針對回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)問題解決方案的研究

楊光

摘 要：回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器在我國鍋爐設(shè)備中普遍應(yīng)用，其具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小等優(yōu)勢，但同時也有一些明顯的缺點，那就是漏風(fēng)率太高，經(jīng)濟成本比較大。研究回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，主要就是研究防止或者降低漏風(fēng)問題的技術(shù)，本文就是針對此內(nèi)容進行重要研究和分析。

關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器；漏風(fēng)問題；解決方法

引言

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的優(yōu)勢是不可否認(rèn)的，與管式空氣預(yù)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(yīng)用很普遍，但是隨著回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器應(yīng)用率越來越高，其缺點也逐漸暴露，其中漏風(fēng)問題最為嚴(yán)重，甚至已經(jīng)成為了鍋爐設(shè)備的致命缺點。研究空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)問題，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)量增加的情況下，熱風(fēng)溫度會下降，同時，排煙量也會下降，這就會導(dǎo)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(jīng)濟效益，資源浪費嚴(yán)重。研究回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)控制技術(shù)，對我國火電廠的安全穩(wěn)定發(fā)展，具有巨大的現(xiàn)實意義。

一、漏風(fēng)的機理及其規(guī)律

研究起漏風(fēng)問題，首先要分析回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)機理，因為轉(zhuǎn)子與外殼之間存在空隙，從而導(dǎo)致漏風(fēng)的問題?？諝忸A(yù)熱器在鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)的出口或者是進口位置，空氣側(cè)壓力高于煙氣側(cè)壓力，出現(xiàn)了壓力差，這就為漏風(fēng)提供了動力。經(jīng)過分析，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器分為直接漏風(fēng)與結(jié)構(gòu)漏風(fēng)兩部分，其中直接漏風(fēng)，其動力就是壓力差，而結(jié)構(gòu)漏風(fēng)就是由于設(shè)備構(gòu)造本身的問題引起的。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計是允許存在誤差的，因此結(jié)構(gòu)漏風(fēng)一般難以避免，想要控制結(jié)構(gòu)漏風(fēng)，只能是最大限度減少漏風(fēng)占預(yù)熱器總漏風(fēng)量的份額。

二、漏風(fēng)因素的分析及相應(yīng)的解決方案

1.案例概述

該廠鍋爐的預(yù)熱器密封采用徑向一軸向、徑向旁路雙密封系統(tǒng)。所謂雙密封系統(tǒng)就是每塊扇形板在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)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(cè)的壓差減小，從而降低漏風(fēng)。這是近期國內(nèi)外采用的較成熟技術(shù)，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(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率設(shè)計值為6%，并且密封系統(tǒng)是徑向——軸向，徑向——旁路的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過多年的運行，空氣預(yù)熱器則出現(xiàn)一些問題，漏風(fēng)量增加，并且能源消耗也十分嚴(yán)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(yù)熱器漏風(fēng)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(yù)熱器漏風(fēng)主要是因為密封漏風(fēng)，其漏風(fēng)量已經(jīng)占到了漏風(fēng)總量的70%左右，因此控制漏風(fēng)的問題，首先要盡量減小徑向漏風(fēng)，并根據(jù)實際情況，先要計算出轉(zhuǎn)子熱變形量，以此制定相關(guān)的密封方案。本次是采用計算機模型對熱態(tài)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(zhuǎn)子熱態(tài)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(fēng)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(tǒng)的自動控制裝置，通過這樣的改動能夠減少維修養(yǎng)護的次數(shù)，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(yù)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(yán)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(dá)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(shè)備的密封性，在2011年，對某鍋爐已經(jīng)進行了此密封處理，主要采用了STD技術(shù)，其特點就是雙密封，實現(xiàn)彈性固定。具體措施如下：

3.2.1根據(jù)實際要求，對預(yù)熱器的所有間隙進行計算，根據(jù)計算結(jié)果對預(yù)熱器的扇形版以及軸向密封片的位置進行調(diào)整。具體如圖2所示。

在調(diào)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(jié)果進行固定。將已經(jīng)磨損的徑向、軸向以及環(huán)向密封片進行更換。

3.2.2此次改造，還改造了中心筒，達(dá)到了避免煙氣泄漏，而導(dǎo)致的軸向溫度超標(biāo)與污染周圍環(huán)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(guī)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(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)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(xiàn)象，也提升了能源利用率，降低了很多熱損失。經(jīng)過相關(guān)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(dāng)?shù)丨h(huán)境問題的改善做出了貢獻(xiàn)。同時，熱風(fēng)溫度提高了20攝氏度，有力地保證了劣質(zhì)煤的著火和穩(wěn)定燃燒。從運行工況看，一、二次風(fēng)風(fēng)壓、風(fēng)溫提升，鍋爐帶負(fù)荷能力明顯提高。鍋爐運行操作表盤顯示一次風(fēng)機、送風(fēng)機、引風(fēng)機電機的電流總量下降約30 A。

結(jié)束語

在回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器運行的過程中，漏風(fēng)問題是多年來人們一直比較關(guān)注的問題。設(shè)備不同，漏風(fēng)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(fēng)問題的相關(guān)改造對策，希望能夠為我國供電企業(yè)發(fā)展，以及鍋爐設(shè)備的安全運行，提供一些建議和參考。

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