回转式空气预热器运行过程中漏风问题浅析论文_王小峰

回转式空气预热器运行过程中漏风问题浅析论文_王小峰

(京能集团山西省长治市漳山发电有限责任公司 山西长治 046021)

摘要:随着社会经济的快速发展,电厂锅炉机组运行中,回转式空气预热器是非常重要的构成内容,广泛应用于大型电站锅炉。利用空气预热器,使得锅炉燃烧效率得到明显高,为锅炉稳定运行提供了奥张。回转式空气预热器运行中,漏风问题的普遍存在的,其对锅炉稳定运行造成了很大的影响,严重的使得电厂经济效益受到损失,因而漏风问题已成为回转式空气预热器运行亟待解决的问题。基于此,本文主要论述了电站锅炉运行中,回转式空气预热器运行漏风问题相关知识,希望对相关领域研究有帮助。

关键词:回转式空气预热器;运行漏风问题;应对策略

大型电站锅炉运行中,作为一种尾部换热设备,回转式空气预热器是比较常用的,其拥有紧凑的结构、占用空间小、钢材使用量小、优化布置尾部受热面积等,是现阶段我国300MW及以上燃煤机组锅炉常用的一种回转式空气预热器,但因该设备漏风率比较高,因而备受关注。回转式空气预热器结构为转动式,因而其转动与固定两部分间的间隙是客观存在的,预热器流经空气以负压为主,而空气为正压,两者之间存在压差。在此压差作用下,空气通过间隙流向烟气中,如果烟气中流入大量空气,一定程度上会加大送引风机电耗与排烟损失率,不利于设备稳定运行,甚至导致燃烧送风量下降,促使锅炉处于降负荷运行局面,对锅炉机组整体安全、稳定运行造成严重的影响。

1、回转器空气预热器作用与漏风机理

1.1空气预热器作用

(1)改善并加强燃烧。经过预热器后,空气转变为热空气,其进入锅炉内部后,使得煤粉燃烧效率得到大幅度提升,一定程度上增强了燃烧稳定性,有效降低不完全燃烧造成的热损失,为锅炉热效率的提高奠定了良好的基础,在此基础上,使得锅炉燃烧条件获得明显改善。(2)提高传热效果。锅炉内进入热空气后,使得锅炉内燃烧工况得到了有效改善与加强,提高了炉内热风温度,一定程度上,促使炉内平均温度获得明显提高,加强了炉内辐射传热效果,促使锅炉设备保持更加安全、稳定与经济性的运行状态。(3)锅炉运行热效率得到提升。空气预热器一定程度上,使得锅炉内部燃烧更加稳定,辐射热交换增强,降低了炉内损失与排烟温度,削弱了锅炉内不完全燃烧与排烟损失,有效提高了锅炉运行热效率。(4)在制粉设备煤干燥制造过程中,将热空气用于其制造介质,其对制粉系统可发挥干燥剂作用,同时还是输送煤粉的一种介质。因有不同的结构,空预器种类主要为管式、板式与回转式等,一些工业锅炉结构中,管式空预器应用非常广泛;而在一些规模较大的电站与钢铁加工制造企业中,广泛应用的是回转式空预器。

1.2空预器漏风机理

电站运行过程中,对于空预器而言,筒形转子与外壳是其主要构成部分,且两者分别为运动与静止部件,间隙是客观存在的,即所谓的漏风渠道。空预器,同时存在于锅炉倒烟风系统的进出口位置,空气侧压力大,但烟气侧压力值比较小,两者之间形成压力差,一定程度上,为空预器漏风提供了推动力。通常,空预器漏风问题为携带式与直接式两种,其中前者是指通过空气侧旋转,空预器转子进入烟气侧,同时携带进入仓格空间空气,这种漏风问题就是所谓的携带式漏风,主要是受回转式空预器结构所影响,无法消除;但在空预器总漏风量中,其漏风量所占比重并不大,一般只有1%左右。空预器中,空气与烟气侧分别代表正压与负压,两者之间存在一定的间隙,在压力差影响下,借助该间隙,烟气侧流入正压空气。此外,回转式空预器中,直接漏风量也是造成漏风问题的重要因素。

2、回转式空预器漏风问题成因分析

2.1空预器有较高的风压差

众所周知,锅炉烟风系统进出口位置是预热器主要分布部位,此种情况下,空气侧压力大烟气侧压力小,形成压差,受此压差影响,漏风问题在所难免。因空预器自身结构存在一定的问题,动静部件间的间隙是客观存在的,且随着时间的推移,这种间隙也是逐渐变大的,长此以往形成漏风问题。而这两种漏风问题都属于直接漏风问题,是引起空预器漏风是主要因素,在实际工作中,通过改善结构设计,能够有效控制这种漏风问题。另外,空预器运行时,转子高速运转,内部携带进入一些气体,即所谓的携带漏风,其是回转式空预器运行中客观存在的漏风问题,无法避免。

2.2回转式空预器结构出现变形

回转式空预器运行中,因长期处于高温运行环境,长期受热情况下,部分构件与造型发生改变,如果这种变化高于构件自身承受力,就会形成形变,扩大构件间隙,对空预器密封性能造成严重的影响,由此引起漏风问题。

2.3空预器波纹板出现积尘问题

空预器波纹板有再预热功能,粉尘会对其造成一定的侵扰,尤其是回转式空预器保持长期运行状态,波纹板上的灰尘就会变厚,一旦吹灰处理不及时,就会使得风道气阻变大,出口处形成较高负压力,使得漏风量急剧增长。因回转式空预器设计与结构有一定的特点,波纹板积尘问题是无法避免的,因此在实际工作中,只有不断清理才能从根本上得以消除这一问题。

2.4空预器漏风监控系统无法正常工作

电站运行中,一般设置相应的漏风监控系统,以此确保空预器运转正常,利用传感器,对空预器漏风情况做好实时监测。但假若烟道或风道清理不及时,使得出现较多的积尘,传感器灵敏度大受影响,使得空预器漏风监控系统无法正常工作,一定程度上,就会加大空预器漏风风险隐患。

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2.5空预器密封性有待提高

如果回转式空预器没有较好的密封性,其内部径向与轴向间出现漏风问题。长期运行过程中,受不断震动与温度变化等因素影响,回转式空预器原有密封性发生松动,使得空预器出现形式多样的漏风问题。另外,空预器运输与安装时,一旦其构件遭到碰撞,其传感器就会出现失灵、风道受阻甚至发生转子偏心等问题,从而加大了回转式空预器漏风发生几率。

3、回转式空预器漏风问题预防建议

3.1对回转式空预器加强密封处理

回转式空预器运行中,通过缩小径向漏风有效解决漏风问题,借助机组临检与各种规模的检修,技改过程中检查调整空预器各类密封元件。部分径向与环向密封片在受热条件下,高温区域材料出现塑性变形,此种情况下予以更换处理,以此降低密封间隙发生漏风的几率。

3.2对堵灰加强疏通

回转式空预器运行时,要结合实际情况与设计要求,采用吹灰器负责吹灰处理该回转式空预器关键部位,同时对该回转式空预器利用“空气炮”进行全面定期除灰处理,以此确保空预器正常运行。

3.3对回转式空预器扇形板进行适当地调节

对于回转式空预器而言,扇形板直接影响到其漏风问题,因此日常检查工作中,必须要重视扇形板位置。测量扇形板时,一旦发现其水平方向出现问题,及时采取有效措施进行调节,在此基础上,尽可能预防发生漏风问题。

3.4对空预器扇形板控制系统进行逐步改善改造扇形板控制系统过程中,一定程度上,使得回转式空预器漏风问题发生几率降低,热端径向密封问题的有效解决,主要是通过将扇形板控制系统设置在其上方位置,并对转子变形进行动态化跟踪,以此将烟道与空气有效隔离开来,实现漏风消除目标。

3.5改造空预器漏风监控系统

回转式空预器运行中,漏风监控系统是漏风控制系统的重要构成部分,实际工作中,要根据空预器与锅炉实际运行情况,适当地调整并改造监控系统,确保其监测性能得到充分发挥。同时,结合回转式空预器积尘特性,适当地改变漏风监控系统点阵与布设,以防监控器件与系统机械受到影响,从而降低元器件的灵敏性。

4、回转式空预器漏风发生几率降低注意事项

4.1设备改造与检修

(1)电子运行中,回转式空预器漏风问题主要表现为密封漏风,其漏风量约占总漏风量的60-70%,此种情况下,为了有效解决这一漏风问题,径向漏风几率的控制是亟待解决的问题。实际工作中,根据设备运行情况,准确计算转子形成的热变形量,以此针对密封间隙合理确定改造技术,即在先进计算模型基础上,准确计算获得热态扇形及轴向密封党固定挡板位置,满足任一负荷条件前提下,转子热态变形需求得到有效满足,并严格固定密封片。除此之外,通过双道密封,对空预器轴向与径向密封进行加强管理,增强其密封效果,在此基础上,烟气与空气流间的压力形成差异,自检气流差下降,表明迷宫式双道密封导致烟气侧空气流向拥有较大的流动阻力,以此确保空预器漏风现象发生几率得到有效遏制。(2)传感器工作过程中,受卡塞失灵影响,消除双密封系统的自控装置如原径轴、径旁路灯等,降低操作人员维检工作量,降低自控装置可靠性与维护成本高等因素引起的其它问题。(3)对空预器元件堵灰现象做好及时疏通。设备大修过程中,借助高压水多喷嘴对清洗管进行喷射除灰,对堵死元件做好及时疏通。假若堵灰现象比较严重,就要立即取出传热元件盒并将盒架割开,清理已经堵死的元件,再重新安装。另外,设备运行时,积极选用吹灰器对元件进行吹灰处理。

4.2密封装置改造与检修措施执行

比如,2010年6月,某市热电厂锅炉大修过程中,选用“STD”密封技术对其2台回转式空预器进行密封改造,其技术特点是集固定的弹性、计算准确且预留间隙为一体的双密封性,选用考登钢作为密封片材质,施工具体内容如下:(1)依照空预器对密封间隙进行准确计算,重新调整空预器扇形板及轴向密封片等位置。(2)两者位置调整固定好后,密封板与壳体间将密封板装焊并固定好。(3)及时更换有磨损的径向、轴向及环向等密封片。(4)中心筒密封改造旨在预防烟气泄漏引起导向轴承温度升高、保护预热器周边环境。(5)使用高压水冲洗传热元件,清垢处理完后,确保传热元件表面干净整洁。(6)对轴承、减速机、壳体及支撑件等零部件做好定期检修。

结束语

综上所述,随着社会经济的快速发展,电厂运行中,回转式空预器安装是引起漏风的重要环节,因而在实际工作中,必须要严格控制空预器密封、垂直及间隙等重要参数,以此提高空预器安装质量与精度,有效控制器漏风问题发生几率。另外,回转式空预器漏风问题影响因素有很多,在空预器安装与电站运行中,要进行深入了解与分析,总结与凝练漏风预防经验基础上,科学安装回转式空预器,为空预器正常发挥其自身功能提供保障,降低漏风问题发生几率,促使设备正常、稳定的运行,为企业创造更多的社会与经济效益。

参考文献:

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论文作者:王小峰

论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期

论文发表时间:2018/8/20

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