新型可抽動式暖風器的研發和應用

安德盛，范星龍，張衛寶，郭春源，李建軍，李伯奎，殷國強

（1.河北大唐國際豐潤熱電有限責任公司，唐山063000；2.中國華電江蘇華電句容發電有限公司，鎮江212413；3.上海發電設備成套設計研究院，上海200240）

暖風器作為火電廠一種常見的鍋爐輔機設備，主要是為了提高進入空氣預熱器的風溫，防止空氣預熱器發生低溫腐蝕而設置的，尤其是在冬季氣溫較低的時候，鍋爐啟動以及低負荷運行期間鍋爐排煙溫度較低的時候，采用暖風器使外界空氣溫度升高一定的幅度之后再進入空氣預熱器，具有良好的控制鍋爐低溫腐蝕的功能［1］。

在風道中加裝了暖風器之后，由于暖風器內部的傳熱部件遮擋住了很大一部分風道流通截面，這樣就增大了空氣在風道內流動的阻力，也就相應增加了風機的電耗。目前有兩種常見的暖風器型式：一種是旋轉式，另一種是固定式。采用旋轉式暖風器，在不需要投運暖風器時將其內部的換熱部件旋轉90°與空氣流動方向相一致，這樣就降低了空氣在風道內的流動阻力。但是這種旋轉式暖風器造價高，容易發生泄漏，而且使用久了容易發生卡死而不能旋轉。固定式暖風器一般都在停爐時才能將暖風器內部的傳熱部件從風道中移開。如果在不需要投運暖風器時，能夠將暖風器內部的傳熱部件從風道中移開，這樣就能大大減小空氣在風道內的流動阻力，降低風機的電耗，實現節能的目的。因此很有必要開發一種在鍋爐運行時就能將內部傳熱部件移開的可抽動式暖風器。為此筆者開始開發新型可抽動式暖風器。

1 暖風器改造前概況

暖風器安裝在風道中的位置見圖1。

圖1 暖風器安裝在風道中的位置

加熱蒸汽參數：來自高壓輔助蒸汽，壓力為0.7～1.0MPa，溫度為300～350℃。

強度計算按最高溫度和最高壓力，傳熱計算按最低壓力和最低溫度。

一次風暖風器被加熱空氣參數（每臺爐）見表1。

表1 一次風暖風器被加熱空氣參數

二次風暖風器被加熱空氣參數（每臺爐）見表2。

表2 二次風暖風器被加熱空氣參數

暖風器安裝形式為：一次風暖風器安裝在2 398mm×1 798mm×4mm垂直風道上；二次風暖風器安裝在6 498mm×3 249mm×4mm垂直風道上。一次風暖風器空氣側阻力要求為＜300Pa，二次風暖風器空氣側阻力要求為＜200Pa。

2 對暖風器的改造

新型可抽動式暖風器結構見圖2和圖3，主要由外部殼體、傳熱部件、滑輪、鋼絲繩以及滑動導軌組成。通過拉動鋼絲繩來實現暖風器傳熱部件在殼體內的抽動。正常運行時，傳熱部件在風道中；當不需要投運暖風器時，拉動鋼絲繩1，將暖風器內部的傳熱部件從風道中移開，移到了后面的殼體內；當再次需要投運暖風器時，再拉動鋼絲繩2，將暖風器內部的傳熱部件從后面的殼體中移進風道。

圖2 新型可抽動式暖風器（投運時）

圖3 新型可抽動式暖風器（不投運時）

3 實際改造效果

為了分析暖風器在抽離風道減少風機壓損后，對該機組鍋爐一、二次風暖風器抽出后的一、二次風機節能情況進行測試對比；但是由于即使在負荷相同的情況下，不同時期所使用的風量也不盡相同，不便于用風機電量進行直接對比分析，因此取單位風量電耗（電量／風量）這一參數作為暖風器抽離前后的對比依據。

2012年4月1 2日機組額定負荷工況下，分別記錄下了一、二次風暖風器抽離風道前的一、二次風機電耗。

2012年5月2 5日機組額定負荷工況下，分別記錄下了一、二次風暖風器抽離風道后的一、二次風機電耗。

試驗結果見表3。

表3 試驗結果

經試驗測定：2臺一次風暖風器抽離風道使兩側一次風道阻力平均減少了400Pa，和暖風器抽出前相比，一次風暖風器抽出后2臺一次風機單位一次風量電耗可降低3.055kW·h／t（風），節電效果顯著。

此次試驗期間，2臺二次風暖風器抽離風道使兩側二次風道阻力平均減少了20Pa，阻力下降不明顯，因此對2臺二次風機的耗電量影響很小；和暖風器抽出前相比，二次風暖風器抽出后2臺二次風機單位風量電耗下降0.037kW·h／t（風）。

通過試驗，一、二次風機暖風器改造后，滿負荷工況每小時節電922.58kW·h，全年按75%負荷計算，運行5 448h（小修18天和采暖期120天，合計剔除138天），年節電3 769 662kW·h，節約標煤1 243t。

4 結語

新型可抽動式暖風器與旋轉式暖風器相比，造價更低，同時能夠實現旋轉式暖風器所要達到的降低空氣流動阻力的目的；與固定式暖風器相比，在鍋爐運行時就能將內部的傳熱部件移開，雖然造價比固定式暖風器高，但是具有比較明顯的節能降耗效果，一般一年內即可收回投資，值得在火電廠中推廣使用。

［1］趙之軍 .鍋爐暖風器系統存在的問題及解決措施［J］.發電設備，2005，19（2）：94-96.