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
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
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 回转式空气预热器发生二次燃 烧的预防与处理(2020年) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
回转式空气预热器发生二次燃烧的预防与 处理(2020年) 〔摘要)结合某电厂5号炉空预器二次燃烧事故，对二次燃烧产生的原因、判断二次燃烧的方法以及二次燃烧预防与处理的措施等方面做了较为详细的阐述，提出空预器运行操作规章制度的完善与严格执行以及操作人员责任心的加强、技术水平的提高，是避免空预器发生二次燃烧的关键因素。 锅炉空气预热器(以下简称空预器)是利用锅炉尾部的烟气余热来加热空气的换热设备。回转式空预器是目前我国大容量机组采用的主要型式。回转式空预器的波纹板式蓄热元件被紧密地放置在扇形隔仓内，由于流通空间狭小，很容易造成可燃物的沉积，发生二次燃烧。特别对于新安装的和大修后的锅炉，由于需要做各种试验或进行长时间的低负荷运行，更容易发生二次燃烧，而且随着锅炉
容量的增大，发生二次燃烧的危险性增大。近年来，我国大容量锅炉频繁发生空预器二次燃烧事故，有些还造成了巨大的经济损失，如1993年2月，某电厂1号炉在72h试运行时，由于油枪雾化不良，造成二次燃烧，使蓄热元件大部分烧坏，整个A侧空预器底大梁下沉40mm的事故，以及2000年2月，另一电厂5号炉回转式空预器发生二次燃烧的事故。因此，笔者结合后一电厂5号炉事故，对如何防止回转式空预器发生二次燃烧进行一些探讨，以供同行参考。 1空预器发生二次燃烧的原因 ①燃料燃烧不完全，未燃烧或未燃尽的可燃物在空预器蓄热元件内沉积，是造成二次燃烧的根本原因。这种情况主要有：正常运行时，燃烧调整不当，风量不足或配风不合理，煤粉过粗或三次风严重带粉，造成燃烧不完全；低负荷运行时间过长，燃烧不稳定，烟速偏低，未燃尽可燃物在波纹板上沉机锅炉启动时，油枪出力过大，机械或蒸汽雾化不良，造成残油粘附到波纹板上；油煤混燃时，煤粉燃烧不完全，残油粘附未燃尽煤粉沉积在波纹板上。 ②空预器吹灰器未按要求投用或吹灰效果不良、水冲洗装置没
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
★ 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。
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
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
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/af10058976.html, 回转式三分仓空气预热器密封系统安装调整技术 作者：李美玲蔡清华 来源：《城市建设理论研究》2012年第32期 摘要：优良的安装方案是安装工程缩短工期和确保安装质量的前提条件，可以从前期准备、设备特点、安装流程、附属工种的配合、人力资源等方面进行优化。希望通过文章中的分析，和所有的安装工作者共勉。 关键词：工艺原理；质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 1前言 空气预热器是利用锅炉尾部的烟气热量加热空气的设备。回转式三分仓空气预热器具有结构紧凑、占地面积小，简化锅炉尾部受热面布置等特点，因此被广泛应用于大容量锅炉。由于回转式空气预热器是一种转动机构，在空预器的的转动部分和固定部分之间总是存在一定的间隙。同时流经预热器的空气（正压）与烟气（负压）之间有压差，空气就会通过这些间隙漏到烟气流中，造成较大的漏风，漏风严重时会影响锅炉的出力。 三分仓回转式空气预热器内部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存在间隙，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。密封漏风是空气预热器漏风的主要部分，其中，径向漏风约占总漏风量的60%～70%。密封系统是根据空气预热器转子受热变形面设计的，能控制并减少漏风从而减少能量的损失，它包括径向密封、轴向密封、旁路密封及中心筒密封。在施工时如果密封装置间隙过小，则机械在热态情况下容易发生卡涩现象，造成驱动电机过流、密封件摩擦损坏等故障发生；如间隙过大，则漏风量大，导致整体热效率降低。在施工中通过合理地控制径向密封、轴向密封、旁路密封的间隙来达到降低预热器的漏风率，同时还可以利用扇形板的调节来控制间隙，进一步减小预热器的漏风率。 2.工艺原理 对轴向密封、旁路密封以及冷端径向密封均采用在冷态下预留合适的间隙，使转子在热态变形后获得合理的密封间隙。对于热端径向密封，则通过的自动控制系统的控制，使得密封间隙始终维持在合适的范围内。
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
摘要：针对常熟发电有限公司1025t /h 锅炉回转式空气预热器漏风原因作详细分析，并根据漏风主要原 因对空气预热器密封系统和除灰装置进行改造，使空气预热器漏风率降低到8%以下，风机耗电量全年减少3GW ?h 以上，节约标煤2kt 左右，改造效果显著。另外，为防止空气预热器出现低温结露积灰引起漏风率增加，以及如何进一步降低空气预热器改造费用等作较详细分析。关键词：空气预热器；漏风；改造；建议中图分类号：TK223.3+4 文献标识码：B 文章编号：1004-9649（2002）05-0080-04 收稿日期：2001-11-05；修回日期：2002-01-30 作者简介：钱继东（1952-），男，江苏泰兴人，锅炉点检员，从事锅炉设备检修及技术管理。 回转式空气预热器改造与建议 钱继东 （常熟发电有限公司，江苏常熟 215536） 1设备概述 江苏常熟发电有限公司4台300MW 发电机组 锅炉空气预热器是上海锅炉厂引进美国CE 技术的产品，29VI （T ）MOD 型3分仓回转容克式空气预热器，空气预热器转子直径为10.32m ，受热面高度为2.083m ， 受热面转子共有24个仓格装组而成，每仓格扇形角度为15o， 在每仓格隔板上均设有上、下径向密封片，因此转子上、下径向密封片各有24道。为防止烟气和空气相互串通，在转子上部热端和下面冷端均用扇形板加密封装置进行隔开，扇形板角度也设计为15o，且在热端扇形板上未设有热态跟踪装置。空气预热器转子转动时，每道径向密封片与扇形板间的密封为单道密封形式。同样，在转子筒体外侧每个仓格的轴向密封也设计成1道密封，整个转子共有24道轴向密封片； 在转子筒体外侧上、下部位各设有1道圆周密封装置。整台空气预热器漏风率设计保证值为10.9%。 2漏风原因分析 该公司8台空气预热器自1993年相继投入运行后，漏风率较高，一般在20%左右，尤其是2号锅炉空气预热器最大漏风率曾达到26%以上。因此，在锅炉运行中出现制粉系统一次风量严重不足和送、引、一次风机电流偏大现象；有时还出现引风余量不足而造成机组不能带满负荷运行。造成空气预热器漏风偏大的原因主要有以下几方面： （1） 空气预热器三向密封装置设计欠佳。由于空气预热器转子的每仓格扇形角度与扇形板角度均 设计成15o， 每仓格上、下径向密封和轴向密封只有1道密封片，即密封片与扇形板和轴向圆弧板间设 计为单道密封结构形式。由密封原理可知单道密封结构的两侧压力差较大（流体压差越大其泄漏量越大），因此，空气预热器径向密封和轴向密封设计成单道密封，其密封效果必然较差。 （2）空气预热器转子在运行中热态变形量计算不准。空气预热器在运行中高温烟气是从上而下流动，而冷空气是从下而上流动，形成转子上部温度高，下部温度低，其径向隔板热膨胀量同样出现上部大于下部，加之转子受热后其刚性会出现一定的下降，最终使转子形成“磨菇状”变形，转子上部外侧径向密封片与扇形板间隙最大约19mm 。 因此，为防止过大间隙漏风，制造厂要求转子上部径向密封片与扇形板的间隙为0，以求达到最小漏风间隙从而减少漏风量。但从实际运行情况看，转子上部径向密封片与扇形板间都发生了较严重的相互磨损，每道径向密封片被磨成卷边或锯齿形状，磨损间隙均在3～7mm ， 且径向密封片内、外侧磨损间隙也不一样，为此，原设计中要求转子上部径向密封片与扇形板的间隙调整为0是不准确的。 （3）空气预热器部分静密封设计欠佳。空气预热器扇形板和轴向圆弧板的静密封设计原为单侧动、静贴紧密封结构形式，由于热态运行时静密封压板螺丝受热膨胀，使静密封压板发生松动而产生间隙，而在间隙处不断有含尘高压风通过吹损静密封板，使密封间隙进一步增大，促使漏风遂步增加。 （4）空气预热器扇形板和轴向圆弧板调整机构设计欠佳。由于考虑空气预热器在经一段时间运行 80
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
回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件 一、技术背景 火电厂机组在安装SCR装置时，对部分空气预热器（空预器）换热元件进行了改造。在已投运烟气脱硝装置的机组中，改造过的和尚未改造的空预器均出现过因硫酸氢氨堵塞而造成烟侧阻力增加的现象，部分空预器改造后还出现了排烟温度升高，炉效降低的情况。 二、空预器硫酸氢氨堵塞 燃煤锅炉炉膛内烟气中的SO2约有0.5%-1.0%被氧化成SO3。加装SCR系统后，催化剂在把NO X还原成N2的同时，将约1.0%的SO2氧化成SO3。在空预器中/低温段换热元件表面，SCR反应器出口烟气中存在的未反应的逃逸氨（NH3）、SO3 及水蒸气反应生成硫酸氢氨或硫酸氨： NH3＋SO3＋H2O→NH4HSO4 2NH3＋SO3＋H2O→(NH4)2SO4 当烟气中的NH3含量远高于SO3浓度时，主要生成干燥的粉末状硫酸氨，不会对空预器产生粘附结垢。当烟气中的SO3浓度高于逃逸氨浓度（通常要求SCR 出口不大于3μL/L）时，主要生成硫酸氢氨(ABS)。在150～220℃温度区间，ABS 是一种高粘性液态物质，易冷凝沉积在空预器换热元件表面，粘附烟气中的飞灰颗粒，堵塞换热元件通道，增加空预器阻力并影响换热效果。 硫酸氢氨造成的堵灰清除比较困难，严重时需停炉进行离线清洗。为降低硫酸氢氨的影响，目前主要从空预器本体改造或者脱硝系统氨逃逸控制两方面采取措施。 三、搪瓷传热元件历史 为解决预热器换热元件存在的腐蚀、积灰、磨损等问题。美国CE公司于1902年率先使用搪瓷传热元件，取得很好的使用效果。随即世界各大预热器公司纷纷在燃烧介质较差的锅炉里采用搪瓷传热元件，并形成了成熟的技术标准。国内搪瓷传热元件从20年代末使用以来，先后在很多电厂使用，均取得较好的效果。
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
回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件 洛阳万山高新技术应用工程有限公司 地址：洛阳市世纪中心22楼 邮 编：471000 联系人：曲万山 回转式空气预热器冷端搪瓷换热元件 一、技术背景 火电厂机组在安装SCR 装置时，对部分空气预热器（空预器）换热元件进行了改造。在已投运烟气脱硝装置的机组中，改造过的和尚未改造的空预器均出现过因硫酸氢氨堵塞而造成烟侧阻力增加的现象，部分空预器改造后还出现了排烟温度升高，炉效降低的情况。 二、空预器硫酸氢氨堵塞 燃煤锅炉炉膛内烟气中的SO 2约有0.5%-1.0%被氧化成SO 3。加装SCR 系统后，催化剂在把NO X 还原成N 2的同时，将约1.0%的SO 2氧化成SO 3。在空预器中/低温段换热元件表面，SCR 反应器出口烟气中存在的未反应的逃逸氨（NH 3）、SO 3及水蒸气反应生成硫酸氢氨或硫酸氨： NH 3＋SO 3＋H 2O→NH 4HSO 4 2NH 3＋SO 3＋H 2O→(NH4)2SO 4 当烟气中的NH3含量远高于SO 3浓度时，主要生成干燥的粉末状硫酸氨，不会对空预器产生粘附结垢。当烟气中的SO 3浓度高于逃逸氨浓度（通常要求SCR 出口不大于3μL/L ）时，主要生成硫酸氢氨(ABS)。在150～220℃温度区间，ABS 是一种高粘性液态物质，易冷凝沉积在空预器
换热元件表面，粘附烟气中的飞灰颗粒，堵塞换热元件通道，增加空预器阻力并影响换热效果。 硫酸氢氨造成的堵灰清除比较困难，严重时需停炉进行离线清洗。为降低硫酸氢氨的影响，目前主要从空预器本体改造或者脱硝系统氨逃逸控制两方面采取措施。 三、搪瓷传热元件历史 为解决预热器换热元件存在的腐蚀、积灰、磨损等问题。美国CE公司于1902年率先使用搪瓷传热元件，取得很好的使用效果。随即世界各大预热器公司纷纷在燃烧介质较差的锅炉里采用搪瓷传热元件，并形成了成熟的技术标准。国内搪瓷传热元件从20年代末使用以来，先后在很多电厂使用，均取得较好的效果。 四、搪瓷传热元件的特点： 1、超强的耐酸能力，在1%沸腾硫酸里试验持续间超过6个碳钢板（考登钢超过碳钢板2个） 2、耐磨能力强。高硅搪瓷的耐磨系数是考登钢的7倍。 3、表面光滑，不容易积灰，易清洗。 4、能适应各种吹灰器工作下的工况环境，燃爆式吹灰器工况条件下依然运行良好。 5、换热效果和考登钢几乎相同，但由于搪瓷不容易积灰，实际应用过程中换热效果优于考登钢，不会影响排烟温度。