330MW機組鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預熱器漏風原因和改造措施

續(xù)鴻

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源問題越來越嚴重，鍋爐給水系統(tǒng)和汽輪機等設備在運行過程中存在著大量腐蝕、結垢現(xiàn)象，因此對機組進行防腐處理是非常必要的，還由于空壓機容量大而又容易造成漏風現(xiàn)象以及鍋爐內(nèi)部溫度過高引起煤粉燃燒等原因?qū)е缕啓C轉(zhuǎn)子不平衡或軸封處過熱時出現(xiàn)裂紋，這些都會給機組帶來很大的危害。本文主要介紹了330MW機組及回轉(zhuǎn)式空氣預熱器漏風來源以及具體原因分析，并針對這些造成泄漏損失較大原因提出解決措施和改造方案。

關鍵詞：330MW機組;漏風現(xiàn)象;空氣預熱器

一、 引言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，能源需求量不斷增加，對節(jié)能減排、環(huán)境保護等要求也更加嚴格。目前世界上已出現(xiàn)了許多新型鍋爐。其中以回轉(zhuǎn)式空氣預熱器作為主要設備。它具有結構簡單緊湊靈活可靠、適應性強和易于安裝維修及環(huán)保性能好等等優(yōu)點 在高溫高壓下運行時由于受低溫腐蝕而引起管道變形或開裂的現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的，本文通過對330MW超臨界壓力超燃空氣預熱器進行深入研究，并根據(jù)實際工況找出其缺陷與改進措施，希望能為該系列機組提供參考依據(jù)。

二、空氣預熱器的作用

（一）改善并強化燃燒

在330MW機組中，每臺鍋爐的燃燒爐都不是由同一個空氣預熱器來單獨完成，而是通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式將各室和管路連接起來。由于每個部件所需能量不同、溫度也不均勻等因素導致了其受熱面處火焰分布不均，所以為了防止這些現(xiàn)象發(fā)生時及時采取相應措施可以避免煙氣倒流形成爆燃包火源而造成重大損失，同時還可提高鍋爐燃燒過程中的穩(wěn)定性，從而使機組保持穩(wěn)定運行狀態(tài)，保證經(jīng)濟性和安全性的雙重要求。

（二）提高鍋爐熱效率

在鍋爐的運行過程中，由于工質(zhì)和空氣的流動，使熱損失不斷增加，而引起汽輪機內(nèi)部壓力不平衡。如果沒有及時采取有效措施進行處理或消除這些問題將導致機組振動，因此為了提高蒸汽參數(shù)通過燃燒室來降低燃料量從而減少能量消耗、防止汽輪發(fā)電機組過熱造成嚴重后果可采用雙噴嘴冷卻技術，或者在鍋爐運行時發(fā)生漏風現(xiàn)象則可以利用空氣預熱器對其進行補充并使之停止工作。

三、 鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預熱器漏風原因

（一）回轉(zhuǎn)式空氣預熱器風壓差過高

由于空氣預熱器是安裝在鍋爐內(nèi)部，所以其自身的風壓差會直接影響到它與轉(zhuǎn)子式空冷器之間的相互作用。而引起這一問題主要首先是機組本身風壓不穩(wěn)定，也因為汽輪機運行時受溫度和壓力變化等因素影響，其次當給水流量發(fā)生變化時會使管壁處發(fā)生漏出現(xiàn)象，同時由于蒸汽量、供水量以及鍋爐負荷不同，導致管道內(nèi)物料積聚在管內(nèi)并被傳熱從而產(chǎn)生漏升現(xiàn)象的可能性也會增加。

（二）回轉(zhuǎn)式空氣預熱器變形

由于回轉(zhuǎn)式空氣預熱器內(nèi)部存在許多復雜的因素，如流體流動、傳熱和結構等，使其變形。因此在工作時應考慮以下問題：首先是系統(tǒng)內(nèi)溫度場分布不均勻，其次是各部件之間相互配合度不夠好，再就是轉(zhuǎn)子軸封泄漏引起管道破裂或泄露導致密封失效，最后是在實際運行中發(fā)現(xiàn)軸承表面有裂紋、氣孔以及漏風現(xiàn)象的可能性較大，造成以上這些情況發(fā)生的原因主要是由于汽輪機內(nèi)部結構復雜而產(chǎn)生了熱應力和變形。

（三）回轉(zhuǎn)式空氣預熱器密封不嚴

密封不嚴是造成空氣預熱器漏風的主要原因。在鍋爐給水低溫過熱蒸汽中，由于汽包內(nèi)壓力高，或者密封不好，會導致泄漏，而在高溫、高壓下運轉(zhuǎn)時因為轉(zhuǎn)子與軸頸間有間隙或偏心等因素引起管道磨損和變形也可能發(fā)生泄露事故，其次是轉(zhuǎn)子與管道中介質(zhì)流動時，由于摩擦阻力不同，會形成很大程度上的泄露壓力差，最后就是當空氣被冷卻器壁面之間存在較大溫差和漏風現(xiàn)象，這些因素都導致了在回轉(zhuǎn)式空預熱器內(nèi)產(chǎn)生大量氣體積聚并聚集到一起，同時還容易使密封性受到破壞、熱沖擊以及軸封處容易發(fā)生裂紋等缺陷問題。

四、 回轉(zhuǎn)式空氣預熱器漏風的預防和處理措施

（一）調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)式空氣預熱器扇形板的位置

調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)式空氣預熱器扇形板的位置和形狀，可以使機組在正常運行時，通過改變其方向、角度來控制氣體流量。首先是當軸封蒸汽量大于所設定參數(shù)值時可采用調(diào)整垂直角，其次是水平放置的管道應具有一定強度并與風管保持平行，若是單側布置則必須要安裝一個調(diào)節(jié)閥門，最后就如果不同時有兩個調(diào)節(jié)孔且其中一側為空位的話可以在中間位置設置一個扇形板，以方便空氣流量控制。

（二） 減少密封漏風

密封是防止漏風的一種措施。在空氣預熱器中，如果沒有合理控制其變形，就會引起熱態(tài)泄露和內(nèi)部溫度升高。因此為了保證管道內(nèi)環(huán)境溫度穩(wěn)定、壓力恒定以及防泄漏需要對密封進行改造以減少漏風，另外也可以通過增加導流板來減小熱負荷從而降低氣封間隙泄漏率，采用雙級封閉或三通的方式來防止水垢進入空氣預熱器中形成腐蝕性介質(zhì)而造成堵塞，同時還可避免由于外管和內(nèi)部流動產(chǎn)生熱量損失。

（三）加強對空預器傳熱元件的堵灰進行疏通

1、在鍋爐的空預器中，由于有許多熱源，所以如果沒有及時疏通，就會使水冷壁結垢、堵塞。因此要加強對空預熱器傳熱元件堵灰。首先是防止積煤進入管道，其次就是對空管進行補強和改進：一方面是要增加導熱量，另一方面是要提高殼程換熱器效率，最后為了減少機組負荷可以降低壓力差來減輕空氣腐蝕的影響。

2、在機組中，由于鍋爐內(nèi)部存在大量的積垢，導致管道內(nèi)結垢，造成空預器傳熱元件發(fā)生漏風現(xiàn)象。首先為了防止這些情況的出現(xiàn)就要加強對空預熱器殼側和管壁之間、兩端法蘭及轉(zhuǎn)子表面等部位密封，其次要注意的是，是要對其進行定期清理，最后對于那些不允許泄漏蒸汽在進入機組前必須及時疏通水嘴口及其它部分水管中，并且還要做好相應措施以防堵塞管道內(nèi)積垢造成堵灰現(xiàn)象發(fā)生的產(chǎn)生。

五、結論

本文主要研究了330MW機組的蒸汽再熱器漏風問題進行了詳細分析，并提出了相應的改進措施對鍋爐系統(tǒng)中的空氣預熱器和水冷壁式低溫省煤器進行了分析。首先針對每一個工質(zhì)在不同溫度下其內(nèi)部傳熱系數(shù)、換熱量等方面展開計算與比較，在鍋爐運行中由于空氣的擾動，使水循環(huán)不穩(wěn)定，容易造成管道破裂，其次如果發(fā)生了泄漏事故或管道堵塞時引起的漏風是由轉(zhuǎn)子和管壁破損導致，則必須對其進行處理以避免安全隱患出現(xiàn)并防止重大損失發(fā)生。

參考文獻

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