淺析回轉式空氣預熱器漏風因素及安裝控制措施

趙明亮

（哈爾濱鍋爐廠預熱器有限責任公司，黑龍江 哈爾濱150046）

在火電機組預熱器運行投運后，經(jīng)常出現(xiàn)漏風大的問題，漏風包括直接漏風和間接漏風，還包括煙氣側空預器殼體漏點、中心筒密封、空預器吹灰槍管處密封、煙氣入口空預器煙道膨脹節(jié)密封等息息相關。相關附件的漏風量也都從預熱器的漏風體現(xiàn)出來，很多原因是安裝質(zhì)量問題，未能達到圖紙或規(guī)范要求，所以提高安裝質(zhì)量和有效的節(jié)點控制措施非常重要。現(xiàn)對重要的節(jié)點安裝控制措施做簡單分析。

1 回轉空氣預熱器簡述

1.1 回轉空氣預熱器是目前電站鍋爐上廣泛采用的爐后換熱設備，應用最廣的是三分倉空氣預熱器。工作原理是換熱元件從熱煙氣中吸收熱量，通過轉動的轉子把熱量釋放給冷空氣。主要作用：①降低了鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)約燃料；②提高用于燃燒的空氣溫度，有利于鍋爐火焰的穩(wěn)定性，提高了燃燒效率；③燃燒所需空氣被加熱后，提高了爐膛溫度，加大了煙氣和水汽側溫差，從而強化了鍋爐傳熱；④加熱后的一次風對輸送煤粉進行加熱后，蒸發(fā)燃料所帶水分，有利于煤粉制備和輸送。

1.2 回轉空氣預熱器與管式預熱器相比，具有鋼耗少，結構緊湊等優(yōu)點，但是回轉預熱器漏風率高的問題也是很難解決，成了該類設備的致命缺點，所以在空氣預熱器技術中，防止或降低漏風技術非常重要。

2 預熱器漏風概述

空預器漏風主要有直接漏風、攜帶漏風以及預熱器殼體漏點和附件部份的漏風，直接漏風的主要因素是空氣側為正壓，送風壓力高；而煙氣為負壓，煙氣壓力低，煙氣和風之間存在壓差，而且轉子與密封板之間必然有間隙，形成漏風通道，壓力差越大，空氣漏到煙氣的風就會越嚴重；攜帶漏風是由于轉子內(nèi)換熱元件的空間結構，當轉子轉動時，換熱原件內(nèi)部的空間必定攜帶一部分風轉入到煙氣側，從而造成漏風，攜帶漏風在總漏風量中所占的比例非常小。

除了以上兩點漏風，預熱器的漏風還包括煙氣側殼體漏點，吹灰器槍管密封處不嚴密，煙氣側人孔門漏風，因煙氣側是負壓，有漏風時也不容易發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常導致漏風系數(shù)增加。

3 安裝過程中影響預熱器漏風的主要因素

3.1 滑動墊板裝置安裝控制

滑動墊板安裝時，首先對預熱器的標高進行準確的計算，在確定好標高后按正確位置安裝滑動墊板，保證安裝后所有的滑動墊板在統(tǒng)一高度，要求誤差控制在≤±1.5mm（規(guī)范要求）。然后在膨脹裝置上立標尺用水平測量儀進行檢查。

3.2 冷端桁架及冷端一次風桁架、扇形板的安裝控制

冷端桁架安裝時，首先吊裝冷端桁架就位；冷端桁架的水平度必須通過增、減滑動墊板下的墊片來調(diào)整，誤差≤±3mm（規(guī)范要求）在冷端桁架四角處立標尺用水平測量儀進行測量。冷端桁架的安裝是其它部件安裝基礎，必須保證安裝尺寸和精度，為后續(xù)的支撐軸承、中心筒等安裝做好工作。

3.3 端軸及中心筒的安裝控制

安裝端軸及中心筒前，必須先在冷端桁架上安裝支撐軸承，支撐軸承是支撐預熱器轉子的重要部件，由于需要確保中心筒安裝垂直，所以支撐軸承的中心找正及水平度找正就非常重要，支撐軸承的水平度必須確保在設計值內(nèi)，中心筒在就位于支撐軸承上以后，初步找正垂直度，確保符合圖紙要求，然后進行臨時加固。

3.4 主座架及一次風座架的安裝控制

安裝主座架及一次風座架時首先要檢查主座架及一次風座架內(nèi)的軸向密封板的弧度，如若弧度沒有達到設計要求應盡快與生產(chǎn)廠家取得聯(lián)系，因為軸向密封板是與軸向密封片直接配合的部件。其次在安裝主座架及一次風座架時要保證其垂直度達到設計要求，垂直度誤差≤±2mm（規(guī)范要求），然后使用千垂與直尺在上下、左右四個方向測量垂直度。主座架及一次風座架的安裝是保證軸向密封間隙調(diào)整的關鍵，所以一定要保證其垂直度達到要求。

3.5 熱端桁架及導向軸承、轉子的安裝控制

熱端桁架安裝的水平度對于保證熱端扇形板的水平調(diào)整有一定的關系，同時導向軸承箱的定位和導向軸承安裝對于轉子垂直度有直接影響，為確保轉子最終垂直度符合圖紙要求，在導向軸承安裝完成后，必須對轉子垂直度進行檢查，如發(fā)現(xiàn)轉子垂直度有變化，應用導向軸承四周調(diào)整墊塊或調(diào)整螺栓進行調(diào)整。在所有扇形倉及元件盒安裝完成后，對轉子垂直度再次進行復查。

3.6 轉子外殼的安裝控制

在安裝完轉子外殼后，檢查轉子外殼到轉子中心的尺寸，確保轉子與外殼同心，檢查焊接質(zhì)量，保證轉子外殼焊接達到設計要求，必須確保轉子外殼板拼接處、座架和軸向密封板的結合處、轉子外殼與熱端連接板、冷端連接板全部進行密封焊，所有拼接處要保證封焊無漏點，確保預熱器在運行時不會出現(xiàn)外殼漏風現(xiàn)象，減少空氣預熱器的漏風。

3.7 密封片安裝的控制

密封片的安裝是減少漏風率的最重要的一道工序，密封片安裝的好與壞是直接影響漏風率的最主要的原因，在安裝徑向和軸向密封片時，一臺爐的兩臺預熱器都是對稱布置，轉向相反，在安裝密封片時就需要注意密封片和螺栓的安裝與轉向相符（圖1）。為保證預熱器安全穩(wěn)定運行，密封片高出轉子角鋼的尺寸不應小于設計尺寸，如果小于設計要求，扇形板很容易刮磨到轉子角鋼，造成電流擺動。（圖2）

圖1 兩臺預熱器密封片對稱安裝

圖2 密封片與轉子角鋼配合尺寸

3.7.1 徑向密封

前面已經(jīng)提到過，徑向密封安裝的好與壞是直接影響漏風大小的一個重要因素。因為，在所有密封當中只有徑向密封漏風量是最大的，所以在安裝的過程中一定要保證徑向密封的密封間隙均勻，密封間隙符合圖紙要求，預熱器受熱膨脹原因和增加漏風控制系統(tǒng)原因，徑向密封片調(diào)節(jié)時按下凹弧線進行調(diào)節(jié)（圖3），并保證相同扇形板在調(diào)節(jié)過后在同一水平度。

圖3 空預器徑向密封形式

3.7.2 軸向密封

為了控制軸向漏風，安裝過程中，首先找到轉子角鋼跳動量最大點，也就是轉子角鋼最大外徑，按圖紙要求設定標尺安裝密封片，保證軸向密封片成直線，軸向密封板調(diào)整時，以任一塊軸向密封片為基準，當轉到軸向密封板的一側時，測量冷、熱端軸向密封間隙，然后將軸向密封片轉到軸向密封板的另一側測量其軸向密封間隙，按照圖紙設計尺寸調(diào)整軸向密封板。

此外，在安裝軸向和徑向密封片的過程中，必須按照圖紙設計要求將固定密封片的螺栓和壓板的安裝方向保持一致，防止由于安裝錯誤導致螺栓松動，引起密封片脫落，造成預熱器運行卡澀或漏風量增大。

3.7.3 旁路密封

旁路密封片安裝時，第一塊密封片使之與軸向密封板和扇形板的密封件靠近，旁路密封片成對使用，以保證旁路密封片的凹槽錯開，調(diào)整好旁路密封片與轉子角鋼的位置尺寸，冷端和熱端旁路密封片與轉子角鋼立面下1/4 處形成密封面。安裝完成后按照設計要求調(diào)整旁路密封間隙。

結束語

通過以上分析，空氣預熱器的漏風問題主要存在于設計、制造、運輸變形和安裝的過程中，而安裝是控制預熱器漏風的最后一個環(huán)節(jié)，施工現(xiàn)場必須保證各個環(huán)節(jié)都達到設計要求才能有效的控制空氣預熱器的漏風率，確保機組經(jīng)濟、安全的運行。