淺談風罩回轉(zhuǎn)式空氣預熱器漏風問題

劉楓

摘 要：風罩回轉(zhuǎn)式空氣預熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱空氣的熱交換設備，但其缺點是漏風率高，減少漏風的主要措施在于密封性能及其工藝的制造、安裝技術(shù)水平。漏風與密封有關，為了解決漏風率高的問題，采用了雙密封技術(shù)是降低空氣預熱器漏風率的有效措施。

關鍵詞：風罩回轉(zhuǎn)空氣預熱器 漏風 密封調(diào)整

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0067-02

風罩回轉(zhuǎn)式空氣預熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱空氣的熱交換設備，是鍋爐沿煙氣流程的最末一級受熱面，利用空氣吸收煙氣熱量，進一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。它的作用就是幫助提高入爐空氣溫度改善燃燒條件和進一步降低排煙溫度，減少排煙熱損失，排煙溫度每降低15 ℃，可使鍋爐熱效率提高約1%。但回轉(zhuǎn)式預熱器缺點是漏風率高，降低了電廠的經(jīng)濟效益。

1 風罩回轉(zhuǎn)式空氣預熱器漏風問題的看法

在國內(nèi)、國外“容克式”和“風罩式”應用都比較廣，都是成熟產(chǎn)品。一直是兩大派別。各有特點，都能夠滿足用戶要求，漏風系數(shù)也都能控制在7%左右的水平。然而，在我國“風罩式”預熱器漏風，一般都尚不能達到這個水平。雖然國家相關部門確定了漏風系數(shù)Δα≤0.20作為考核標準。實際在我國目前運行的“風罩式”預熱器約占半數(shù)以上沒有達到這個標準。當然原因是多方面的。漏風不僅增加排煙損失和風機電耗，而且減少輸入爐內(nèi)燃燒的空氣量，從而增加不完全燃燒損失與爐內(nèi)結(jié)渣的可能性，嚴重時將迫使鍋爐降低負荷運行。漏風一方面是由于轉(zhuǎn)動部件將部分空氣帶入煙氣造成的，由于預熱器的轉(zhuǎn)速較低，這部分漏風率一般不超過1%，漏風的主要原因是正壓的空氣通過回轉(zhuǎn)式空氣預熱器動靜部分的間隙漏入煙氣。因此，減少漏風的主要措施在于裝設性能良好的密封裝置并不斷提高回轉(zhuǎn)式空氣預熱器的制造、安裝技術(shù)水平。

消除安裝與制造中的缺陷，是做好調(diào)整試驗工作的保證，也是降低漏風的必要條件。

從結(jié)構(gòu)中可知，它的換熱過程不同于“管式”那樣簡單，管式是：管內(nèi)走煙氣，管外走空氣，熱交換的工況基本不變；而回轉(zhuǎn)式的受熱面一會兒吸熱，一會兒放熱，設備在運行中不斷的變換位置，它始終在回轉(zhuǎn)過程中完成煙氣與空氣的熱交換的過程。

預熱器要保持回轉(zhuǎn)，就必須留有合適的間隙，有間隙就存在漏風，而漏風大小，與間隙大小及密封裝置的好壞都有非常直接的關系。怎樣保證達到設計的理想狀態(tài)：即間隙小而又不磨損嚴重危害設備。設計的密封、調(diào)節(jié)裝置能否正常工作，這就與安裝和制造質(zhì)量有很密切的關系，故必須排除設備在這方面的缺陷。

密封裝置有三個主要部位與漏風都有著較直接的關系：喉口密封；U型密封；定子端面與風罩框架之間的“周向密封”。

2 漏風調(diào)整工作中應注意的幾個問題

漏風與密封有關。首先必須了解預熱器上密封裝置的工作原理。造成漏風是由于間隙的存在，壓差的存在，如間隙越大、壓差越大，漏風量也就越大。它們之間成正比關系。即：ΔD=F×（ΔP2+n）

ΔD表示漏風量ΔP表示煙、風壓差；n為預熱器轉(zhuǎn)速；F表示漏風面積。

因此為減少漏風面積，就要盡可能使漏風間隙減少，即解決好喉口、U型、周向密封裝置中的泄漏，這就是我們調(diào)整工作中的內(nèi)容和目的。

（1）喉口密封。要嚴格控制喉口的同心度。在主軸旋轉(zhuǎn)過程中，喉口密封筒的徑向跳動不能大于4 mm，這從安裝中就要注意。當主軸與定子的垂直度不能達到設計安裝標準要求時，喉口同心度一般難以保證。另外較為關鍵的是喉口密封裝置中的圓弧鑄鐵防磨塊，一定要在卡環(huán)座內(nèi)活動自如，在厚度方向，它至少要與蓋板留有1 mm 以上的間隙，以免卡住不能移動。彈簧力必須逐個精心檢查與調(diào)整，以免彈簧力過分小而推不動鑄鐵塊，使它與密封筒之間產(chǎn)生縫隙，由于長期處于高溫煙氣下工作環(huán)境，彈簧失效的事經(jīng)常發(fā)生，必須及時檢查更換。

（2）U型密封。它是風罩與密封框架鑄鐵板之間的柔性聯(lián)接，按理不存在泄漏問題，但由于U型密封圈用0.3～0.5不銹鋼薄板彎制而成，如果在安裝中已將U型圈圓弧部分打折與損傷，在煙氣灰粒的磨損下將很快被磨穿；在低溫端下風罩上U型密封圈，大部分因煙氣中硫腐蝕損壞而起不到密封作用，故在檢修時，要及時更換損壞的U型密封圈。在安裝時要嚴格按圖紙要求進行安裝，這也是避免空氣直接向煙側(cè)漏泄的主要手段之一。將U型密封直段部分板厚可改為0.5～1 mm不銹鋼板彎制，雖然對柔性伸縮上有一定的影響，但只要在進行上部間隙調(diào)整時考慮與注意到這一點，在使用中并不妨礙框架鑄鐵板在上、下的位移，所以也是可以的。

（3）定子與風罩框架周向密封調(diào)節(jié)。因為這是影響預熱器漏風大小最關鍵的部位。

①定子的平整度，經(jīng)安裝以后一般難以調(diào)整，但必須嚴格控制它與主軸安裝后產(chǎn)生的相對垂直度，一般主軸端面水平度控制在0.10 mm。主軸與定子端面相對垂直度要小與3 mm，嚴重超差必須重新調(diào)整。一般可以通過對上部石墨導向軸承的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)，使主軸盡可能地垂直于定子斷端面。

②密封框架鑄鐵板，是與定子端面之間形成整個“周向密封”的基準面之一（它與定子端面平整度一樣性質(zhì)），它的安裝不平整或者運行之后，鑄鐵板“磨損”與“吹穿”，使運行中造成高低不平，間隙大小不一，勢必也要增加漏風，因此對于那些已被漏風吹穿的鑄鐵板應及時堵漏或更換，在安裝拼接每塊鑄鐵板時，它們之間高低不齊的錯位，不能超過1 mm，以保持整個密封框架鑄鐵板的平整，（從厚度方面也就相對于定子端面而言）對于局部上縫隙應填上適當?shù)谋“澹_保嚴密不泄漏。

③對于上、下風罩的“預留間隙”，這是為了適應預熱器受熱之后，蘑菇狀變形時，使上、下回轉(zhuǎn)風罩仍能正常轉(zhuǎn)動而不被卡住。為了使整個風罩與定子端面嚴密且漏泄量小的目的，可通過如下公式保證縫隙：

δ=1/8×D2/H×ε×Δtendprint

D為定子直徑H為定子高度ε為鋼材熱膨脹系數(shù)，ε=12×10-6/℃δ為定子變形差

④必須要正確調(diào)整上、下調(diào)整彈簧壓力與預留間隙。雖然圖紙及說明書有一定規(guī)定，從調(diào)整的角度上講：風罩上由于彈簧點很多，在調(diào)整中互相有些干擾，雖經(jīng)冷態(tài)調(diào)整，但經(jīng)過試運轉(zhuǎn)后，有會出現(xiàn)一些變化。在安裝中一般從中心部位先調(diào)整逐步向外圈擴展，每調(diào)整好一個，檢查一下旁邊的幾個，以免互相牽連變化，尺寸變動過大。對于周向上部吊點彈簧應選定一個固定位置，作為調(diào)整基準（一般選用進入預熱器進口檢修人孔的位置）調(diào)整完一個，檢查一個，轉(zhuǎn)動更換一個，逐個進行，然后在調(diào)整完后，全部檢查一遍，并記錄數(shù)值。實際在運行中對彈簧高多少、間隙多少隨時記錄，隨時調(diào)整。因為在實際安裝中很難一次就符合實際情況。對此工作做的越細，成效也越大。

3 在安裝中的密封間隙調(diào)整及熱態(tài)間隙預留

（1）軸向密封的調(diào)整。①調(diào)整上下回轉(zhuǎn)風道角鋼圈，用鋼板尺測角鋼圈等分的28點測點距密封面值均勻一致，然后固定螺栓點死。②拆下密封框架定位螺栓，逐個換上彈簧銷，彈簧銷缺口僅能向上或向下，不能水平放置。③松開上部回轉(zhuǎn)風道上的所有彈簧，測量密封框架和定子端面間隙。④松開鑄鐵板上螺栓加墊板、調(diào)整鑄鐵板的傾斜。卸開密封框架上的對接法蘭，加楔形墊板，調(diào)整密封框架的扭曲。密封間隙0～2 mm。⑤扳動彈簧導桿，調(diào)節(jié)彈簧高度，調(diào)至密封框架的全部重量由回轉(zhuǎn)風道本體框架承擔。⑥用八只千斤頂安放在下部回轉(zhuǎn)風道本體框架上，逐步均勻抬起密封框架，使其與下端面接觸，測量兩者間隙，調(diào)節(jié)各彈簧高度，至受力為止。逐步松開千斤頂，使密封框架回落彈簧上，調(diào)整間隙大部位彈簧，調(diào)至密封間隙為0～2 mm之內(nèi)。

（2）徑向密封的調(diào)整。①推轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)風道，用鋼板尺測量頸部密封法蘭的徑向跳動。測24點，誤差控制在允許范圍之內(nèi)。②調(diào)整彈簧壓力，使弓形鑄鐵塊即能貼緊法蘭機械密封面，使之隨之跳動，又不能壓得太緊。③配置磨損限位墊片，使其值F為頸部密封面跳動量Δ+2 mm，即F=Δ+2 mm。

（3）定子上下端熱態(tài)間隙預留。①用扳手擰緊上部回轉(zhuǎn)風道彈簧導桿螺母，使導桿下移，利用彈簧被壓縮力將密封框架提起，用塞尺測上部間隙，符合制造廠規(guī)定數(shù)值后鎖緊螺母。②用扳手使下部回轉(zhuǎn)風道彈簧導桿上移，彈簧放松后，密封框架在自重作用下落在彈簧導桿上，間隙加大，用塞尺測定下端面間隙，達到廠家規(guī)定值后，擰緊螺母和背母。

4 結(jié)語

風罩回轉(zhuǎn)式空氣預熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱空氣的熱交換設備，是鍋爐沿煙氣流程的最末一級受熱面，利用空氣吸收煙氣熱量，進一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。風罩回轉(zhuǎn)式空氣預熱器存在的主要問題是漏風。漏風的主要原因是正壓的空氣通過回轉(zhuǎn)式空氣預熱器動靜部分的間隙漏入煙氣。因此，減少漏風的主要措施在于安裝設備性能良好的密封裝置并不斷提高回轉(zhuǎn)式空氣預熱器的制造、安裝技術(shù)水平。消除安裝與制造中的缺陷，是做好調(diào)整試驗工作的保證，也是降低漏風的必要條件。漏風與密封有關，漏風調(diào)整工作中主要解決喉口密封、U型密封、定子與風罩框架周向密封調(diào)節(jié)，而在安裝中的密封間隙調(diào)整主要解決軸向密封的調(diào)整、徑向密封的調(diào)整和定子上下端熱態(tài)間隙預留。通過采用了雙密封技術(shù)是降低空氣預熱器漏風率的有效措施。

參考文獻

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