３５０ ＭＷ机组
风罩回转式空气预热器改造
邱万方，刘 钊，曹定强，李凌阳，金正怡，胡新武 沙角Ｂ电厂，广东东莞 ５２３９３７
［摘 要］介绍了沙角Ｂ电厂２号３５０ Ｍｗ机组锅炉风罩回转式空气预热器的改造及改造中出现的 问题和采取的措施。将原来罗斯缪勒风罩回转式空气预热器更换为受热面旋转的容克式 空气预热器，并对空气预热器蒸汽吹灰系统进行了改造，加装了燃气脉冲吹灰装置。通过 改造，满负荷下空气预热器漏风率从原来的１５．０ 下降到５．０ ，锅炉排烟温度从原来的 １４０℃下降到１３４℃，锅炉效率提高约０．５ 。 ［关键词］３５０ Ｍｗ机组；空气预热器；漏风率；排烟温度；锅炉效率 ［中图分类号］ＴＫ２２３．３ ４ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号］１００２—３３６４（２００７）０６—００５２—０３
１存在问题
沙角Ｂ电厂２号３５０ ＭＷ机组锅炉配用日本ＩＨＩ 公司设计生产的罗斯缪勒风罩回转式两分仓空气预热 器（空预器），传热元件由４层组成，径向布置５圈，周 向布置４０个仓格；传动装置由１台电动机及减速箱、 传动齿轮、传动围带组成。烟气与空气流通截面积之 比为５５：４５，风罩转速为１．３２ ｒ／ｒａｉｎ，配有蒸汽吹灰和 消防水冲洗装置。空预器主要设计参数：型号ＶｕｌＯ．６／ ０．９＋０．９＋０．９＋０．３ｃ，定子直径１０ ６００ ｍｍ，传热元 件总高３ ０００（９００＋９００＋９００＋３００）ｍｍ，烟气进、出口 温度３６５℃、１２３℃（修正值），空气进出、口温度２９ ℃、３４２℃，漏风率：７．１ ，烟气侧压差１ ３００ Ｐａ。 自１９８７年机组投产后，空预器主要存在以下问题： （１）阻力大幅增加 空预器设计烟气压差为１．２７ ｋＰａ，在投运不到半年，堵灰压差上升到２．３５ ｋＰａ，其 后每隔２～３个月就必须停炉两天进行水洗，严重降低 了锅炉的可用率。 （２）换热元件堵灰和腐蚀严重 １９８８年９月，２ 号炉空预器停炉检查发现换热元件底部结有水泥块状 物，并导致底部变形。１９９０年第４层换热元件脱落， 造成多次飞灰系统Ｅ阀卡堵和布袋过滤器损坏。 （３）漏风率增大 ２号炉空预器的设计漏风率为 ７．１ ，而实际漏风率１９８９年为９．１２ ，１９９０年为 ｌ１．７９ ，１９９１年为１４．２ ，１９９２年达到３１．０ ，已严 重影响机组负荷。 （４）维修费用高 到２００３年底，２台空预器已运 行了１６年，如热端定子密封面、冷端定子平面、仓格 板、风罩框架结构件、推力轴承、导向轴承轴套、导向轴 承等许多部件已磨损变形，维修困难，费用高。
空预器上轮毂活动密封改造
摘要：华能日照电厂一期2×350WM机组空气预热器由英国豪顿公司设计制造29VNT1710 (2010)，通过对中心筒上轮毂漏风、漏灰问题的分析,提出了改进中心筒内外密封，增加活动跟踪密封和加装外部负压管道等系列措施, 使空预器上轮毂漏风、漏灰问题得到彻底治理。
关键词：燃煤锅炉 空气预热器 轮毂漏灰 治理措施
1 问题提出
华能日照电厂#1 、2机组锅炉配两台三分仓回转式空气预热器，其型号为29VNT1710 (2010)，由英国豪顿公司设计制造，空预器采用中心驱动方式，顶部推力导向轴承与底部支承轴承采用浸油润滑，顶部导向轴承箱冷却为冷却盘管。自投产以来，锅炉燃烧设计煤质远远偏离设计值，烟气含灰量剧增,轮毂密封磨损加剧；十多年的长周期运行，密封装置老化更显得原设计密封不能满足密封要求。
空预器中心筒上轮毂密封漏灰严重，现场热灰弥漫，中心筒漏风漏灰严重改变了变速箱和顶部推力导向轴承、电机的工作环境，严重污染生产环境，测温元件老化、转动设备超温故障率升高，运行检修人员难以靠近巡检，严重影响到空预器的安全经济运行。见图1：
2 问题分析
原设计空预器中心筒密封分为内密封和外密封两部分。内密封分别由1.6毫米厚的corten钢片圈成圆环结构，共2片，并由压板固定，直接与轴接触。外密封是填料型密封，三层16毫米方石墨纤维盘根压在填料函内。
(1)燃煤灰分高，烟气含尘浓度大，密封磨损越快。空预器运行中高灰浓度的烟气经过蓄热元件,部分灰尘聚集在蓄热元件上,随空预器的旋转被自下而上的高速二次风、一次风携带,携带灰尘的热风经内环向密封、中心筒内外密封的间隙外漏。
(2)机组负荷高波动大、膨胀晃动大，密封失效越快。空预器运行期间，烟气自上而下流动，一、二此风自下而上流动，这样就对蓄热元件形成一个剪切力并传递到中心驱动轴上，在烟气和风压随负荷变化波动时，剪切力变化使中心轴产生不同程度晃动。顶部推力导向轴承用涨紧套固定轴上，允许在轴承室内少许晃动。由于安装期间空预器中心轴存在偏斜，以及顶部导向轴承固定螺栓松动使大轴发生偏磨，中心筒内钢片密封磨损严重，外填料密封偏斜，压3层盘根，一侧宽松另一侧压不下去，间隙不均，密封作用降低。
７４ ２００６年１１月 江苏电机工程 Ｊｉａｎｇｓｕ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 第２５卷第６期
ＰＢＨ一１０．２型空预器漏风原因分析及控制
李志刚，胡建荣 （华能南京电厂，江苏南京２１００３５）
摘 要：介绍了江苏华能南京电厂由前苏联引进的２台３２０ Ｍｗ燃煤发电机组１ ０００ ｔ／ｈ超临界直流锅炉配置的２ 台ＰＢＨ一１０．２型空气预热器（简称空预器）密封系统的结构特点，分析了空预器漏风原因，采用接触式密封技术对密 封系统进行了改造，改造后在机组带基本负荷时空预器的漏风率降到了８ 的水平，取得了较好的效果。 关键词：发电机组；锅炉；空气预热器；漏风；控制 中图分类号：ＴＫ２２３．３＋４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９ ０６６５（２００６）０６—００７４—０４ 江苏华能南京电厂ｌ、２号２台３２０ ＭＷ燃煤 发电机组由前苏联引进．其ｌ ０００ ｔ／ｈ超临界直流锅 炉各配置２台ＰＢＨ一１０．２型两分仓、受热面回转式空 气预热器（以下简称空预器）。２号机组于１９９４年９ 月建成投产，投运以来空预器的漏风问题一直比较 突出．漏风率为２４ ～２６％，因此于１９９６年第２次 大修中，对空预器的密封装置进行了改造，更换了 冷、热端扇形板，且将热端扇形板增加了ｌ套漏风自 动跟踪装置。改造后，空预器漏风率基本控制在设 计值ｌ５％以内，但经过近一个大修周期的运行后漏 风率达到ｌ７％～ｌ８％，严重影响了机组运行的安全 性和经济性，因此再次对空预器密封系统进行改造。 １ ＰＢＩ－Ｉ一１０．２型空预器热力参数及密封系统 的结构特点 １．１结构数据和基本热力参数 空预器直径为ｌ０．２ ｍ．转子高度为３．１５ ｍ，受 热面积为１５０ ３２０ ｍ ，正常转速为２ ｒ／ｍｉｎ（水冲洗 时为０．２ ｒ／ｍｉｎ），空气阻力为９８０ Ｐａ，烟气阻力为 ｌ ４２４ Ｐａ，设计进／出口烟温为４０３／１４１℃，进／出口 风温为４０／３６６℃，漏风率设计在满负荷工况时保证 值为ｌ５％。 １．２结构特点 （１）径向密封为２段铰接式扇形密封板和转子 径向隔板组成，密封板底平面直接与径向仓格板组 成的径向端面形成间隙密封，达到控制漏风的目 的 径向隔板整个端面平整度要求为±０．５ ｍｍ。转 子除中心筒部分成整体小转子外，其余部分由ｌ２ 个组件构成，现场拼装，受安装条件的限制平整度 一般控制在±１．５ ｍｍ。 （２）轴向密封由呈直径方向前后布置在外壳上 的２块弧形密封板与转子外缘上的条形密封片沿 整个转子高度组成，每块密封板借助６根拉杆进行 调整。 收稿日期：２００６—０８—０８；修回日期：２００６—０９－１１ （３）周向密封位于转子的上、下端面，由直密封 片和转子的法兰外缘圆周面构成。法兰面随转子组 合找正后，现场安装刀架车削外圆，以保证与转子的 同心度及检查修整法兰平整度，车削后法兰厚度不 小于８ ｍｍ。 （４）各部密封间隙主要按冷态时的设计值预留， 热态时通过监听摩擦声音及参考电机电流的晃动情 况用连杆进行微调。 ２空预器漏风原因分析 （１）空预器转子由ｌ３个组件在现场拼装焊接而 成．由于设计原因焊接变形量较大，转子径向隔板扭 曲变形超标，导致局部密封失效。 （２）原扇形板刚性较差，变形量较大，无法保证 比较理想的密封间隙。在１９９６年空预器漏风改造 中，由哈尔滨锅炉厂按现行设计规范进行了改造。 （３）径向隔板的上下端部平面与冷热端扇形板 构成径向间隙密封。径向隔板将转子分为２４个仓 格，因径向隔板上未设置软密封片，密封技术较落后。 （４）轴向密封板为两段式，中间变形较大，与转 子外缘上的轴向密封片的密封间隙不均匀。 （５）周向密封由环向直密封片与转子外缘法兰 圆周面构成，密封技术较落后。 （６）径向、轴向、周向密封都采用预留间隙控制 空预器漏风．虽有ｌ套调节连杆系统，但实践证明没 有可操作性。 （７）空预器漏风率大小与空预器的设计和运行 参数以及维护水平有关，该型空预器漏风率较高的 主要原因是设计水平比较落后，为２０世纪６０年代 至７０年代设计水平。 ３空预器密封改造的技术方案及比较 针对该型空预器特点，准备了２套改造方案。 （１）保持现有的转子结构，在２４道径向隔板和
空气预热器漏风率标准
空气预热器在锅炉系统中的重要性不言而喻，它不仅影响着锅炉的热效率，而且关系到整个锅炉的安全稳定运行。因此，控制空气预热器的漏风率至关重要。本文将详细介绍空气预热器漏风率的计算方法、标准以及如何提高空气预热器的密封性能。
一、空气预热器漏风率的计算方法
空气预热器漏风率的计算公式如下：
漏风率 = （入口氧量 -出口氧量）/入口氧量 ×100%
其中，入口氧量指的是空气预热器进口处的氧含量，出口氧量指的是空气预热器出口处的氧含量。通过测量这两个氧含量，可以计算出空气预热器的漏风率。
二、空气预热器漏风率标准
空气预热器漏风率的标准因锅炉类型、燃料种类和燃烧方式等因素而异。一般来说，漏风率越低，锅炉的运行效率和经济效益越高。对于燃煤锅炉，漏风率控制在5%以下是比较理想的。
三、提高空气预热器密封性能的方法
1.设计优化：在空气预热器的设计阶段，应充分考虑密封性能，采用合理的结构形式和材料。
2.加工质量：提高空气预热器零部件的加工精度，确保密封部位的平整度和光洁度。
3.安装调试：在空气预热器的安装过程中，严格执行安装规程，
确保各部件的相对位置和密封效果。
4.密封材料：选用性能优良的密封材料，提高密封部位的耐磨性和抗老化性能。
5.定期检查与维护：对空气预热器进行定期检查，发现问题及时处理，确保密封性能良好。
通过以上措施，可以有效降低空气预热器的漏风率，提高锅炉的运行效率和经济效益。总之，空气预热器漏风率的控制是锅炉行业面临的重要课题，需要从设计、制造、安装和运行维护等多个环节入手，实现空气预热器的优质密封。
