空预器密封技术介绍
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空气预热器接触式密封技术改造技 术 简 介1.空气预热器情况和漏风原因分析1.1空预器设备漏风原因回转式空预器漏风产生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。
根据具体情况,保持原有分仓和原有普通密封片,在格仓板部位加装接触式密封组件(“U”型弹簧片与特种非金属材料制成)来解决现有空预器径向漏风严重及密封件易腐蚀变形的问题。
施工范围为热端径向密封和轴向密封。
1.2转子变形量及漏风量计算转子热变形量主要取决于转子的半径和高度以及空气和烟气的进出口温度。
下面图形示出转子热变形的各个几何形状和变形量。
图1转子的冷态和热态情况冷态热态冷空气热空气热烟气冷烟气δ上H xH0δ下D图2转子热变形1.2.2漏风量计算国际上习惯于用单位时间内泄漏的气体质量G来表示漏风量,则这就是空气预热器漏风量的基本计算公式,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:漏风系数K;间隙面积F;空气侧与烟气侧之间的压力差△P。
根据达拉特电厂空预器的实际情况主要影响漏风率的因素是转子热变形以后将加大与密封框架的泄漏面积,所以有效减小泄漏面积将极好的控制回转空预器的漏风率。
2.空预器密封改造技术方案2.1改造前的准备工作转子找正是调整密封间隙的前提,是降低漏风率的基本条件之一。
如果转子垂直度差,就不能保证扇形板、弧形板在同一密封面上,三向(径向、轴向、旁路)密封间隙的调整更无从谈起。
测量转子垂直度有两种方法,一是通过径向隔板测量,二是通过导向轴端测量。
如果转子垂直度达不到要求,通过调整导向轴承箱上部的四个调节螺栓,使转子垂直度≤0.4mm/m,调定后,固定导向轴承箱。
通过调整扇形板吊杆或加减垫片,使扇形板外侧水平度两侧偏差小于0.5mm。
2.2密封改造实施方法采用接触式密封技术:扇形板位置固定。
柔性接触密封技术在空气预热器密封改造中的应用发布时间:2022-02-28T06:04:22.658Z 来源:《福光技术》2022年1期作者:李明[导读] 空气预热器(以下简称空预器)是一种用于大型锅炉的热交换设备,它利用锅炉烟气的热量来加热燃烧所需的空气。
空预器运行时,烟气自上而下,温度逐渐降低,空气自下而上,温度逐渐升高,这样导致热端温度较高而冷端温度较低,使热端有较大的膨胀量。
国电电力大同发电有限责任公司山西省大同市 037000摘要:火电厂锅炉空气预热器运行过程中,热膨胀后径向、轴向密封间隙会增大,导致空气预热器漏风量增大,本文结合某电厂600MW机组空气预热器密封改造项目,针对漏风量大问题,设计了一种实用新型柔性接触密封,漏风率大大降低,取得了良好的节能效果。
关键词:空气预热器;漏风;密封;柔性1 设计背景空气预热器(以下简称空预器)是一种用于大型锅炉的热交换设备,它利用锅炉烟气的热量来加热燃烧所需的空气。
空预器运行时,烟气自上而下,温度逐渐降低,空气自下而上,温度逐渐升高,这样导致热端温度较高而冷端温度较低,使热端有较大的膨胀量。
受热后空预器转子和转子中心筒产生下沉的力,但由于中心筒下部安装有支撑轴承使得中心筒下沉膨胀受阻,最后导致转子中心筒向上膨胀,外缘向下膨胀形成了类似蘑菇状的变形。
转子发生蘑菇状变形后,转子和扇形板、圆弧板之间的间隙将会大大增加,在压差作用下,使空气漏入烟气侧,产生直接漏风,此原因造成的漏风量占空预器漏风量的一半甚至还多。
漏风后会给锅炉运行带来许多危害:会减少炉膛的助燃空气量使燃烧不稳定;空预器换热效果下降,排烟温度升高,降低锅炉效率;蓄热元件堵灰速度加快,造成风机电耗增加,厂用电率提高;空预器出口烟气流量加大,流速提高,增加了下游设备的磨损速度。
由于实际负荷的要求,空气侧和烟气侧的压差不能随意改变,故降低漏风的关键是要解决密封间隙因热变形增大的问题,所以必须设置良好的密封装置。
三分仓回转式空预器回转式空预器是一种蓄热式空预器,转子旋转时,烟气和空气交替流过蓄热元件,烟气流过时,受热面吸热,转到空气侧受热面再放热,将空气加热。
三分仓回转式空预器分为三个通道,烟气通道一般占受热面的50%,空气通道占受热面的30%-40%,分为一次风道和二次风道,其余部分为密封区,用以防止漏风。
此种空预器的运行缺点是漏风量较大,所以对密封系统要求很高。
以下我们也着重介绍密封系统。
01空预器结构02空预器的密封空预器的漏风分为两部分:直接漏风和携带漏风。
空预器的漏风也是检验空预器质量的重要指标之一。
1、直接漏风是因为空预器是旋转机械,其动静之间总有一定的间隙,其次,空预器的空气侧和烟气侧总有一定的压差,因此必然一二次风通过动静部分的间隙漏到烟气侧,或一次风漏到二次风中,形成空预器的漏风。
2、携带漏风是指转子在旋转过程中,不可避免的携带部分空气到烟气仓中,增加了空预器的漏风,当时转子的转速很低,大概一转50多秒,此种漏风不会超过空预器漏风的10%。
漏风将直接影响锅炉的经济安全运行,不仅会使送引风机出力增加,严重时可使锅炉出力降低,并加剧空预器的低温腐蚀。
为了减少漏风量,空预器设计了可靠的密封系统。
分为:轴向密封,径向密封和环向密封。
径向密封系统是由热端扇形板、热端径向密封片和冷端扇形板及径向密封片组成,用于阻止热冷端面与扇形板之间因压差而存在的漏风。
轴向密封主要是防止空气从密封区转子外侧漏入到烟气侧。
环向密封指上图中黄色部分,是为阻止空气沿转子外表面和主壳体内表面之间动静部件间隙通过的密封装置。
空气预热器的密封装置和密封表面是这样布置的,在BMCR负荷下的设计温度能提供最佳的漏风控制。
当温度升高到设计温度以上时,当前的密封和密封表面之间的设计间隙不够弥补过量的热变形,从而导致密封和密封表面接触而磨损。
下面的运行情况将产生严重的密封磨损。
•空预器入口烟温过高•通过预热器的空气减少。
当空气量接近零时,密封磨损程度增加。
几种常见的空预器密封形式目录导读 (1)1 .空气预热器的形式 (1)2 .预热器的漏风产生原因 (2)2. 1.直接漏风 (2)3. 2.携带漏风 (2)3.减小漏风的措施 (3)3. 1.多道密封 (3)3. 2.密封间隙跟踪装置 (4)4. 3.焊接静密封 (5)4.附文:空预器密封间隙自动控制系统在大型火电厂中的应用 (6)4. 1.前言 (6)4. 2.空预器间隙系统控制结构 (7)4. 3.空预器间隙控制系统主要功能 (7)4. 3.1.P1C实现的功能 (7)4. 3.2.上位机实现的功能 (8)4. 3.3.间隙信号检测及调节功能 (8)5. 3.4.转子过电流调节 (8)4. 3.5.异常保护 (8)4.4. 间隙探头安装时的注意事项 (9)5. 5.结论 (9)导读回转式空气预热器的漏风控制历来受到空气预热器的设计和运行人员的重视,近年来新的密封结构不断出现,为电厂的节能减排做出了一定的贡献。
空气预热器的漏风率指标不断刷新,目前国内新投运机组的预热器漏风率普遍降低到6%以下,一些机组甚至达到了4%以下的国际领先水平。
采用不同的漏风控制手段,虽然目标都是降低漏风率,但其在设备配置、运行、维护等方面的投入是不同的。
一些手段虽然能使漏风率明显下降,但所配套的设备又增加了新的能耗,其综合节能效果值得商榷。
1.空气预热器的形式锅炉目前采用的空预器有三种:1)大多数锅炉使用管式空预器,管式空预器又分为立管式和卧管式;2)少数锅炉采用热管空预器,它的优点是漏风系数较小;3)是采用回转式空预器,它的优点是相对体积较小,适合大容量锅炉。
由于锅炉一次风压较高,为避免漏风系数过大,回转空预器采用特殊分仓和密封方式。
锅炉中空气预热器的作用:1)强化燃烧。
由于提高了锅炉的助燃空气的温度,可以缩短燃料的干燥时间和促使挥发分析出,从而使燃料迅速着火,加快燃烧速度,增强燃烧的稳定性,提高燃烧的效率;2)强化传热口由于使用了热空气并增强了燃烧,可以提高燃烧室的烟气温度,加强炉内辐射换执.J、、、,3)提高锅炉运行的经济性,加装了空气预热器可以有效的进一步降低排烟温度,减少排烟损失,提高锅炉效率。