黄璜
（中利发电有限公司 235000）
摘要：电厂锅炉基本上是采用空气预热器有管式以及回转式两种。管式空气预热器的传热原理是：热量连续地通过管壁从烟气传给空气，是一种间接的传热方式。本文主要对回转式空气预热器的工作原理进行分析，对回转式空气预热器在运行中出现的阻力大、漏风大等问题提出针对性的措施，再结合具体的实例，证明方法的切实可行性，实现了降耗节能的目的。
关键词：电厂锅炉；运行问题；解决措施
回转式空气预热器有着复杂的结构，外形尺寸比较小，但是对密封结构性要求比较高。就目前的回转式空气预热器运行现状而言，还是存在漏风大、阻力大以及驱动电机电流摆动大等问题。本文主要对这些问题提出针对性的改进措施，通过对华能南京电厂锅炉空气预热器改造的例子来证明方法的有效性，进而实现节能降耗的目的。
一、回转式空气预热器工作原理以及特性分析
回转式空气预热器受热面一般是放在可以转动的圆筒行转子中，转子又被分为若干个扇形仓格，在每个扇形仓内都装满了由波形板制成的传热原件。圆形外壳的顶部以及底部被分为空气流通区、烟气流通区以及密封区三个部分。空气流通区与风道相连，烟气流通区与烟道相连，转子的转速是1—2 r/min，因而受热面通过空气流通区以及烟气流通区进行不断的交替。当受热面转到空气流通区时，受热面就会将积蓄的热量传给空气，当传到烟气流通区时，受热面就会吸收烟气的热量进而被加热[1]。每一次热交换过程的完成，转子就会转一周。一般情况下，烟气的容积流量相比空气较大，因而在转子的总截面中，烟气通道占据一半的面积，而空气通道仅占据三四成的面积，如图1。
图1 三分仓回转式空气预热器
回转式空气预热器的传热部件布置的比较紧凑，波形板间烟气通道比较窄，因而受热面上容易沉积灰尘，如图2。特别是在预热器的冷端，在这个区域空气温度以及烟气温度最低，很容易出现低温低温腐蚀，一旦腐蚀，又会加重灰尘的堆积。积灰在一定程度上增加了系统的流动阻力，情况严重时会堵住气流的通道，进而对空气预热器的正常运行造成一定的影响[2]。所以，一般情况下，空气预热器基本上都会设有吹灰的装置，对于正常的积灰可以采用过热蒸汽作为介质，如果积灰比较严重的话，就得采用高压水进行冲洗。
二、回转式空气预热器运行中出现的问题分析
（一）漏风大
针对配有距离跟踪以及温度跟踪的自动密封的空气器，因为探头时常发生故障，因而密封自动会投入不正常。正常情况下，漏风率一般在7％—8%左右，但是在运行的过程中通常会超过这个值，漏风率甚至会达到20%左右。漏风率过高不仅会使锅炉的效率降低，同时也会增加风机的能耗，严重时会使锅炉的出力受阻进而导致机组无法进行满负荷的运行。漏风大是空气预热器最常见的问题。
图2 受热面旋转的回转式空气预热器
（二）阻力大
空气预热器的阻力大的罪魁祸首就是积灰。一般带灰烟气流经过空气预热器就会形成一定的积灰，这些积灰的形成受两种因素造成，首先就是气流的扰动会使得烟气中携带的灰粒在受热面上沉积，进而形成比较松散的积灰层，其次就是烟气中的水蒸气以及酸蒸汽在低温金属壁面上凝结，由于灰粒粘聚进而形成的积灰。对于松散的积灰是比较容易达到一定的动态平衡的，松散的积灰基本上是通过吹灰器就可以对灰尘进行清除[3]。但是用吹灰器就很难对粘聚灰进行清除，需要对其进行停炉清理。
（三）驱动电机的电流摆动大
驱动电机的电流摆动大，也是空气预热器运行中比较常见的问题。主要的影响因素有：传动机构的原因；转子倾斜等。现场的运行状况表明，空气预热器电流摆动基本上是由空气预热器本身的动静态摩擦造成的。为了保证空气预热器在运行中的安全性，运行人员经常退出空气预热器自动密封系统之后再进行运行，并且提起将扇行板，虽然这种做法对于解决驱动电机电流的摆动问题具有一定的功效，但是却使得空气预热器的漏风率变得更大[4]。
三、空气预热器改造案例分析
（一）工程背景分析
选取华能南京电厂的2台320MW超临界直流锅炉。在锅炉修改之前对其进行的漏风测试结果以及阻力结果如下：
（二）改造方案
主要对2号锅炉的空气预热器进行了改进。
1、对转子隔仓进行改造，将原有的24隔仓改为现有的48隔仓结构，造保证现有扇形板以及轴向密封弧形板的宽度不变的情况下，任何时候都要保证扇形板以及弧形板下面至少有2条密封条。
2、取消自动跟踪系统，对固定式密封系统进行原有跟踪系统的取消，再对遗留下来的孔洞进行封堵，同时对于空气预热器的局部磨损以及变形等进行堵漏，保证改造的效果优良性。
（三）改造的效果分析
对改造后的2号锅炉的性能进行了测试分析，2台空气预热器的漏风率均符合设计的要求，改造后的效果比较显著[5]。不管是烟气的阻力还是漏风率、驱动电机的电流摆动等都比改造之前明显改善了不少。
结语：
在回转式空气预热器中，空气器的漏风大，阻力大等都是普遍存在的问题。可以借鉴吸收华能南京电厂锅炉空气预热器的成功改造经验，为国内的电厂降耗节能提供更多的科学改进的方法。
参考文献：
[1]梁金明,薛贵平,梁军,郝忠. 锅炉回转式空气预热器漏风原因分析及改造[J]. 能源技术经济,2011,06:48-51.
[2]汪应林,朱光明,焦庆丰,段学农. 回转式空气预热器漏风原理及检修方法[J]. 节能,2011,Z1:140-144.
[3]徐钢,许诚,杨勇平,黄圣伟,张锴. 电站锅炉余热深度利用及尾部受热面综合优化[J]. 中国电机工程学报,2013,14:1-8+15.
[4]张步庭,王春玉,李玲,琚海霞,李敏. 600MW机组锅炉回转式空气预热器节能改造[J]. 热力发电,2012,10:64-65+55.
[5]潘海鸿,任小虎,李银广. 呼和浩特热电厂200MW锅炉空气预热器柔性接触密封改造效果分析[J]. 内蒙古石油化工,2014,03:44-47.
论文作者:黄璜
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/23
标签：预热器论文; 空气论文; 烟气论文; 锅炉论文; 回转式论文; 转子论文; 阻力论文; 《电力设备》2016年第11期论文;