針對回轉式空氣預熱器漏風問題解決方案的研究

楊光

摘 要：回轉式空氣預熱器在我國鍋爐設備中普遍應用，其具有質量輕、結構緊湊、占地面積小等優勢，但同時也有一些明顯的缺點，那就是漏風率太高，經濟成本比較大。研究回轉式空氣預熱器，主要就是研究防止或者降低漏風問題的技術，本文就是針對此內容進行重要研究和分析。

關鍵詞：回轉式空氣預熱器；漏風問題；解決方法

引言

回轉式空氣預熱器的優勢是不可否認的，與管式空氣預熱器相比，其傳熱密度高，鋼材消耗量小，容易布置，因此在我國電站鍋爐中應用很普遍，但是隨著回轉式空氣預熱器應用率越來越高，其缺點也逐漸暴露，其中漏風問題最為嚴重，甚至已經成為了鍋爐設備的致命缺點。研究空氣預熱器的漏風問題，技術人員發現漏風量增加的情況下，熱風溫度會下降，同時，排煙量也會下降，這就會導致冷端受熱，壁溫下降，進而加速低溫腐蝕的速度，影響機組經濟效益，資源浪費嚴重。研究回轉式空氣預熱器漏風控制技術，對我國火電廠的安全穩定發展，具有巨大的現實意義。

一、漏風的機理及其規律

研究起漏風問題，首先要分析回轉式空氣預熱器漏風機理，因為轉子與外殼之間存在空隙，從而導致漏風的問題。空氣預熱器在鍋爐煙風系統的出口或者是進口位置，空氣側壓力高于煙氣側壓力，出現了壓力差，這就為漏風提供了動力。經過分析，回轉式空氣預熱器分為直接漏風與結構漏風兩部分，其中直接漏風，其動力就是壓力差，而結構漏風就是由于設備構造本身的問題引起的。由于結構設計是允許存在誤差的，因此結構漏風一般難以避免，想要控制結構漏風，只能是最大限度減少漏風占預熱器總漏風量的份額。

二、漏風因素的分析及相應的解決方案

1.案例概述

該廠鍋爐的預熱器密封采用徑向一軸向、徑向旁路雙密封系統。所謂雙密封系統就是每塊扇形板在轉子轉動的任何時候至少有2塊徑向和軸向密封片與其密封裝置相配合，形成2道密封。這樣就可以使密封處兩側的壓差減小，從而降低漏風。這是近期國內外采用的較成熟技術，密封周界短、效果較好，見圖1。

2.運行中存在的問題

本次所改造的鍋爐，其回轉式空氣預熱器漏風率設計值為6%，并且密封系統是徑向——軸向，徑向——旁路的結構，經過多年的運行，空氣預熱器則出現一些問題，漏風量增加，并且能源消耗也十分嚴重，這極大的增加了低溫腐蝕幾率，影響到了鍋爐的正常運行。

3.降低空氣預熱器漏風率所采取的措施

3.1改造及檢修的思路

針對本次鍋爐的情況來看，該鍋爐空氣預熱器漏風主要是因為密封漏風，其漏風量已經占到了漏風總量的70%左右，因此控制漏風的問題，首先要盡量減小徑向漏風，并根據實際情況，先要計算出轉子熱變形量，以此制定相關的密封方案。本次是采用計算機模型對熱態扇形密封擋板與軸向密封擋板的固定位置進行計算，通過計算確保在任何情況下，扇形密封擋板與軸向的密封擋板都能夠滿足轉子熱態變形的要求，之后采用固定密封片，在此同時，還需要采用“雙道密封”的方式，對密封效果進行強化，這樣就可以減少煙氣、空氣流之間的壓力差，降低流風率。

然后，針對傳感器失靈的問題，采用取消原有徑向——軸向、徑向——旁路雙密封系統的自動控制裝置，通過這樣的改動能夠減少維修養護的次數，降低維修人員工作量，并解決自動裝置維護費用高，可靠安全度低的問題。

最后，對空氣預熱器傳熱元件灰塵阻塞的問題進行處理，主要是疏通，高壓水沖洗，除去灰塵，針對灰塵堵塞的元件進行徹底疏通。如果是阻塞嚴重的部位，采用熱元件盒取出的方式，將傳熱元件盒架割開，對阻塞的位置進行清理，之后在重新組裝。通過以上的措施，達到清理灰塵的目的。

3.2密封裝置改造及檢修的具體實施

為了能夠確保設備的密封性，在2011年，對某鍋爐已經進行了此密封處理，主要采用了STD技術，其特點就是雙密封，實現彈性固定。具體措施如下：

3.2.1根據實際要求，對預熱器的所有間隙進行計算，根據計算結果對預熱器的扇形版以及軸向密封片的位置進行調整。具體如圖2所示。

在調整好扇形版以及軸向密封的位置之后，還要對固定密封板與密封板、客體三個結果進行固定。將已經磨損的徑向、軸向以及環向密封片進行更換。

3.2.2此次改造，還改造了中心筒，達到了避免煙氣泄漏，而導致的軸向溫度超標與污染周圍環境的目的。采用高壓水對傳熱元件進行清洗，將污垢沉底去除，確保傳熱元件表面的清潔、干凈。制訂了定期維修檢查減速機、殼體以及支撐件的規劃。

4.改造效果分析

在對本次研究案例鍋爐進行改造之后，回轉式空氣預熱器的漏風率明顯下降，并且能夠很好的滿足鍋爐燃燒所需要的氧氣量，不僅減少不完全燃燒的現象，也提升了能源利用率，降低了很多熱損失。經過相關檢測，在進行改造之前，該鍋爐的熱效率是90.34%，而改造之后，提升到了91.88%，不僅排煙量減少，能耗也降低，為當地環境問題的改善做出了貢獻。同時，熱風溫度提高了20攝氏度，有力地保證了劣質煤的著火和穩定燃燒。從運行工況看，一、二次風風壓、風溫提升，鍋爐帶負荷能力明顯提高。鍋爐運行操作表盤顯示一次風機、送風機、引風機電機的電流總量下降約30 A。

結束語

在回轉式空氣預熱器運行的過程中，漏風問題是多年來人們一直比較關注的問題。設備不同，漏風情況，采取的措施也不盡相同，本文以具體的例子為研究對象，聽出了減少漏風問題的相關改造對策，希望能夠為我國供電企業發展，以及鍋爐設備的安全運行，提供一些建議和參考。

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