張 鵬,張 兵
(神華浙江國華浙能發電有限公司,浙江 寧波 315612)
電廠空預器漏風的防范措施分析
張 鵬,張 兵
(神華浙江國華浙能發電有限公司,浙江 寧波 315612)
空氣預熱器(簡稱空預器)是一種應用廣泛的熱交換設備,回轉式空預器主要應用于電廠大容量燃煤鍋爐。但是,在運行過程中,普遍存在漏風的問題,影響電廠的經濟效益。文章首先分析確定了電廠空預器漏風主要是由于直接漏風引起的,并隨后分析了電廠空預器直接漏風的原因,并從控制空預器煙氣側與空氣側的壓差、控制熱態密封間隙的總面積、安裝過程以及運行過程提出了預防電廠空預器漏風的防范措施。
空氣預熱器;漏風;防范措施
電廠空預器是一種熱交換設備,主要是利用電廠鍋爐尾部煙氣的熱量來加熱燃料燃燒所需的空氣。對于一些較大容量的電廠鍋爐,幾乎普遍使用的是回轉式空預器。回轉式空預器具有耗材少,布局靈活的優點,缺點就是漏風率較高。漏風率高會嚴重影響鍋爐的正常運行,空預器漏風量的增加會使排煙溫度降低,進而影響鍋爐在運行過程中的安全性;空預器漏風還會增加機組的能源消耗,影響電廠的經濟效益。因此,空預器的漏風率是衡量其電廠鍋爐實用性和經濟性的重要技術指標。下面筆者就來具體談談電廠空預器漏風的防范措施,希望能起到拋磚引玉的作用。
(1)電廠空預器直接漏風的原因。空預器漏風的實際情況一般分為兩種:直接漏風和攜帶漏風。直接漏風是指由于空預器中流動介質(煙氣或空氣)之間存在壓差,在預熱器回旋轉動過程中在動、靜之間產生相應的空隙,透過空隙產生的漏風現象。而攜帶漏風是空氣預熱器倉內氣體由于自身轉動而引起的,是回轉預熱器本身特有的,與空預器的容積及轉速密切相關。一般來說,直接漏風占空預器漏風的主要部分,而攜帶漏風所占比例較低,且也是基于空預器本身的結構所造成的,故而較難避免。因此,如何降低直接漏風是預防空預器漏風的首要問題。直接漏風的問題主要表現在:空預器熱態時,受熱面的上、下兩部分存在極大的溫差,導致兩部分的膨脹系數不同而產生的間隙;在空預器運行過程中,發生灰堵現象,而造成阻力增大,進而增大了漏風。
(2)電廠空預器漏風的防范措施。預防電廠空預器漏風主要是從防止直接漏風的角度著手的。防止直接漏風首先要控制空預器煙氣側與空氣側的壓差,具體的方法是:選擇合適的受熱面材料、保證吹灰與水洗系統的正常運行,防止灰堵產生阻力而增加壓差。同時,要在每次開機運行前,檢查受熱面是否清潔。其次是要控制熱態密封間隙的總面積。在空預器設計過程中,要注意風罩、冷熱端材料的選擇,還要注意定子的受熱面直徑與高度。對于風罩來說要盡量選擇剛性大的材料,材料的剛性越大,在熱態時熱脹冷縮過程中越能保持其形狀,才能控制熱態密封間隙;對于冷熱端材料來說要求該材料在熱端受熱面膨脹系數較小,而在冷端受熱面膨脹系數較大,這就使得其在熱態時材料形變較小,進而控制熱態密封間隙;另一方面,還要保證受熱面材料的耐磨損性能,因為煙氣中的顆粒物會沖擊受熱面材料,使受熱面材料發生磨損,進而喪失剛性,在熱脹冷縮過程中容易形變,造成受熱面蓄熱能力降低、阻力增大等現象,造成漏風量的增大;對于定子的受熱面直徑與高度來說,理論上講定子的受熱面直徑越小、高度越高,空預器的定子受熱變形也就越小,也就越能更好地控制熱態密封間隙。但是,在實際的空預器設計中,還必須要考慮空預器的受熱面發生熱交換的面積,足夠的熱交換面積才能滿足電廠鍋爐的運行要求;還要考慮空預器內煙氣與空氣的流速及阻力等問題。再次,在安裝過程中,優化調節盒設計,一方面保證能隔絕熱空氣盒煙氣,防止熱態時螺栓脹死,另一方面,保證能夠有效調節密封板位置。同時,要保證三向密封片在同一水平面內,各軸向密封片垂直于同一平面。最后,在運行過程中,要提高低溫端受熱面的溫度。在預熱器實際運行過程中發現:適當地提高低溫端的溫度,對于防止受熱面材料腐蝕、積灰現象具有積極作用,具體的實施方式為:在空預器前端安裝暖風器。同時,要加強檢修,在檢修過程中,應及時處理漏風狀況;同時還要檢查空預器的吹灰效果,防止積灰現象的發生。
綜上所述,回轉式空預器漏風主要是由于直接漏風引起的,也就是空預器動靜間隙及煙風側壓差造成漏風。漏風的原因主要是空預器熱態時,受熱面的上、下兩部分存在極大的溫差,導致兩部分的膨脹系數不同而產生的間隙;運行過程發生灰堵現象造成阻力增大。因此,在空預器設計過程中,要注意風罩、冷熱端材料的選擇,還要注意定子的受熱面直徑與高度。同時也要注意對空預器的防護,不恰當地設備管理是漏風率增大的另一原因。因此,既要科學合理的設計、安裝空預器,也要科學合理地管理其運行過程,這樣才能減輕漏風對電廠鍋爐的危害,才能有利于提高電廠運行效率,才能有利于提高電廠效益。
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張鵬(1986-),男,山東菏澤人,助理工程師,主要研究方向:提高空預器效率,減少熱損失。