回转式空气预热器冷端漏风原因分析及控制措施

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1、第38卷第4期华电技术Vo1．38No。42016年4月HuadianTechnologyApr．2016回转式空气预热器冷端漏风原因分析及控制措施杜艳青，张春晖，杨迪(上海市东方海事工程技术有限公司，上海200011)摘要：目前国内火电机组发电负荷普遍低于设计负荷，回转式空气预热器热变形不充分，致使冷端漏风增加，加剧空气预热器冷端腐蚀和堵灰，降低锅炉效率，增加运行成本。针对以上问题，分析了回转式空气预热器冷端漏风的形成机理，从动密封和静密封两方面着手，提出了多种方式相结合的冷端漏风控制方法。关键词：回转式空气预热器；冷端漏风

2、；动密封；静密封中图分类号：TK223．34文献标志码：B文章编号：1674—1951(2016)04—0015—03O引言的空气被携带到烟气中，即造成携带漏风，携带漏风计算公式如下。空气预热器(以下简称空预器)是火力发电机组中锅炉的重要部件之一，其主要作用是利用锅炉Vxd盖×号D日(1—)，(1)尾部烟气来加热锅炉燃烧所需的空气，是一种热交式中：D为转子直径；H为转子高度；为转子转速；换设备，包括受热面回转式(容克式)和风罩回转式为蓄热板金属和灰污所占转子的容积份额。(罗特缪勒式)两种设计形式，目前国内市场上主要由上式可知，

3、携带漏风量与转子转速、转子容积使用容克式空预器。等有关，空预器一旦设计完成，结构参数确定，其携回转式空预器主要由转子和外壳组成，转子框带漏风量基本确定，因此，减小携带漏风量的方式主架中叠装若干蓄热体，由驱动装置驱动转子旋转。要在设计阶段确定。烟气进入预热器后，加热转子内部的蓄热元件，转子1．2直接漏风转到空气侧后，将蓄热元件所带热量释放给流经转由烟气和空气的压差引起的漏风叫直接漏风，子的空气，转子连续旋转，换热过程也持续进行。在发生在惰性区密封间隙处。根据漏风部位，直接漏考核空预器性能的各项指标中，漏风率是其中最重风分热端和冷

4、端径向漏风、轴向漏风，热端和冷端中要的指标之一。国内现有交付运行的机组，1年内心筒漏风，热端和冷端旁路漏风，其中径向漏风占比满负荷状态下空预器漏风率处于6％以内，非满负达60％一70％，因此，径向漏风量的降低，对空预器荷运行状态下漏风率大大高于6％。漏风率过大，换热效率和锅炉性能的提高效果最为显著。将直接降低锅炉的运行效率，增加燃煤消耗量，因直接漏风量按照以下公式进行计算：此，降低空预器漏风率对提高火力发电的经济性至r——vd：kA关重要。．＼，／，(2)受空预器结构所限，各大生产厂商将漏风率降式中：k为常数；为漏风通道面积；

5、p为各漏风部位低的重点放在空预器热端，目前，减少热端漏风的方的实际空气密度；ap为泄漏缝隙两侧的压力差；z为式多种多样，如何在空预器冷端更进一步降低漏风密封道数。率，是一个值得重视的方向。根据以上漏风的计算可知，空预器转速、烟气和1漏风的组成及形成机理空气压差以及转子容积在空预器和锅炉系统完成设回转式空预器漏风主要由携带漏风和直接漏风计后即无法改变，可采取的措施仅有减小漏风间隙组成。和增加密封道数。1．1携带漏风空预器运行时，转子沿烟气行进方向温度逐渐回转式空预器运行时，转子各格仓和蓄热体中降低，根据热胀冷缩的原理，物体受热形

6、变量与物体比热、尺寸及温度变化值呈正相关关系。由于空预收稿日期：2015—10—09；修回日期：2016—04—14器转子热端温度高于冷端温度，热端金属变形量大·16·华电技术第38卷于冷端金属变形量；同时，在重力的影响下，转子靠露点是衡量低温腐蚀的重要依据，对于某种固近外缘的部分呈下垂状态：在二者综合作用下，转子定煤种，其硫分、灰分、水分确定，露点基本确定，因总体呈蘑菇状变形，烟气温度越高，蘑菇状变形越显此，影响硫酸蒸汽凝结的主要因素就是温度。另外，著。在非满负荷运行工况下，烟气进口温度相对较烟气含氧量对低温积灰、腐蚀会产生

7、一些影响。图低，转子下弯变形量减少。空预器设计冷端径向密3给出了煤粉空预器在不同烟气含氧量情况下的积封时的预留间隙是以机组满负荷工况时空预器最大灰速度变化规律。从图3可见，烟气含氧量越高，积变形量设定的，在50％负荷工况下，冷端径向密封灰速度越快。间隙最大处与设计值的差值大于10mm。目前，满负荷情况下漏风率一般设计在6％以下，而50％负荷情况下，设计的理论漏风率均在10％以上。因此，在非满负荷工况下，冷端径向漏风会大大加剧。满负荷及非满负荷情况下转子变形后径向密封间隙示意如图1、图2所示。l热端扇形板ll热端扇形板一幅隙冷态

8、热态(满负荷)【(I．?&g一．g]，预留一间隙『冷端扇形板{f冷端扇形板图1转子变形后径向密封间隙示意(满负荷运行)图3含氧量对空预器积灰速度的影响由于空气进口处压力远大于烟气出口处压力，间隙故冷端直接漏风表现为冷空气由空气侧向烟气侧泄漏，导致排烟温度下降。该温度下降并非是