回转式空气预热器漏风率的计算与测定
★ 回转式空气预热器漏风率的计算与测定
▲定义和公式
回转式空气预热器漏风率，为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。
漏风率的计算公式：
'''''100y y k
y y m m m L m m A -?==?……………………………………… K 1
式K 1可改写式K 2
'''''100k
k k y y m m m L m m A ?-==?…………………………………K 2
式中：L A －漏风率，％
'm y 和''y m 分别为烟道的进、出口烟气质量 mg/m 3, mg/kg
'K m 和''K m 分别为空气预热器进、出口空气质量 mg/m 3, mg/kg
k m ?漏入空气预热器烟气侧的空气质量 mg/m 3, mg/kg
▲ 漏风率的测定：
同时测定相应烟道进、出口的三原子气体（RO 2）体质含量百分率，并按经验K 3公式计算：2
22'''''
90RO RO L RO A -=?……………………………K 3 式中：2'RO 和2''RO 分别表示烟道进、出口烟气三原子气体（RO 2）体质含量百分率，％。
▲ 漏风率和漏风系数的换算： 漏风率和漏风系数按下式进行换算：'''
'90L A ααα-=?……K 4
式中：'α和''α分别为烟道进、出口处烟气过量空气系数。其数值可分别用下式计算：22121''O α-=……………………………………… K 5
2
2121''''O α-= ……………………………………… K 6 式中2'O 和2''O 分别为烟道进、出口处的氧量mg/m 3, mg/kg 。
★ 回转式空气预热器漏风控制在2～4％以下
★ 回转式空气预热器漏风的原因
▲ 回转式空气预热器的漏风主要是由于密封付之间有间隙，这种间隙就是漏风的主要渠道。空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧和烟气侧之间存在较高压力差，这是漏风的动力。回转式空预器的漏风分为两部分：直接漏风和结构漏风(或称携带漏风)。直接漏风是由差压引起的，且占主要部分；结构漏风是由自身构造引起的。结构漏风量的计算公式为： △V=πn(D-d)H(1-y)／240 (1)
式中：△V 为结构漏风量m 3／s ；D 为转子直径m ；d 为中心轴直径m ；n 为转子旋转速度rpm ；y 为转子内金属蓄热板所占容积份额：H 为转子高度m 。结构漏风是回转式空气预热器的固有特点．是不可避免的。而且这部分漏风占预热器总漏风量的份额较少，不到5％。回转式空气预热器的漏风主要是直接漏风．直接漏风量的计算公式如下：G K p ρ=??? (2)
这是空气预热器漏风量的基本计算公式．适用于回转式空气预热器的径向密封，轴向密封，静密封和周向密封。式中△P 为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：泄漏系数K ；间隙面积F ：空气侧与烟气侧之间的压力差△P 。由式(2)可以看出，漏风量与泄漏系数K 、间隙面积F 、空气与烟气的压力差△P 的平方根成正比，要降低漏风量，就必须减小K ，F ，△P 值。下面分别论述降低K ．F ．△P 值的有关措施。
◆ 回转式空气预热器漏风的控制
1. 降低泄漏系数K 的措施－－双密封技术。
双密封在原设计的基础上再加一道密封。即将转子的12分仓改为24分仓或48分仓，扇形仓角度由30℃改为15℃或7.5℃。，使得两个密封片同时起到密封作用。并用逐级降压的方法来减小差压，达到减小直接漏风的目的。双密封技术一般是分为双径向密封和双轴向密封，双径向密封就是指在任何时候都有两条
密封片与密封板相接触，形成两个密封仓。双轴向密封就是每块轴向密封板在转子转动时与两条轴向密封片配合。采用单密封时，烟气与空气只有一壁之隔：采用双密封时，烟气与空气被过渡区域隔开，在工况相同间隙相同的情况下，采用双密封结构漏风量降低30％。推导如下：
双密封前的漏风量为： 1()a g G K p p ρ=?-? …………………（3） 改双密封后由于压差减少一半，所以双密封后漏风量为：
()
220.707a g p p G K K P ρρ-=??=??? (4)
从式（4）中可以看出，双密封技术可以直接漏风降低30％。如采用多重密封漏风量将继续降低。见下式：K
n G P ρ=??（5）
从式（5）中不难看出，密封数越多，对泄漏系数K 的影响越大。但是．由于操作空间的限制和制造成本的提高。不可能采用多重密封，一般取n=2效果就很好了。
2. 降低烟风两侧压力差△P 的措施：
在回转式空气预热器中，空气侧与烟气侧的压力差是由锅炉系统的阻力决定的。因此，要控制预热器的烟风压差，就要在锅炉总体设计时选择合适的磨煤机型号、燃烧器型式和受热面布置，降低锅炉系统的阻力，并防止尾部结露。在预热器设计时，装设吹灰器、水冲洗装置以及风压测量管道，在运行过程中，进行正常有效的吹灰。否则，随着运行时间的延长，因积灰堵塞而造成阻力增加和冷端压差增加，预热器漏风率升高。在停炉维修时，进行水冲洗，保持受热面清洁。清洗后一定要烘干后再投入使用。蒸汽吹灰时一定要保证吹灰蒸汽压力和过热度，否则将加剧积灰堵塞。
3. 降低间隙面积F 的措施
空气预热器漏风量与间隙面积成正比，控制间隙面积可以有效地控制漏风。漏风间隙包括热端径向密封间隙、冷端径向密封间隙、轴向密封间隙、周向密封和静密封间隙，间隙越小越好，但是间隙不可能为零。因为间隙太小会造成设备磨损，影响使用寿命。下面分别介绍控制各个间隙的措施。
▲ 热端径向间隙是空气预热器漏风的主要渠道，必须严格控制。热端径向密封片在安装调整时，一般安装成折线，内外侧间隙均为0 mm ，这样预热器发生
蘑菇状变形时折线就接近成直线。但转子的蘑菇状变形，使热端径向间隙增大。如果不采取措施，预热器65％的漏风发生在热端径向密封付。现在运行的预热器一般都采用冷端支撑热端导向定位的结构，热端扇形板内侧吊挂在中心轴上，外侧吊挂在中心桁架上。预热器发生变形之后，热端扇形内侧随着转子中心轴膨胀向上移动，所以内侧间隙是不变的。而外侧间隙则由于转子的蘑菇状下垂
和外壳增长而增大外侧间隙的计算公式为：δ＝δ
1＋δ
2
＋δ
3
－δ
4
－δ
5
式中：δ为热端径向密封外侧间隙，δ
1为转子蘑菇状变形下垂量；δ
2
为外壳
膨胀量。为了弥补这一间隙，可以采取以下措施。
(1)安装漏风自动控制系统。安装漏风控制系统后，热态运行时，漏风控制系统根据转子的变形自动提升或下放扇形板外端。使密封间隙始终保持在设定的范围内。
从而达到对漏风控制的目的。提高整个机组的运行效率。
(2)确保转子垂直度。如果转子不垂直．就不能保证扇形板、轴向密封板在同一密封面上，三向(径向、轴向、旁路)密封间隙的调整和控制更无从谈起．因此转子找正是调整密封间隙的前提条件
(3)径向密封片的安装要以靠尺为基准．确保径向密封片的高度差小于1 mm
▲冷端径向间隙的控制
由于冷端压差大于热端压差，冷端气体密度大于热端密度。因此冷端径向漏风是空气预热器漏风的重要渠道。冷端间隙的控制一般采用冷态预留热态弥补的办法，即在冷态安装调整时，冷端内侧间隙为0 mm．而外侧预留出一定间隙：热态运行时，内侧间隙由0 mm变为支撑端轴的膨胀值，外侧间隙由于转子的蘑菇状下垂变为0 mm。这样一来预留间隙的计算就非常重要。这一数值预热器生产厂家会给出参考值。
▲轴向密封间隙的控制
回转式空气预热器一般都装有轴向密封装置，轴向密封可以防止气体通过外壳与转子之间的环形通道绕到烟气侧。为了控制轴向漏风，可以采取以下措施：保证轴向密封板的质量，按厂家提供的轴向密封间隙表调整间隙，冷端元件装卸门加装填料，并保证封密封螺栓紧固。
▲旁路密封间隙的控制
旁路密封的生产和安装精度不易保证，再加上旁路密封片的磨损，旁路漏风的存在也是不可忽视的。旁路密封间隙的控制要从转子“T”字钢入手。保证转子“T”字钢的制作和安装质量基本手段。转子“T”字钢安装好后要在现场进行车加工，以保证当旁转子“T”字钢的圆度。然后，根据厂家提供的旁路密封间隙表精心调整，以确保路旁路密封的合理间隙，控制漏风。
▲静密封间隙的控制
回转式空气预热器为了保证扇形板和轴向密封板的可调性，在扇形板与中心桁架之间，轴向密封板与外壳之间，都装有静密封装置。早期的静密封都是迷宫式结构。由于这种密封结构的螺栓易松动和部件易磨损，容易造成漏风。因此现在填压式静密封和金属胀缩节式静密封得到越来越多的应用。
4.回转式空气预热器最新的导流技术
如前所述，回转式空气预热器的漏风是不可避免的。而生产单位对漏风的控制也也耗费很大的人力和物力。但传统的密封技术也不可能对控制漏风有大的突破。这种情况下，我们经过多年的研究和探索，开发一种全新的空气预热器导流技术。既然“封”的效果不是很理想，那么，我们再把漏的部分再利用起来不就行了吗？简单的说，就是把漏掉的空气再“导”回二次风。这种技术就是在空预器内部建立一导流装置，将泄漏的空气导入到二次热风箱再利用，从而达到降低漏风、提高锅炉运行经济性的目的。
该技术的创新，既采用能够适应恶劣工况的机械密封进行“封”，又利用流体运动规律进行“导”，以流体运动控制来代替复杂的机械运动，疏导出的热能又继续做功，有助于锅炉系统的节能、降耗，系统设计简练、可靠，操作、维护简单方便。
综上所述，利用1、2、3、4四种措施，完全可以把回转式空气预热器的漏风控制在1～4％以内，为电力行业节能降耗提供可靠安全的技术保证。
★．脱硫系统用的GGH加热器
GGH加热器的工作原理和容克式预热器完全一样，利用装在转动转子中的数十万平方米的换热元件的蓄热和放热，吸收锅炉排出的烟气(120—140℃)热能加热脱硫塔排出的烟气(45-50％)，达到热量交换的目的，最终将脱硫后烟气加热到70-80℃以上。
近年来我们走访了好多电厂，GGH加热器在实际运行中受热面易腐蚀损坏，结垢严重。这种情况下原烟气侧和净烟气侧的阻力值已远远超出设计值，GGH的泄漏也有明显的上升，导致的整套FGD系统阻力增加，将直接影响到FGD系统的能耗。
GGH内流通的烟气温度通常在硫酸露点以下，净烟气中存在大量的水滴，设备承受的腐蚀程度是非常严重的。同时，GGH烟气中从脱硫塔中或原烟气中带来了大量的石膏浆或烟尘，遇到湿态的转子在传热元件表面上大量沉积，产生的堵灰现象也是非常严重的。尽管GGH在设计上配备气体和低压水双介质吹灰器用于日常吹扫，也可采用高压水作为转子严重堵灰时疏通。但是，GGH的腐蚀和堵灰还是很容易发生的。
一、GGH受热面的腐蚀
1.原烟气侧硫酸可能成因
煤燃烧时除生成SO2以外，还生成少量的SO3，烟气中SO3的浓度为
10~40ppm。由于烟气中含有水（4%~12%），生成的SO3瞬间内形
成硫酸雾。当温度低于酸露点时，硫酸雾凝结成硫酸附着在设备的内壁上。
2.净烟气侧硫酸可能成因
经湿法脱硫后的烟气从吸收塔出来一般在45~50℃左右，含有饱和水汽、残余的SO2、SO3、HCl、HF、NOx，其携带的SO42-、SO32-盐等会结露。
因此，被净化的气体在离开吸收塔之前要用折流板除雾器进行除雾。对于除雾器设置冲洗水，间歇冲洗除雾器。低温下含饱和水蒸气的净烟气很容易产生冷凝酸，在净烟道或烟囱中的凝结物PH值约为1~2之间，硫酸浓度可达60%，具有很强的腐蚀性。
二、GGH受热面的结垢
1.结垢原因一
GGH加热器设计缺陷：GGH的受热面设计高度不合理，由于受热面的高度太大（GGH受热面的高度设计一般应在660mm以下），使吹灰器吹不透，造成沉淀物的滞留，日积月累，形成结垢。
2.结垢原因二
受热面板型：受热面板型不合理，造成易堵灰，难清洗，也是结垢的重要原因；
3.结垢原因三
吹灰器出力不够：吹灰器是保证及时清扫受热面沉淀物的重要设备，吹灰器出力不够，就使得吹灰不彻底，造成沉淀物的滞留，进而结垢。
4.结垢原因四
在GGH的运行介质中，亚硫酸钙和硫酸钙在水中的溶解度很小，都会形成高度过饱和溶液。亚硫酸钙和硫酸钙的种子晶体按相关化学反应生成
CaSO3?1/2H2O软垢；烟气中的CO2的再碳酸化，可能生成CaCO3沉淀物。一般烟气中，二氧化碳的浓度达到10%以上，是SO2浓度的50~100倍。吸收塔中部分SO32-和HSO3-被烟气中剩余的氧气氧化为SO42-，最终生成CaSO4?2H2O沉淀。CaSO4?2H2O的溶解度较小（0.223g/100g水，0℃），易从溶解中结晶出来，在部件表面上形成很难处理的硬垢。可以说，GGH的表面结垢和堵塞，其原因是烟气中的氧气将CaSO3氧化成为CaSO4（石膏），并使石膏过饱和。
５.结垢原因五
在燃煤机组烟气脱硫系统中，除雾器位于吸收塔与GGH之间，可能由于除雾器除雾效果差导致进入GGH的净烟气中携带的含有石膏颗粒及尘粒液滴在GGH受热面表面蒸发结晶将直接导致GGH的结垢堵塞。GGH结垢的主要来源：其一，原烟气流经电除尘器后进入FGD系统烟气中的剩余粉尘；其二，经除雾器后净烟气携带的含有石膏颗粒及尘粒液滴在GGH受热面表面蒸发结晶的产物。原烟气中携带粉尘较易清除，且目前火力发电机组所配备的除尘器一般均能满足FGD系统运行需求，因此可以说：因除雾器设计或运行不当导致的除雾器除雾效果不良是造成湿法脱硫中GGH堵塞的罪魁祸首。由于除雾器局部堵塞引起自身差压的升高及其带来的除雾效果变差而造成GGH结垢等连锁反应导
致的整套FGD系统阻力增加，将直接影响到FGD系统的能耗。
６.结垢原因六
吸收塔内浆液液位太高或泡沫太多而溢流，溢流管如排浆不畅，会使浆液反流到ＧＧＨ原烟道。这种反流即便瞬间发生，也会造成较严重的积污。
三、GGH受热面的损坏
1.损坏原因一
产品质量问题：这有可能是热面损坏的最主要的原因。GGH受热面
是在成型的低碳钢上涂烧搪瓷而成的。涂烧搪瓷的目的一是防腐蚀，二是防磨损。但如果涂烧搪瓷釉的配方不准确，工艺不合理（比如清洗不干净就会造成脱落现象），那么生产出来的搪瓷传热元件就既不会有防腐蚀，也不会有耐磨损的功能。将其置入GGH的运行环境中，就会很快损坏。
2.损坏原因二
化学腐蚀：GGH的运行环境是一高酸性环境，受热面在酸性环境中随着腐蚀程度的加深,逐步被损坏；
3.损坏原因三
4.机械损坏：吹灰器或高压水冲洗参数设置不当，在吹灰或水冲洗时由于高
温或高压将受热面损坏。
四、处理方案
1. 配方要充分考虑防腐蚀
搪瓷釉的成份由两个主要组成部份构成：一是由基体剂硅氧四面体(SiO
4
)4－相互连接而成牢固的网络骨架；另一是由基体剂以外的其它组份破网而又重新连接，并填充其间的硅酸盐部分，前者系瓷釉耐化学稳定区域，几乎不与水、酸、盐溶液作用，即使反应，也是比较微弱的。后者是非化学稳定区域，几乎都能同水、酸、盐溶液起反应。为了提高瓷层的耐化学稳定性，对于破网和填充其间的硅酸盐组份的选择必须合理，因此华邦公司在设计配方时，采取了以下几项技术措施。
（1）增大瓷釉中SiO
2的含量，减少其中R
2
O的含量，从而提高瓷釉的化学稳定性。
（2）出于加工工艺的需要，必须使用R
2
O化合物，限制了K 、Na 的用量，为此大量地增加了Li＋的用量。理论和实践证明，一价碱金属氧化物随离子半径的增大，耐化学稳定性降低，其降低的次序如下，Li＋ >Na＋ >K ＋。
（3）减少部分R
2
O氧化物用量，增加一定量的RO氧化物用量，一方面是二价金属硅酸盐比一价金属硅酸盐具有较好的化学稳定性，另一方面是应用了多碱效应，抑制了水解扩散速度，有利于增强化学稳定性能。
（4）在保持SiO
2高含量(>60％)的条件下，适当提高Al
2
O
3
含量(控制在3～5％)，
以形成铝硅酸盐。从而使瓷釉的化学稳定性进一步提高
（5）严格控制B
2O
5
引入量。该组份对于抗无机酸腐蚀，不起有利作用，一般不
引入或控制在最低限量。华邦公司瓷釉配方组成中B
2O
3
<2％，所以具有较高的抗
无机酸腐蚀的性能，这是不同于一般搪瓷配方的区别之处。
（6）在瓷釉配方组成中，除SiO
2
保持高含量比例外，同时引入一定含量的其它四价氧化物有利于改善瓷层的化学稳定性，比如在华邦公司的瓷釉配方中引入
了少量的ZｎO
2，TiO
2
等高价氧化物。
由于华邦公司在配方中，采取了上述措施，所以在试用或生产过程中应用于要求耐酸、耐水性的部件得到了较为满意的技术效果。使搪瓷传热元件耐蚀性能得到极大提高和使用寿命大为延长。
2.配方要充分考虑耐磨
耐磨性能是指瓷层对固体的机械摩擦或磨光作用的抵抗力。影响瓷层耐磨性能的因素很多：瓷釉的硬度、抗压强度、抗张强度、弹性和瓷釉与坯体材料的密着强度等。其中瓷釉硬度对于瓷层耐磨性能的好坏起着决定性作用。华邦公司从以下三个方面提高瓷层的耐磨性能。
（1）在保持高硅含量的同时，引入一定量的Al
2O
3
和CaF
2
。这样做的结果，高含
量的Al
2O
3
使瓷釉在烧成温度下高温粘度增大,晶核形成顺利，晶体长大受阻。引
入适量的CaF
2
有利于降低高温粘度克服一些工艺困难，在烧成冷却过程中使瓷釉熔体粘度迅速增大。上述二组份的引人使瓷层内形成大量微细晶体，这样大量由微晶体构成搪瓷层极大地提高了瓷层的硬度和其它机械强度，从而提高耐磨性能。
（2）提高底釉与铁坯的密着强度。密着性能虽不直接影响瓷层耐磨性能，但对面釉的工艺性能和面釉瓷层表面质量有着重大作用。不难设想，如果密着性能不好，要获得高强度的面釉瓷层是不可能的。为此，华邦公司在配方设计和工艺处理上采用了混合型底釉，这不仅有利于适宜坯体同瓷釉的高温物理化学反应，促进密着形成，而且还有利于扩大烧成幅度，避免了坯体厚薄不均而导致的烧生、烧大等质量缺陷。为了促进面釉同底釉的良好结合，华邦公司还采用了中温慢烧烧瓷工艺，从而获得了较大的密着强度和平滑致密的面釉瓷。
3. HB3E板型
目前燃煤机组烟气脱硫系统中GGH的DNF板型从实际运行效果看来，并不适应它的运行环境。针对这种情况,我公司研制开发了新的建议更换HB3E板
型，该板型不仅传热效率高，而且不易堵灰，易冲洗。
五、对GGH的运行建议
(1)在正常情况下，容克式烟气加热器能够承受一定的附着在传热元件表面的黏
附物。但黏附物能导致换热性能的下降和烟气阻力的增高。此时就要进行吹灰。蒸汽吹扫频率为3次/天，每次吹扫的时间不少于一个来回行程。吹灰需准确计算吹灰步序和调整步长，改进清洗程序。如吹扫的环之间要有重叠，每环间不应有未冲到之处。尤其注意最内环和最外环的冲洗，不应有冲不到的死角。
运行实践证明，蒸汽吹灰的效果比压缩空气好，常用汽/气吹不会损伤换热元件。应尽量少用高压水冲洗。若吹灰后压差未降到设定值，可再启用一次吹灰程
(2)尽管建议少用高压水冲洗，但实际上每1～2个月仍需进行一次高压水冲洗，
因此高压水冲洗的次数比制造厂建议的频率要高。当烟气阻力升高值达到原设计值的50%时，就要进行在线高压水冲洗。通过在线水冲洗可以将压降恢复到原设计值。在线高压水冲洗的频率取决于净烟气中的水分含量和原烟气中残留的飞灰和氧化硫的含量。冲洗水的压力为10MPa。
(3)低压水冲洗。在GGH长期停机前，必须采用低压水冲洗，除去转子上沾附
的酸性沉积物、水冲洗可以冲走大量的酸性物。水冲洗时，传热元件通过转子的旋转先经由下部清洁装置进行清扫，再经由上部清洁装置进行清扫。
上下两台清洁装置可同时运行，亦可分开运行，主要取决于介质的流量和压力。当分开运行时，先投运下部的清洁装置，再投运上部的清洁装置。
(4)当原烟气含尘量达到ＦＧＤ保护连锁停运的条件时((250～300ｍｇ/ｍ
3),应投此保护，停ＦＧＤ，让烟气走旁路。
(5)除雾器效果不好或其叶片因冲洗不净而积石膏，会使吸收塔出口烟气携带浆
液，其下游的受害者就是ＧＧＨ。所以除雾器的正常运行极为重要。
(6)吸收塔浆液密度计不准确将直接影响液位测量，应经常校正密度计，避免浆
液溢流，甚至反流到ＧＧＨ。
(7)吸收塔入口烟道应向下倾斜，以避免塔内浆液溢流或泡沫大时反流到ＧＧＨ中。
(8)在吹灰和一般水清洗仍然不能够达到GGH受热面正常的烟气阻力时，就应该考虑进行专业的除垢清洗。专业清洗就是在GGH蓄热元件不拆卸的情况下进
行化学清洗，其过程是润渗→乳化→松散→高压水冲洗。完成这种清洗，除垢率可达95%以上，洗通率达100％。
漏风率!!预热器漏风率的计算公式是
在完全燃烧时，测得某燃煤锅炉下级空气预热器前烟气中的氧量O’2=5.33%，出空气预热器是的氧量为O’’2=6%，求此空气预热器的漏风系数△αky。
α’’=21/（21- O’2）=21/（21-5.33）=1.34
α’’=21/（21- O’’2）=21/（21-6）=1.4
漏风系数△αky=α’’-α’=1.4-1.34=0.06漏风率为(△αky/α’’)*90%
前言 锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水，使其成为高参数的过热蒸汽，以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。为了充分利用燃料的热量，降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度，可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。 空气预热器就是利用锅炉尾部烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。空气预热器可吸收烟气热量，使排烟温度降低并减少排烟热损失，提高锅炉效率；同时提高了燃烧空气的温度，有利于燃料的着火、燃烧和燃尽，增强了燃烧稳定性并可提高锅炉燃烧效率；空气预热还能提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射换热，这相当于以廉价的空气预热器受热面，取代部分价格较高的蒸发受热面，降低锅炉制造成本。因此，空气预热器已成为现代锅炉的一个重要的、不可缺少的部件。 考查空气预热器的质量如何，主要有三个指标，第一是换热性能，第二是锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水，使其成为高参数的过热蒸汽，以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。为了充分利用燃料的热量，降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度，可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。 漏风率，第三是烟风阻力。相对于管式空气预热器，容克式空气预热器具有结构紧凑，体积小，钢耗少，容易布置等优点，因而被广泛应用于大中型电站锅炉上，尤其是300 MW 以上锅炉，因布置不下庞大的管箱式预热器，只能使用回转式空气预热器。回转式空气预热器分为受热面回转(容克式)和风罩回转(诺特谬勒式)两种型式，受热面回转式空气预热器耗电稍大，但漏风不容易控制；风罩回转式预热器耗电少，但密封系统不易控制。自从1985年引进美国ABB公司预热器技术之后，国产机组几乎全部使用受热面回转式空气预热器，只有进口机组中，有使用风罩回转式预热器的。回转式空气预热器的常见问题有以下几点： ⑴漏风率大 空气预热器同时处于烟风系统的最上游和最下游，空气侧压力最高，烟气侧压力最低，空气就会通过动静部件之间的密封间隙泄漏到烟气侧，这就是漏风。 空气预热器漏风率很高，影响锅炉出力和燃烧，增加鼓风机和引风机电耗，降低电厂经济效益。国家对大型空气预热器漏风率设计值一般在8%以下，但在实际中，运行值一般
一、空预器概况： ****热电一厂2×350MW热电联产机组工程使用的空气预热器为哈尔滨锅炉厂设计制造，型号为30.5-Ⅵ（T）-2450-QMR 的三分仓回转式空气预热器。单台机组配置有两台同型号的空气预热器，布置于锅炉尾部烟道下方。主要部件有转子、外壳、支承轴承、导向轴承、冷端中心桁架、热端中心桁架、冷一次风中心桁架、热一次风中心桁架、冷端连接板、热端连接板、扇形板、密封装置、传动装置、吹灰、清洗装置、润滑油系统等。 1#预热器转子从俯视图看为逆时针方向旋转，2#预热器转子从俯视图看为顺时针方向旋转。转子名义直径φ11818mm，立式倒置，三分式，一次风开口70°逆转，传热元件总高2450mm。 以防止和减少漏风，空气预热器的径向、周向和轴向均有密封装置，密封片由考登钢制成。 空气预热器漏风率的控制，直接关系到整台机组运行的出力及经济性，漏风不仅增大锅炉排烟热损失，而且加重了因烟温降低所造成的设备低温腐蚀，也增加了风机电耗，漏风问题严重时还会因风量不足直接影响锅炉出力。 根据****热电一厂提出的精细化质量管理的目标:空预器漏风率＜5%,空气预热器漏风率小组对漏风发生的原因进行了详细的分析，并对分析出的原因针对性地制定了一系列的控制措施，以确保漏风率＜5%的目标的实现。
二、空气预热器漏风原因分析 1、携带漏风：携带漏风是由于预热器自身旋转时，造成空气随传热元件旋转进入烟气侧，形成漏风。这部分漏风是回转式空气预热器本身结构决定的，不可消除。 2、回转式空气预热器的一次风压比二次风和烟气侧的风压均高很多，加上转子与外壳之间有间隙的存在，因此不可避免地存在一次风向二次风侧和烟气侧的直接泄漏以及二次风向烟气侧的漏风。分为轴向漏风、周向漏风、径向漏风三部分组成。 3、由于回转式空气预热器自身变形，引起密封间隙过大。装满传热元件的空气预热器转子或静子处于冷态时，扇形板与转子端面为一间隙很小的平面。而当空气预热器运行时，转子和静子处于热态，热端转子径向膨胀大于冷端转子；同时由于中心轴向上膨胀，加上自重下垂，使转子产生蘑菇状变形，扇形板与转子或静子端面密封的外缘间隙，在热态时比冷态时增大很多，形成三角状的漏风区，如图1所示。 图1空预器运行时密封间隙变化图 4、空气预热器传热元件波纹板内堵塞或运行过程中积灰严重导致漏风增大。传热元件内杂物过多，如清理不干净，会引起风压阻增大，出口烟气负压加大，与一、二次风侧的压差加大，漏风量上升。另外，波纹板堵塞使上下不通畅，引起预热器冷、热端温差变大，也可以使转子产
空预器性能试验 1.范围 本说明的目的是给出在空预器现场试验的实施大纲,以确定下列运行特性: ?空气至烟气侧的漏风 ?烟气与空气的压降 ?热力性能 本细则并未特别规定性能保证值，但在试验前需经各方认可。 2.试验准备 2.1人员选择 为确保试验结果的可靠,所有参加测试人员应有相应的资质并能完全胜任其特定的工作职责,参试单位可指定一人组织试验并负责协调处理诸如测量精度、试验条件及操作方法等不同意见。 指定一人对性能测试及对测试有影响的试验条件负责。 2.2空预器的检查及运行 建议试验前对空预器进行全面的检查,特别是要注意对那些对性能有影响的部件的工作状况,需强调的是要对换热元件的状况及清洁度进行仔细检查,空预器在正确的工况下运行。 确保所有的外部空气旁路及再循环挡板的密封效果,必须逐一检查膨胀节的完整性。 试验前要使所有的换热元件都处于商业性洁净状态(符合常规运行的洁净度要求),所有的在线吹灰必须在试验前完成,试验期间严禁进行清扫及吹灰。 2.3测量漏风首选的取样和测量技术 测量空预器漏风较好的取样技术就是横穿过烟气入口和出
口抽取每份烟气样品进行分析,采用这种方法,就可测到穿过每个管道的取样点每个网格的单独的氧气测量值.该网格中所包括的取样点数量应与AS ME P TC 4.3 中的要求一致。 同时在烟气出口管道进行皮托管横移以确定在管道内的测量平面内是否有严重的速度分层现象存在,如穿过管道有明显的速度分层现象存在,必须用这些速度测值来计算一下取样平面整体的加权平均值,而不是简单的数学平均值。 上述的取样横移方法是按照A SM EP TC4.3进行的,是建立后面标准中采用的固定网格法取样的必要准备。 A S ME PT C4.3中固定网格法取样的优点是在性能试验中可感知大多数烟气样本速度的增加。 然而,豪顿的经验是上面的横进取样方法是完成性能试验的较好方法，理由如下所述： ◆该方法避免了使用长取样管和复杂的布臵方式,实际上, 这样的取样管在测试过程中很容易发生泄漏和堵塞,用这 种取样方法,当产生上述情况时,是很难处理的。 ◆采用这种单独的横进式取样方法,可将取样管路的长度保 持在最小, 氧气分析仪可以定位在接近取样点处。 ◆还有，采用横进式取样技术，通过研究穿过空预器的两个 取样平面的氧含量的变化，可以判断单独的或一组氧含量 测量值是否可靠。 例如，在空预器出口处测到的高度分层的氧气值和空预器扇形板处产生的氧气峰值－也许是在管道另一侧 －与空预器漏风不能联系在一起。相反的，这样的峰值 也许与空气进入到取样点或空气以其他形式进入到管 道，如膨胀节泄漏等。 如果发现了不正常的值，不用否定整个取样平面或试验，参加试验的单位可取得一致怎样补偿这样的错误， 建议的解决办法是不计那些存在异议的数据，并且用在 邻近的取样点测得的氧气读数值来替代。 用横进式测量法来测量穿过空预器的漏风率，必须重复试验
★ 回转式空气预热器漏风率的计算与测定 ▲定义和公式 回转式空气预热器漏风率，为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。 漏风率的计算公式： '''''100y y k y y m m m L m m A -?==?……………………………………… K 1 式K 1可改写式K 2 '''''100k k k y y m m m L m m A ?-==?…………………………………K 2 式中：L A －漏风率，％ 'm y 和''y m 分别为烟道的进、出口烟气质量 mg/m 3, mg/kg 'K m 和''K m 分别为空气预热器进、出口空气质量 mg/m 3, mg/kg k m ?漏入空气预热器烟气侧的空气质量 mg/m 3, mg/kg ▲ 漏风率的测定： 同时测定相应烟道进、出口的三原子气体（RO 2）体质含量百分率，并按经验K 3公式计算：2 22''''' 90RO RO L RO A -=?……………………………K 3 式中：2'RO 和2''RO 分别表示烟道进、出口烟气三原子气体（RO 2）体质含量百分率，％。 ▲ 漏风率和漏风系数的换算： 漏风率和漏风系数按下式进行换算：''' '90L A ααα-=?……K 4 式中：'α和''α分别为烟道进、出口处烟气过量空气系数。其数值可分别用下式计算：22121''O α-=……………………………………… K 5
2 2121''''O α-= ……………………………………… K 6 式中2'O 和2''O 分别为烟道进、出口处的氧量mg/m 3, mg/kg 。 ★ 回转式空气预热器漏风控制在2～4％以下 ★ 回转式空气预热器漏风的原因 ▲ 回转式空气预热器的漏风主要是由于密封付之间有间隙，这种间隙就是漏风的主要渠道。空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧和烟气侧之间存在较高压力差，这是漏风的动力。回转式空预器的漏风分为两部分：直接漏风和结构漏风(或称携带漏风)。直接漏风是由差压引起的，且占主要部分；结构漏风是由自身构造引起的。结构漏风量的计算公式为： △V=πn(D-d)H(1-y)／240 (1) 式中：△V 为结构漏风量m 3／s ；D 为转子直径m ；d 为中心轴直径m ；n 为转子旋转速度rpm ；y 为转子内金属蓄热板所占容积份额：H 为转子高度m 。结构漏风是回转式空气预热器的固有特点．是不可避免的。而且这部分漏风占预热器总漏风量的份额较少，不到5％。回转式空气预热器的漏风主要是直接漏风．直接漏风量的 计算公式如下：G K =? (2) 这是空气预热器漏风量的基本计算公式．适用于回转式空气预热器的径向密封，轴向密封，静密封和周向密封。式中△P 为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：泄漏系数K ；间隙面积F ：空气侧与烟气侧之间的压力差△P 。由式(2)可以看出，漏风量与泄漏系数K 、间隙面积F 、空气与烟气的压力差△P 的平方根成正比，要降低漏风量，就必须减小K ，F ，△P 值。下面分别论述降低K ．F ．△P 值的有关措施。 ◆ 回转式空气预热器漏风的控制 1. 降低泄漏系数K 的措施－－双密封技术。 双密封在原设计的基础上再加一道密封。即将转子的12分仓改为24分仓或48分仓，扇形仓角度由30℃改为15℃或7.5℃。，使得两个密封片同时起到密封作用。并用逐级降压的方法来减小差压，达到减小直接漏风的目的。双密封技术一般是分为双径向密封和双轴向密封，双径向密封就是指在任何时候都有两条密封
空气预热器 空气预热器是利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气以提高锅炉热效率的热交换器。 工作原理是：受热面的一次通过烟气，另一面通过空气，进行热交换，使空气得到加热，提高空气温度，同时使烟气温度下降，提高烟气的余热利用程度。 作用 1、改善并强化燃烧 经过余热器后的空气进入炉内，加速了燃料的干燥、着火和燃烧过程，保证了锅炉内的稳定燃烧，提高了燃烧效率。 2、强化传热 由于炉内燃烧得到了改善和强化，加上进入炉内的热风温度提高，炉内平均温度水平也有提高，从而可强化炉内辐射传热。 3、减小炉内损失，降低排烟温度，提高锅炉热效率 由于炉内燃烧稳定，辐射热交换的强化，可以降低化学不完全燃烧损失；另一方面空气预热器利用烟气余热，进一步降低了排烟损失，因此提高了锅炉热效率。根据经验，当空气在预热器中升高1.5℃，排烟温度可以降低1℃.在锅炉烟道中安装空气预热器后，如果能把空气余热150-160℃，就可以降低排烟温度110-120℃，可将锅炉热效率提高7%-7.5%。可以节约燃料11%-12%。 4、热空气可以作燃料干燥剂 对于层燃炉，有热空气可以使用水分和灰分较高的燃料，对于电站锅炉，热空气是脂粉系统的重要干燥剂和煤粉输送介质。 二、空气预热器分类 空气预热器一般分为板式、回转式和管式三种。 1、板式空气预热器 这种空气预热器多用1.5-4mm的薄钢板制成。将钢板焊接成成长方形的盒子，将若干盒子拼成一组，整个空气预热器由2-4个盒子组成。烟气由上向下通过，经过盒子外侧，空气则横向通过盒子的内部，在下部转弯向上，两次与烟气交互传递能量，使烟气与空气形成逆向流动，获得较好的传热效率。 板式空气预热器由于耗用刚才较多，结构不紧凑；焊缝多且易渗漏，现在很少采用。
回转式空气预热器的结构 空气预热器结构（如图4－5－3）。
图4－5－3 回转式空气预热器结构部件外壳 回转式空气预热器壳体呈圆柱形，由两块主壳体板、一块侧座架体护板、两块转子外壳组件和一块一次风座架组成。（如图4－5－4） 主壳体板分别与下梁及上梁连接，通过主壳体板的四个立柱，将预热器的绝大部分重量传给锅炉构架。主壳体板内侧设有弧形的轴向密封装置，外侧有调节装置对轴向密封装置进行调整。侧座架体护板与上梁连接，并有两个立柱承受空气预热器部分重量。转子外壳组件沿圆周方向分成两部分。
图4－5－4空气预热器的壳体 转子 转子是装载传热元件（波纹板）并可旋转的圆筒形部件。为减轻重量便于运输及有利于提高制造、安装的工艺质量，采用转子组合式结构，主要有转轴、扇形模块框架及传热元件等组成。 轴承 空气预热器轴承有导向轴承和支撑轴承两种（如图4－5－5）。导向轴承采用双列向心滚子球面轴承，导向轴承固定在热端中心桁架上，导向轴承装置可随转子热胀和冷缩而上下滑动，并能带动扇形板内侧上下移动，从而保证扇形板内侧的密封间隙保持恒定。导向轴承结构简单，更换、检修方便，配有润滑油冷却水系统，并有温度传感器接口。空气予热器的支承轴承采用向心球面滚子推力轴承，支承轴承装在冷端中心桁架上，使用可靠，维护简单，更换容易，配有润滑油冷却水系统。支承轴承和导向轴承均采用油浴润滑。另外引起油温不正常升高的一般原因是：
1、导向轴承周围空气流动空间有限； 2、油位太低； 3、油装的太满； 4、油受到污染； 5、油的粘度不合适。 a、导向轴承 b、支撑轴承 图4－5－5 空预器支持与导向轴承 二期工程空气预热器是采用三分仓容克式回转空气预热器，其传热元件按烟气流动方向可以分为热端、中层、和冷端层。传热元件盒均制成较小的组件，检修时热端传热元件盒、中间层传热元件盒、冷端传热元件盒全部抽屉式从侧面检修门孔处抽出，安装、更换非常方便。 传动装置是驱动转子转动的部件，由电动机、液力耦合器、减速器、传动齿轮、传动装置支承。空气预热器的传动采用中心传动。中心传动装置包括主电机和备用电机各一
10吨蒸汽锅炉空气预热器方案 （节煤率5%以上；提高锅炉岀功10%以上） 一、热管式空气预热器的工作原理及优点 热管式空气预热器的主要传热元件为重力式热管，重力式热管的基本结构如图1所示。热管由管壳、外部扩展受热面、端盖等部分组成，其内部被抽成1.3×(10-1—10-4)Pa的真空后，充入了适量的工作液体。 图1 热管传热原理简图 热管的传热机理是：当热流体流经热管的蒸发段时热量经由扩展受热面和管壁传递给工质，由于管内的真空度较高，工质在较低温度下开始沸腾，沸腾产生的蒸汽流向冷凝段冷凝放出热量，热量再经管壁和扩展受热面传递给冷流体，冷凝后的工质在重力的作用下流回蒸发段，如此循环不已，热量就不断的由热流体传递给了冷流体。 热管的传热机理决定着热管有以下基本特性：①极高的轴向导热性：因在热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻趋于零，所以热管具有很高的轴向导热能力。与银、铜、铝等金属相比，其导
热能力要高出几个数量级。②优良的等温性：热管内腔中的工质蒸汽处于饱和状态，蒸汽在从蒸发段流向冷凝段时阻损很小，在整个热管长度上，蒸汽的压力变化不大，从而也就决定着在整个热管长度上温度变化不大，所以说热管具有优良的等温性。 由热管组成的热管式空气预热器具有以下的优点：①由热管的等温性决定着在预热器中每排热管都工作在一个较窄的温度范围内，这样就可以通过结构调整使每排热管的壁温高于露点温度，从而避免发生结露、腐蚀和堵灰的现象，从而保证了锅炉不会因为空气预热器的堵灰、引风机出力不足，影响锅炉的正常运行的情况。而管式预热器由于烟气在管内流动时烟温逐渐降低，所以每根管子的壁温都是沿烟气的流动方向逐渐降低的，在每根管子的烟气出口部位，由于烟温和空气温度均较低，很容易发生结露、黏灰、堵灰的现象，影响引风机的抽力，从而影响锅炉的正常运行。②一般管式空气预热器设计和烟气流速较高（11—14m/S）,且换热管用壁厚较小（约1.5mm）的焊接管，所以管子很容易磨穿，产生漏风，引起鼓、引风机的电耗增加。而热管式空气预热器，管子为无缝钢管，强化换热主要靠扩展受热面，烟气流速设计较低（6—8m/S），磨损较轻。另外热管式空预器中通过中隔板使冷热流体完全分开，在运行过程中即使单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生泄露，也只是单根热管失效，而不会发生漏风现象。③在热管式空气预热器中烟气和空气均横向冲刷管子外侧，烟气横向冲刷管子外侧要比纵向冲刷管子内侧传热系数高出20%--30%。在热管式空气预热器中可以比较容易的实现冷、热流体的完全逆流换热，获得最大的对数温差。另外在保证管壁温度不太低的情况下，烟气侧和空气侧的受热面均可获得充分的扩展。这样空气预热器可以做的非常紧凑，一般在相同的换热量的情况下，热管式空预器比管式空预器体积减少1/3，烟气总流阻减少1/2。④在相同的
电站锅炉空气预热器性能计算及编程 0 引言 我国以煤炭为主的能源结构短期内难以根本改变。火力发电是我国煤炭消费大户，因此，火电能源消耗基数较大，即使有百分之零点几的改进，都可以为节能减排作出重大贡献。空气预热器是锅炉尾部烟道中重要的受热面，用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。它是整个锅炉沿烟气流程的最后一个热交换设备，其排烟温度的高低反映了整个锅炉的热效率的高低，而空气预热器的出口风量、风温直接影响炉膛的燃烧和制粉系统的运行，所以空气预热器在整个锅炉设备中的作用是十分重要的。截至1996 年年底已投产的大容量锅炉机组，无论是进口还是国产设备，几乎全部采用回转式空气预热器。作者根据ASME PTC 4.3-1968 标准对空预器的性能进行计算，并编写了空气预热器热力性能计算程序。 1实验模型 本文以某电厂的300MV机组为研究对象，分析计算了空气预热器的热力学运行性能并编制了计算程序。电站锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG1025/540型亚临界、一次中间再热自然循环汽包炉，单炉膛n型，燃烧器布置于炉膛四角，切园燃烧，尾部双烟道结构，采用挡板调节再热汽温，固态排渣，全钢架悬吊结构，平衡通风，半露天岛式布置。锅炉主要额定参数如下：主蒸汽流 量：1025t/h;过热蒸汽出口温度：540C ;过热蒸汽出口压力：
17.35MPa;机组额定发电功率：300MW给水温度：280C。 电站锅炉燃煤的煤质将直接影响锅炉空预器中烟气的组成成分，从而影响空预器的换热以及空预器出口热空气的温度，并且最终会影响机组的运行性能。本文选用的煤种为义马烟煤，关于义马烟煤的相关运行参数可以从一些设计手册中查出。 2空气预热器漏风性能计算 2.1漏风率的定义 由于回转式空气预热器自身的特点，空气预热器的烟气侧与空气侧并不是绝对隔离的，二者之间存在缝隙，由于这个缝隙的存在，难免就会造成空气预热器中空气侧的空气漏入压力较低的烟气侧。为了分析空预器的这个特点，我们定义了一个空气漏风率的概念。空气漏风率是指在空气预热器中由空气侧漏入烟气侧的空气质量占空气预热器入口烟气质量百分比。即： =100?（1） 式中：AL――空气预热器的漏风率，％;MrFgE 进入空气 预热器的烟气量，kg/h;MrFgLv ――离开空气预热器的烟气量， kg/h 。 2.2漏风率修正 空气预热器的漏风最主要的原因是一次风、二次风侧的烟气压力远大于烟气侧压力所致的直接漏风。这些参数对于空气预热器漏风的影响非常大，且远大于对锅炉的影响。由于存在这么大的影响，如果空气预热器运行的条件发生严重改变，对空气预热器漏风率的修正就显得
基于空气预热器漏风率偏差的排烟温度影响研究基于空气预热器漏风率偏差的排烟温度影响研究 李西雷 （内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古托克托010206） 目前，我国火力发电仍然是我国电力厂的主要模式，而空气预热器则是与锅炉密不可分的一个元器件。空气预热器，该装置主要是利用锅炉等装置的排烟热量对其进行预热的一种换热器设备。该设备的作用是降低锅炉等设备的排烟温度，提高热效率，使燃料便于燃烧且保障燃烧稳定，提高燃料效率。当空气预热器的漏风率出现偏差时，对排烟温度与锅炉效率的影响较大，本文通过对空气预热器不同部位的漏风率变化对换热影响的机理，探析漏风率变化对排烟温度与锅炉效率的影响。 标签：空气预热器漏风率排烟温度影响 前言 在各种不同的空气预热器中，三分仓回转式空气预热器被广泛应用于电厂锅炉中，三分仓主要包含有一次风侧、二次风侧与烟气侧，漏风现象多发生在一次风向烟气侧泄露与二次风向烟气侧泄露，其漏风率变化对锅炉排烟温度与锅炉热效率的影响较大，准确定量空气预热器不同部位漏风率变化对排烟温度的影响，能够提高空气预热器的日常运行维护与检修，保障锅炉热效率的准确计算，保障了锅炉机组节能潜力的挖掘[1]。基于此，笔者以多年工作经验对空气预热器实际运行中的漏风率对锅炉排烟温度的影响进行分析，并推导出空气预热器漏风率变化对锅炉排烟温度影响的计算公司，明确了空气预热器漏风率变化对排烟温度影响的机理。 一、回转式空气预热器的工作原理、漏风形成与漏风率计算 1.空气预热器的工作原理 本文主要探讨空气预热器漏风率偏差对排烟温度的影响，因回转式空气预热器对其影响较大，本文以该种空气预热器进行探讨。回转式空气预热器即表示转动机械，又代表受热面，是一种蓄热式的空气预热器[2]。该空气预热器利用空气与烟气交替流过金属受热面，以达到加热空气的目的，可分为受热面转动与风罩转动两种。以某新建电厂锅炉空预器来讲，该空预器是受热面转动的三分仓预热器，将加工成波纹状的金属蓄热元件紧密放入圆筒形转子的扇形仓格内，转子由驱动装置带动，绕中心轴转动，转子内包含空气与烟气两种通道，且两种通道互通。当温度较高的烟气流转至转子的烟气通道内，则烟气将施放热量给金属蓄热元件，降低排烟温度；当金属蓄热元件随转子转至空气区域，并将原件内热量
空气预热器的类型及特点 空气预热器按传热方式分可以分为传热式和蓄热式（再生式）两种。前者是将热量连续通过传热面由烟气传给空气，烟气和空气有各自的通道。后者是烟气和空气交替地通过受热面，热量由烟气传给受热面金属，被金属积蓄起来，然后空气通过受热面，将热量传给空气，依靠这样连续不断地循环加热。 随着电厂锅炉蒸汽参数和机组容量的加大，管式空气预热器由于受热面的加大而使体积和高度增加，给锅炉布置带来影响。因此现在大机组都采用结构紧凑、重量轻的回转式空气预热器。 管式空预器和回转式空预器两者相比较各有以下特点：1）回转式空气预热器由于其受热面密度高达500m2，因而结构紧凑，占地小，体积为同容量管式预热器的1/10； 2）重量轻因管式预热器的管子壁厚1.5mm，而回转预热器的蓄热板厚度为0.5－1.25mm，布置相当紧凑，所以回转式预热器金属耗量约为同容量管式预热器的1/3； 3）回转式预热器布置灵活方便，在锅炉本体更容易得到合理的布置； 4）在相同的外界条件下，回转式空气预热器因受热面金属温度较高，低温腐蚀的危险较管式预热器轻些； 5）回转式空气预热器的漏风量比较大，一般管式预热
器不超过5％，而回转式预热器在状态好时为8％－10％，密封不良时可达20％－30％； 6）回转空气预热器的结构比较复杂，制造工艺要求高，运行维护工作多，检修也较复杂。 回转式空气预热器有两种布置形式：垂直轴和水平轴布置。垂直轴布置的空气预热器又可分为受热面转动和风罩转动。通常使用的受热面转动的是容克式回转空气预热器，而风罩转动的是罗特缪勒（Rothemuhle）式回转预热器。这两种预热器均被采用，但较多的是受热面转动的回转式空气预热器。 按进风仓的数量分类，容克式空气预热器可以分为二分仓和三分仓两种，由圆筒形的转子和固定的圆筒形外壳、烟风道以及传动装置组成。受热面装在可转动的转子上，转子被分成若干扇形仓格，每个仓格装满了由波浪形金属薄板制成的蓄热板。圆筒形外壳的顶部和底部上下对应分隔成烟气流通区、空气流通区和密封区（过渡区）三部分（如图4－5－1）。烟气流通区与烟道相连，空气流通区与风道相连，密封区中既不流通烟气，又不流通空气，所以烟气和空气不相混合。装有受热面的转子由电机通过传动装置带动旋转，因此受热面不断地交替通过烟气和空气流通区，从而完成热交换。每转动一周就完成一次热交换过程。另外由于烟气的流通量比较大，故烟气的流通面积大约占转子总截面的50％左
回转式空气预热器漏风率的计算与测定
★ 回转式空气预热器漏风率的计算与测定 ▲定义和公式 回转式空气预热器漏风率，为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。 漏风率的计算公式： '''''100y y k y y m m m L m m A -?==?……………………………………… K 1 式K 1可改写式K 2 '''''100k k k y y m m m L m m A ?-==?…………………………………K 2 式中：L A －漏风率，％ 'm y 和''y m 分别为烟道的进、出口烟气质量 mg/m 3, mg/kg 'K m 和''K m 分别为空气预热器进、出口空气质量 mg/m 3, mg/kg k m ?漏入空气预热器烟气侧的空气质量 mg/m 3, mg/kg ▲ 漏风率的测定： 同时测定相应烟道进、出口的三原子气体（RO 2）体质含量百分率，并按经验K 3公式计算：2 22''''' 90RO RO L RO A -=?……………………………K 3 式中：2'RO 和2''RO 分别表示烟道进、出口烟气三原子气体（RO 2）体质含量百分率，％。 ▲ 漏风率和漏风系数的换算： 漏风率和漏风系数按下式进行换算：''' '90L A ααα-=?……K 4 式中：'α和''α分别为烟道进、出口处烟气过量空气系数。其数值可分别用下式计算：22121''O α-=……………………………………… K 5
2 2121''''O α-= ……………………………………… K 6 式中2'O 和2''O 分别为烟道进、出口处的氧量mg/m 3, mg/kg 。 ★ 回转式空气预热器漏风控制在2～4％以下 ★ 回转式空气预热器漏风的原因 ▲ 回转式空气预热器的漏风主要是由于密封付之间有间隙，这种间隙就是漏风的主要渠道。空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧和烟气侧之间存在较高压力差，这是漏风的动力。回转式空预器的漏风分为两部分：直接漏风和结构漏风(或称携带漏风)。直接漏风是由差压引起的，且占主要部分；结构漏风是由自身构造引起的。结构漏风量的计算公式为： △V=πn(D-d)H(1-y)／240 (1) 式中：△V 为结构漏风量m 3／s ；D 为转子直径m ；d 为中心轴直径m ；n 为转子旋转速度rpm ；y 为转子内金属蓄热板所占容积份额：H 为转子高度m 。结构漏风是回转式空气预热器的固有特点．是不可避免的。而且这部分漏风占预热器总漏风量的份额较少，不到5％。回转式空气预热器的漏风主要是直接漏风．直接漏风量的计算公式如下：G K p ρ=??? (2) 这是空气预热器漏风量的基本计算公式．适用于回转式空气预热器的径向密封，轴向密封，静密封和周向密封。式中△P 为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：泄漏系数K ；间隙面积F ：空气侧与烟气侧之间的压力差△P 。由式(2)可以看出，漏风量与泄漏系数K 、间隙面积F 、空气与烟气的压力差△P 的平方根成正比，要降低漏风量，就必须减小K ，F ，△P 值。下面分别论述降低K ．F ．△P 值的有关措施。 ◆ 回转式空气预热器漏风的控制 1. 降低泄漏系数K 的措施－－双密封技术。 双密封在原设计的基础上再加一道密封。即将转子的12分仓改为24分仓或48分仓，扇形仓角度由30℃改为15℃或7.5℃。，使得两个密封片同时起到密封作用。并用逐级降压的方法来减小差压，达到减小直接漏风的目的。双密封技术一般是分为双径向密封和双轴向密封，双径向密封就是指在任何时候都有两条
回转式空气预热器检修方案 一、安全措施 1、严格执行HSE、及各项安全规范、法规； 2、在工作人员进入空预器及烟道内部进行清扫及检修工作前，须将送风机、空预器 的电源切断,挂上禁止起动的警告牌； 3、空预器及烟道内的温度在60℃以上时，不准入内进行检修及清扫工作； 4、在工作人员进入空预器、烟道以前，应充分通风，不准进入空气不流通的空预 器内部进行工作，当工作人员在空预器内部工作时必须打开所有人孔门，以保证足够的通风； 5、在空预器及烟道内部可由电工装设220V临时性的固定电灯以加强照明，电灯及 电线须绝缘良好，并安装牢固，放在碰不着人的高处。安装后必须由检修工作负责人检查。禁止带电移动220V的临时电灯，如须移动电灯可装设36V、100W行灯； 6、空预器冲冼前工作负责人应检查确认空预器内部无人或物体后方可联系运行人 员启动空预器，并关闭所有人孔门，拆除所有照明电灯。 7、预器内部严禁上、下交叉作业； 8、焊接、热处理施工过程中，必须遵守安全、环保、防火等规程有关规定。参加 焊接、人员，应受专业技能培训，取得相应合格证，持有效证件上岗。 9、进行焊接工作时，工作人员必须穿戴专用工作服、绝缘鞋、皮手套等，衣着不 得敞领卷袖。 10、进入现场要带安全帽，高空作业要系安全带。 11、遇到六级、六级以上大风、大雨、大雾、大雪，应停止高空作业。 12、高空作业应备好工具包，施工所有工具应尽可能放在包中。焊条头不准乱抛乱 放，应集中回收。 13、脚手架及脚手板必须绑扎牢固，安全可靠，脚手架搭设经检查合格后方可使用。
14、焊机外壳的接地应良好，焊机布置在通风干燥处。 15、焊钳、笼头线、接地电缆应有良好的绝缘和隔热性能。 16、移动电源或检查线路时必须切断电源。 17、有防止弧光灼伤和烫伤的设施。 18、对口时，撬棒应位置牢固，施工人员不得面对撬棒。 19、现场电器接线应由合格电工承担作业，用电设施应有漏电保护装置。 20、夜间作业时，必须有足够的照明，施工时不准用点燃的割矩作为临时照明。 21、每天工作结束后，现场应清理干净，做到“工完料尽场地清”。 二、空气预热器的检修： 1、空预器内部检查： 联系工艺、设备、检修公司专业人员检查空预器内传热元件的腐蚀与磨损、堵塞 情况，检查三向密封的磨损情况，检查进、出口烟道的磨损情况，并作记录，确定空预器冲洗方案，三向密封的检修调整方案及进出口烟道的防磨处理方案。 2、检查径向、轴向、旁路、转子中心筒密封片有无损坏变形，损坏变形较大的应进 行更换。旋松径向密封片固定螺栓，注意不允许拆除径向隔板密封垫板，拆除径向密封片，密封压板外侧密封补隙片和径向隔板密封片，密封片的安装方向由外侧向 内侧，注意折角方向的转子转向的关系，螺栓应顺着转子插入且不要旋紧。 旋松轴向密封片固定螺栓，拆除轴向密封片，更换新的轴向密封片，并注意固定 螺栓不要施紧。 旋松固定旁路密封片的螺栓，拆除旁路密封片，更换新旁路密封片，并注意固定 螺栓不要施紧。 沿焊缝割除转子中心筒密封片，并磨去焊缝，更换4块90圆弧密封片，密封焊于
回转式空气预热器密封选型 摘要：本文分析回转式空预器的漏风原因及对机组经济性的影响，介绍空预器 的密封措施，提出密封方式的推荐性意见。 关键词：回转式空气预热器；漏风；密封 1.回转式空气预热器结构 回转式空气预热器是一种以逆流方式运行的再生式热交换器。加工成特殊波纹的金属蓄 热元件被紧密地放置在转子扇形仓格内，转子以约1转/分钟的转速旋转，其左右两侧分别为烟气和空气通道；空气侧又分为一次风通道及二次风通道。当烟气流经转子时，烟气将热量 释放给蓄热元件，烟气温度降低；当蓄热元件旋转到空气侧时，又将热量释放给空气，空气 温度升高。如此周而复始地循环，实现烟气与空气的热交换。 2.回转式空预器漏风的原因及对经济性的影响 2.1回转式空预器漏风的原因 回转式空预器产生漏风的主要原因是由于转子热态的“蘑菇型”变形造成的转子表面和扇 形板表面的泄漏面积加大引起漏风量增加，另外由于转子长期运行产生径向椭圆变形造成轴 向漏风增加。 由于转子的不断转动，转子上表面持续受到热风侧的高温烟气的加热，温度较高；而转 子的下表面也连续受到冷风侧一、二次冷风的冷却，温度较低。使得转子的上部热膨胀大于 下部；由于转子下端受到推力轴承、中心驱动装置、支撑横梁的支撑作用，使转子在受热后 的热态变形为向下部膨胀。这种膨胀结果使得转子中心的上表面较冷态时升高，并且由于转 子上部的径向膨胀大于下部，使得转子的上部受到的热膨胀径向力矩大于转子下部。致使转 子以下部为原点发生向下、向外的翻转变形。加之转子的自重力矩，更加速了转子的这种行 似“蘑菇型”的热态变形。“蘑菇型”的热态变形中，空预器转子的外周发生向下的沉降现象， 而转子中心发生隆起。故热态时转子下部的三角形漏风间隙和转子圆周的轴向漏风间隙变得 比冷态时小，而转子上部的漏风间隙变得比冷态时大；而且随着锅炉负荷的升高，空预器转 子换热量的增加，上述“蘑菇状”变形就越明显。 2.2漏风量计算及对机组运行经济性的影响 影响漏风的主要因素是漏风系数、间隙面积、空气侧与烟气侧之间的压力差。 空预器漏风率直接影响锅炉机组运行经济性。根据计算，对于电站锅炉，一般炉膛漏风 系数每增加0.1～0.2，排烟温度将上升3～8℃，锅炉效率降低0.2～0.5%；而锅炉效率提高1%，300MW燃煤机组直接供电煤耗降低1.5～2.0g/kWh。以锅炉排烟氧量由7.0%降为 6.0% 为例，炉膛漏风系数降低0.1，锅炉效率提高以0.25%计算，则300MW 燃煤机组供电煤耗可 降低0.375g/kWh。因此，降低回转式空预器漏风率的重要性不言而喻。 3.降低空气预热器漏风率措施 按照回转式空预器的结构特点，控制空预器漏风的方法主要有：多重密封、焊接静密封、柔性密封、新型间隙跟踪装置（LCS）、四分仓设计、设置增压密封系统、配置抽吸漏风系统。 3.1多重密封技术 采用多重密封减小漏风的形式原理在于降低直接漏风压差，双道密封即为这种方式。双 道密封设计的转子密封板，覆盖了两个完整的转子格仓，密封区始终存在两道密封，因此漏 风压差只有传统设计单道密封的一半。在此基础上又发展出了三道密封技术，即进一步缩小 转子格仓大小，如转子采用48个甚至更多仓格，使得密封板可以覆盖3个转子仓格，保证 密封区始终有三道密封，进一步降低漏风压力差为烟空气压差的1/3。 3.1.1双道密封技术 双道径向密封和轴向密封技术与传统的单道密封方案相比，双道密封可使直接泄漏降低30%。 双道密封通过密封板覆盖两个转子仓格来实现，保证在任何时候，都有两道密封在起作用。转子使用36仓方案，惰性区略大于48仓设计，利于漏风稳定；低阻力元件保证流通阻 力很小。同时制造、安装方便，没有过多的因篮子仓格数过多引起的转子截面利用率差，局 部烟气走廊多（篮子筐角部）的缺点。通过使用新传热元件波形，达到降低阻力的目的。
回转式空气预热器常见问题与解决 【摘要】空预器是庞大的换热设备，高必须严格避免高温变形、堵灰、爆燃等险情，减小漏风率，提高其安全性、经济性。 【关键词】受热变形；二次燃烧；堵灰 辽宁华电铁岭发电公司每台锅炉安装2台受热面回转式空气预热器（以下称空预器），内部转子直径13552mm，高度2.81m。每台空预器配1台主电机和1台辅助电机，另外还有一台气动马达，吹灰系统配有燃气吹灰、蒸汽吹灰、水冲洗、灭火装置等辅助设施。本文对空预器运行中常见的问题进行分析，并提出了相应的处理措施。 1 连锁保护与可靠电源 1.1 设置合理的联锁保护 主电机跳闸时，备用的辅助电机联锁启动，这样可以弥补主电机跳闸后人员发现不及时或抢合时间长的不足。 1台空预器主电机跳闸时，如果备用辅助电机不联锁启动，联锁关闭烟气侧进口档板，不让烟气侧的烟气继续加热传热板，以免导致传热板变形加剧，同时联锁开启甲乙送风机出口联络门，运行人员此时必须就地进行人工盘动空预器。 2台空预器主电机均跳闸，备用辅助电机均不自投时，应停炉停机。 单侧送风机跳闸时，为了防止运行一侧送风机出口的回转式空预器没有冷风进行冷却，应联锁开启2台送风机出口联络管道上的联络门。 因为2台引风机进口有平衡风道，故单侧引风机跳闸时，不会影响空预器的运行，但由于2台空预器进口阻力不同，此时空预器出口会产生烟温差，运行人员需利用空预器的进口烟气档板进行调节。 1.2 采用可靠的电源设计 受热面回转式空预器设有1台主电机，1台备用辅电机，当主电机跳闸时，辅助电机应可靠联锁启动，所以主辅电机的动力电源应设置在不同母线上，而且应有可靠的备用电源。另外，为了保证设备可靠，运行人员应定期进行动力电源备用自投试验，且应定期试开辅助电机。 2 防止空预器电流波动大 在锅炉投产及运行中多次发生空预器电流大幅度波动的现象，这主要是由于
回转式空气预热器运行 维护说明 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
回转式空气预热器 运行及维护说明书 批准：姜添晔 校核：陈国云 编制：谭飞平 江西龙源科盛科技环保有限公司 目录 前言 ------------------------------------------------------------------2 1. 试运行前的准备 ---------------------------------------------------- 2 2. 密封检查 ---------------------------------------------------------- 2 3. 空气预热器的冷态试运行 ---------------------------------------------2 4. 电动机接线及试转向 -------------------------------------------------3 5. 热态试运 -----------------------------------------------------------3
6．停车 ---------------------------------------------------------------4 7. 吹灰 ---------------------------------------------------------------5 8．冷端低温腐蚀 -------------------------------------------------------5 前言 本说明书只适用于受热面回转式空气预热器，参考一部分空气预热器制造厂的相关数据编写而成。 1.试运行前的工作 （1）彻底清理空气预热器内部，所有临时支撑必须全部割除，手动盘车无异常现象。 （2）保温工作结束，所有人孔门封闭。 （3）火灾报警，转子停车报警装置投入运行。 （4）吹灰装置、清洗管及消防系统等都已处于可立即使用状态。 （5）驱动装置油位正常，轴承油位正常，且无渗漏现象。 （6）导向轴承和推力轴承的油位正常，油温低于55℃，各自润滑系统的冷却水循环正常，如果油温度超过55℃，应手动开启油泵，使油温降至规定的温度值，并检查引起超温的原因，加以消除。 （7）减速机油位、油温均正常。 （8）指示仪表及控制回路、动力回路都工作正常。
回转式空气预热器漏风率的计算与测定 定义和公式： 回转式空气预热器漏风率，为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。漏风率的计算公式： …………………………………………K1 式K1可改写式K2 …………………………………K2 式中：－漏风率，％ 和分别为烟道的进、出口烟气质量 mg/m3, mg/kg 和分别为空气预热器进、出口空气质量 mg/m3, mg/kg 漏入空气预热器烟气侧的空气质量 mg/m3, mg/kg 漏风率的测定： 同时测定相应烟道进、出口的三原子气体（RO2）体质含量百分率，并按经验K3公式计算： ……………………………………………………K3 式中：和分别表示烟道进、出口烟气三原子气体（RO2）体质含量百分率，％。 漏风率和漏风系数的换算： 漏风率和漏风系数按下式进行换算：……K4 式中：和分别为烟道进、出口处烟气过量空气系数。其数值可分别用下式计算： …………………………………………………………K5 ……………………………………………………… K6 式中和分别为烟道进、出口处的氧量mg/m3, mg/kg。
回转式空气预热器的漏风控制 回转式空气预热器的漏风主要是由于密封付之间有间隙，这种间隙就是漏风的主要渠道。空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧和烟气侧之间存在较高压力差，这是漏风的动力。回转式空预器的漏风分为两部分：直接漏风和结构漏风(或称携带漏风)。直接漏风是由差压引起的，且占主要部分；结构漏风是由自身构造引起的。结构漏风量的计算公式为： △V=πn(D-d)H(1-y)／240 (1) 式中：△V为结构漏风量m3／s；D为转子直径m；d为中心轴直径m；n为转子旋转速度rpm；y为转子内金属蓄热板所占容积份额：H为转子高度m。结构漏风是回转式空气预热器的固有特点．是不可避免的。而且这部分漏风占预热器总漏风量的份额较少，不到5％。回转式空气预热器的漏风主要是直接漏风．直接漏风量的计算公式如下： (2) 这是空气预热器漏风量的基本计算公式．适用于回转式空气预热器的径向密封，轴向密封，静密封和周向密封。式中△P为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：泄漏系数K；间隙面积F：空气侧与烟气侧之间的压力差△P。由式(2)可以看出，漏风量与泄漏系数K、间隙面积F、空气与烟气的压力差△P的平方根成正比，要降低漏风量，就必须减小K，F，△P值。下面分别论述降低K．F．△P 值的有关措施。 1.降低泄漏系数K的措施－－双密封技术。 双密封在原设计的基础上再加一道密封。即将转子的12分仓改为24分仓或48分仓，扇形仓 角度由30℃改为15℃或7.5℃。，使得两个密封片同时起到密封作用。并用逐级降压的方法来减小差压，达到减小直接漏风的目的。双密封技术一般是分为双径向密封和双轴向密封，双径向密封就是指在任何时候都有两条密封片与密封板相接触，形成两个密封仓。双轴向密封就是每块轴向密封板在转子转动时与两条轴向密封片配合。采用单密封时，烟气与空气只有一壁之隔：采用双密封时，烟气与空气被过渡区域隔开，在工况相同间隙相同的情况下，采用双密封结构漏风量降低30％。推导如下： 双密封前的漏风量为： (3) 改双密封后由于压差减少一半，所以双密封后漏风量为： (4) 从式（4）中可以看出，双密封技术可以直接漏风降低30％。如采用多重密封漏风量将继续降 低。见下式： (5) 从式（5）中不难看出，密封数越多，对泄漏系数K的影响越大。但是．由于操作空间的限制 和制造成本的提高。不可能采用多重密封，一般取n=2效果就很好了。 2.降低烟风两侧压力差△P的措施 在回转式空气预热器中，空气侧与烟气侧的压力差是由锅炉系统的阻力决定的。因此，要控制预热器的烟风压差，就要在锅炉总体设计时选择合适的磨煤机型号、燃烧器型式和受热面布置，降低锅炉系统的阻力，并防止尾部结露。在预热器设计时，装设吹灰器、水冲洗装置以及风压测量管道，在运行过程中，进行正常有效的吹灰。否则，随着运行时间的延长，因积灰堵塞而造成阻力增加和冷端压差增加，预热器漏风率升高。在停炉维修时，进行水冲洗，保持受热面清洁。清洗后一定要烘干后再投入使用。蒸汽吹灰时一定要保证吹灰蒸汽压力和过热度，否则