鍋爐回轉式空氣預熱器漏風率過高的原因與解決措施

高嵩

摘 要：文章首先分析了回轉式空氣預熱器的工作原理，在此基礎上總結造成漏風故障的原因，分別從熱態變形、結構設計與低溫腐蝕三方面來進行。其次重點介紹漏風率過高的解決方法，將檢修期間需要注意的技術要點做出整理，為預熱器運行提供有利環境。

關鍵詞：鍋爐；回轉式空氣預熱器；漏風率

1 回轉式空氣預熱器的工作原理

該種預熱器在工作期間，空氣與煙氣會交替流過受熱面，在與煙氣接觸過程中，加熱轉子內部的蓄熱元件，轉子轉到空氣側后，將蓄熱元件所帶熱量釋放給流經轉子的空氣，達到預熱空氣的目的。交替環節是重復進行的，溫度也在逐漸地積累，直到達到使用需求的標準。根據使用需求選擇合理的旋轉方向，受熱面轉動是最常見的形式，工作期間如果檢測得到的溫度低于設計溫度，則要考慮是否在轉速上出現問題。對氣體的循環利用是回轉式設備與傳統設備的主要差別，實現了廢氣重復利用，運行更輕巧便捷，不會受到場地因素的影響，對氣體的加熱效果明顯。

2 回轉式空氣預熱器漏風的原因分析

2.1 熱態變形的原因

漏風偏大對預熱器功能實現帶來了很大的干擾影響，發生該問題后要重點探討引發原因。在高溫狀態下，預熱器零件的特征會發生變化，如果溫度持續增高，還會對材料的韌性造成影響，出現裂縫，或者在銜接處斷裂，空氣與煙氣循環過程中從損壞問題泄漏。旋轉過程中與受熱面之間形成了距離差，運行環境溫度較高，設備產生了高溫形變，運行期間的穩定性也因此而降低，最終造成氣體泄漏。

2.2 密封片結構設計方面的原因

在對密封片進行設計時，如果沒有對折制角度進行優化，設備運行并不是處于最優化的形式，甚至還帶有安全隱患。預熱器投入到使用后，轉子旋轉會受到摩擦，超出材料的承受能力后密封片便會出現損壞。這種現象在預熱器使用期間頻繁發生，均由設計理念不足造成的，如果設計方案不夠科學，設備運行期間的維護與調試也不能徹底解決問題。扇形板表面受磨損影響會出現明顯的劃痕，并且存在不同程度的凹陷，另外如果旋轉期間與其他零件接觸不嚴，每次運行到達縫隙位置空氣都會泄漏。對于結構規格的選取也需高度注意，如果預熱器各零件不搭配，繼續使用下去漏氣現象也會更加明顯。

2.3 低溫腐蝕和堵灰的原因

設備使用期間各零件結構緊密，精密部位一旦進入灰塵會對使用安全造成嚴重的影響。空氣中不含有雜質，相比之下煙氣的成分比較復雜，長時間與受熱面接觸其中一些懸浮的飛灰會聚集在其中，造成管道堵塞。這種現象在鍋爐使用頻繁的季節中常常會出現。煙氣在低溫狀態下其中部分物質會凝結在設備表面，并且帶有腐蝕性，不利于預熱器運行。材質在腐蝕作用下逐漸破損，此時便會引發漏風故障，預熱器一旦出現漏風率偏大問題便會降低預熱器的換熱效果，空氣不能得到良好的加熱，使預熱器冷端處在低溫環境下運行，形成了惡性循環，最終造成嚴重的預熱器損壞問題。堵塞物質如果過多也不利于清除，在技術方法上也要不斷地改進，雖然有明確的故障產生原因，但仍然需要設計環節的創新優化。

3 降低漏風率的措施

3.1 適當改進密封結構和使用LCS自動控制系統

明確上述因素后，應針對常見故障探討有效的防御方案，優化零部件組成以及管理方式。現階段已經有一些廠商針對預熱器的控制系統進行整改，并且取得了顯著成果，應用自動控制系統，預熱器使用期間系統會定期對溫度進行檢測，并反饋至控制系統中，與輸入的額定數據相比較。發現參數不準確或者有空氣泄漏現象，控制系統會提示，技術人員了解形式后能夠在短時間內確定有效的調試方案。在傳熱元件處安裝傳感器，將監測到的溫度實時傳遞，間隔一段時間后對數據變化進行分析，判斷預熱器是否存在安全影響。與傳統的控制方法相比較，自動化系統更精準，維修人員也要提升個人技術能力，總結預熱器維修經驗，日常管理過程中通過觀察運行情況也可以發現一些隱患問題。LCS控制技術中有完善的檢測系統，測量漏風精準度有明顯的提升，通過控制系統的內部調節，能夠降低40%的故障發生幾率，這一點是傳統控制技術中所不具備的。

3.2 恢復并加強對暖風器系統的管理

鍋爐燃燒后產生的廢氣中，氧化硫含量較高，直接排放到大氣中會造成嚴重的空氣污染。有毒物質的產生與氣體受熱不均有關，燃燒物質沒有充分氧化，因此對傳熱元件的設計也十分重要。一次處理后所排出氣體成分可能會達不到額定標準，仍存有剩余熱量可以利用，對預熱器的循環裝置進行設計，可以提升利用效率，工作任務完成質量也有明顯的提升。空氣流動如果出口過小，會受到阻力影響，不利于煙氣與受熱面接觸。不同鍋爐運轉速率存在差異，選擇預熱器時要考慮這部分因素，如果不能判斷，也可以指派技術人員對市場調查，借鑒其他電廠的設計經驗，結合鍋爐使用實際需求探討熱循環系統的設計方案。鍋爐啟動后，達到規定的溫度才能夠向外輸出熱量，預熱速率快可以減少燃料不充分燃燒量，排出氣體檢驗結果也能夠達到管理標準。最終排出煙氣的溫度在130攝氏度左右視為合理，定期對預熱器裝置的灰塵堆積進行清理，避免出現因堆積量過多造成的設備損害，空氣與煙氣泄漏問題。

3.3 加強空氣預熱器吹灰裝置的運行管理

預熱器中飛灰堆積問題常常發生，引起了鍋爐設備維護人員的關注，在技術方面也得到了很大進步。安裝吹灰器能夠解決這一問題，鍋爐運轉期間飛灰如果聚集在預熱器中，在吹灰器的作用下能夠得到清理，為設備運行提供有力保障條件。吹灰器內涉及到很多精密零件，安裝期間要對精密零件進行保護，發現變形或者損壞要及時更換。對于已碳化的煙油垢，將化學藥劑平均撒到傳熱元件上部，然后噴少量的水，藥劑受潮后與垢作用，待垢潤濕乳化后及時對其沖洗，直到沖洗干凈為止。但化學清洗不能經常進行，因為清潔度一般為90%～95%，也就是說，每次清洗完后有5%～10%的面積沒有清理干凈，機組運行后這些面積中的灰垢將被燒烤成堅固的硬塊，下次停機很難將其清洗掉，如此循環下去，清洗工作會越來越困難。建議將工作的重心前移，在運行中盡量減少空氣預熱器的積灰，加強蒸汽吹灰裝置的運行管理。

3.4 嚴格控制煙氣進口溫度，重視檢修工作

電廠空氣預熱器檢修工作量大，特別是空氣預熱器內部密封元件磨損嚴重，一些不經常更換的“T”型鋼、扇形板等出現變形開裂現象，漏風地方多。應不斷提高檢修人員的責任心和技術水平，嚴格工藝作風，充分利用大、小修及停機消缺機會對空氣預熱器密封進行檢查調整，使漏風率控制在5%之內。

4 結束語

降低回轉式空氣預熱器漏風率的主要措施：一是減小轉子熱態變形所造成的間隙，二是縮小煙風側壓差及轉子阻力。采用適當改進密封結構、使用LCS系統；恢復和完善暖風器系統、沖吹灰系統以及加強檢修管理等手段解決電廠空氣預熱器漏風率偏大問題，使電廠鍋爐運行的經濟性得到進一步的提高。

參考文獻

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