殼體采用軟質耐溫耐壓玻纖布連接，填料函可以隨軸膨脹傾斜變化，由玻纖布膨脹節吸收。填料函由托板承擔自重和銷軸限制轉動。

（4）考慮中心筒盤根密封和活動填料函密封之間空間可能積灰，長期運行可能影響玻纖布膨脹，加裝一路負壓吸灰管路，利用空預器進出口煙氣流程差壓將少量泄漏的積灰吸走，使整個密封裝置更加可靠。

4 改造效果

改造工作完工后，進行了空預器轉子試轉，各密封跟隨轉動良好，無異音，電機電流正常。設備運行近兩個月，密封效果良好，紙條測試無漏風跡象，周圍設施無明顯積灰。

通過對空預器上輪轂的系列改進措施，空預器中心筒上輪轂的漏風漏灰得到了徹底的治理，為保證機組安全運行攻克了一個難題。

參考文獻

[1] 羅洪新，姜家仁，蘇盛波.600MW機組回轉式空氣預熱器技術改造及效益分析[J].發電設備，2000（4）.

[2] 孔德武.空預器中心筒漏灰分析及改進[J].電力安全技術.2009（2）.