wps式电厂锅炉回转式空气预热器的节能改造及效果分析.pdf

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1、文章编号：1674-8441(2010)05—0050—04电锅炉国转或窒气颜热器晌节能改造及效果分析王祝成(西安热工研究院有限公司苏州分公司，江苏苏州215011)摘要：介绍了回转式空气预热器原理，分析了回转式空气预热器在运行中经常出现的漏风大、阻力大、驱动电机电流摆动大等问题，提出了改造措施，结合华能南京电厂锅炉空气预热器改造实例，证明解决方法有效，达到了使锅炉节能降耗的目的。0引言近几年，我国电力建设一直保持快速发展势头，截至2008年底，全国电力装机容量近8亿kW[1]。在电源构成中，火力发电装机仍占绝大部分，受国家节能减排政

2、策的影响，各电厂都在采取各种措施努力降低供电煤耗[2-3]。在火电厂中，再生回转式空气预热器(受热面转动)(以下简称空预器)是电站锅炉的重要组成部分，在大容量锅炉中得到了广泛的应用。空预器的作用是回收烟气的部分热量，降低排烟温度。利用回收的余热加热空气，强化了燃料着火和燃烧过程，减少了不完全燃烧损失，又进一步提高了锅炉效率。空预器的运行状态直接影响着锅炉运行的安全性与经济性。回转式空预器结构复杂，外形尺寸较小，对密封结构要求较高。在运行中回转式空预器普遍存在着漏风大、阻力大、驱动电机电流摆动大等问题。本文针对性地提出了改进措施，以华能

3、南京电厂锅炉空气预热器改造为例验证了解决方法有效，达到了使锅炉节能降耗的目的。1空预器工作原理及特性空预器受热面装于可转动的圆筒形转子中，转子被分隔成若干个扇形仓格，每个扇形仓内装满了由金属薄板(波形板)制成的传热元件。圆形外壳的顶部和底部上下对应地被分隔成烟气流通区、空气流通区和密封区3个部分。烟气流通区与烟道相连，空气流通区与风道相连。装有受热面的转子以l～2r／min的转速旋转。因此受热面不断地交替通过烟气流通区和空气流通区。当受热面转到烟气流通区时，烟气自上而下流过受热面，受热面吸收烟气热量而被加热，当转到空气流通区时，受热面

4、把蓄积的热量传给自下而上流动的空气。转子每转一周就完成一个热交换过程。由于烟气的容积流量比空气大，故烟气通道占转子总截面的50％左右，而空气通道仅占30％～40％，其余部分为密封区[4]。在空预器动、静部件之间留有一定的间隙，流经预热器的烟气是负压状态，空气是正压状态，空气在压差作用下，通过这些间隙漏到烟气中，因密封不严造成的漏风量与间隙大小和两侧压差的平方根成正比。另外转动部件还会把一部分空气带到烟气中。由于转速很低，这部分携带漏风量很少。空预器漏风增大不仅增加烟损失和风机电耗，而且在漏风严重时，将导致送人炉膛参加燃烧的空气不足，直

5、接影响锅炉的出力。空预器的传部件布置紧凑，波形板问烟气通道较窄，飞灰较容易沉积在受热面上。尤其在预热器的冷端，是烟气和空气温度最的区域，容易产生低温腐蚀，腐蚀又使积灰加剧。积灰不仅增加了系统的流动阻力，严重时甚至会将气流通道堵死，影响空预器的正常运行。为此，空预器都装有吹灰装置，吹灰介质通常采用过热蒸汽，如果积灰严重，还需要采用高压水冲洗。2空预器运行中常见的问题2．1漏风大对于配有温度跟踪或距离跟踪的自动密封的空预器，由于探头经常发生故障造成密封自动投入不正常，漏风率的设计值为7％～8％，运行中通常超过该值范围，有的甚至达到20％左

6、右。这不仅造成锅炉效率下降，而且增加风机电耗，严重时将造成锅炉出力受限，机组不能满负荷运行。漏风率变大是空预器最常见的问题。2．2阻力大空预器的阻力大是由其积灰造成的。带灰烟气流经空预器时会造成积灰：一是由于气流扰动使烟气中携带的灰粒沉积到受热面上，形成松散积灰层；二是由于烟气中酸蒸汽和水蒸气在低温金属壁面上凝结，将灰粒粘聚而成的积灰。松散积灰很容易达到动态平衡，一方面有细灰沉积，另一方面烟气中的大灰粒又把沉积到受热面上的细灰冲刷下来，最终达到积聚的灰和被冲掉的灰相平衡。但当外界条件改变时，如烟气量改变、煤种变化、温度变化，积灰状况就

7、会改变，直到建立新的平衡。松散积灰通过吹灰器即可清除，目前电厂空预器常采用蒸汽吹灰器和脉冲式吹灰器等。粘聚积灰通常伴随着低温腐蚀，当燃煤硫份较高时，烟气中sO3质量浓度较高，酸露点就愈高，当酸蒸汽在金属壁面凝结，会对金属产生严重腐蚀(称低温腐蚀)，腐蚀通常发生在空预器冷端。同时腐蚀也加重积灰，使烟道阻力增加。堵灰影响传热，使排烟温度升高，严重时还将影响到锅炉安全和经济运行。粘聚积灰很难通过吹灰器进行清除，需要停炉清理。为了防止低温腐蚀和粘聚性积灰，最有效的办法是提高空预器壁温，现场中常使用的方法是提高空预器人口的空气温度，例如采用暖风

8、器或热风再循环装置将空气温度适当提高后，再进入空预器。2．3驱动电机的电流摆动大空预器驱动电机的电流摆动大是运行中常见的问题，主要原因有：①空预器密封自动投入不正常，扇形板与密封片间隙不能及时自动调整，导致扇形板和密封片