摘要：在烟气脱硝的同时，催化剂也可使部分烟气中SO2氧化产生SO3，SO3与SCR过程中未反应的氨（逸出氨）反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵具有的腐蚀性特征会对催化床层和空预器造成危害。空气预热器堵塞会直接造成锅炉废气温升，增加排气热损失，增加阻力，影响风机输出，从而影响整个锅炉输出，堵塞灰尘甚至造成严重的风扇振动，脱硫系统由于烟气温度太高，不能投入运行，这将会对锅炉的安全经济运行造成严重的影响。
关键词：600MW；机组；空气预热器；改造
1设备概况
某发电有限责任公司4号锅炉所配回转式空气预热器为哈尔滨锅炉厂设计制造，型号为33-VI（T）-2333-SMR。顶部中心驱动，三分仓结构，即空气侧采用两个分仓，将一次风与二次风分隔，一次风仓的角度为70°、二次风仓的角度为110°、烟气仓的角度为180°；转子仓格为36格；预热器直径为15710mm；空预器设有径向、轴向和旁路密封系统；烟气与一次风、二次风之间的扇形板角度是20°为双密封设计，一次风跟二次风之间的扇形板角度是20°为双密封设计。
2预热器改造前问题评估
2.1转子及框架
2.1.1传热元件老化、腐蚀，传热元件热端及中间层钣材采用普通碳钢，冷端采用的低合金材料（CORTEN钢），耐腐蚀能力差。
2.1.2转子格仓板因机组长期运行，导致下托架吹损，承重能力降低，不能够满足传热元件更换后的承重需求。
2.1.3密封系统老化，密封片破损腐蚀，造成径向、轴向、旁路密封间隙过大，导致漏风增加。原始设计一次风和烟气侧的双密封形式不合理，漏风量大。
2.1.4转子中心筒密封盘根老化，密封室变形、吹损，由于一次风压最高达17Kpa，密封室内密封填料损坏较快，大量热风外漏，造成导向轴承局部区域温度高达120℃，严重影响了预热器的安全稳定运行。
2.1.5预热器冷、热端“T”型钢跳动值超标，实测轴向跳动值达到14mm，径向跳动值达25mm（标准径向跳动值偏差在±3mm）。另外，“T”型钢接口处有错口，导致旁路密封片在运行中损坏后密封性能下降。
2.2壳体及烟风道附件
2.2.1预热器出入口烟风道减薄，大量热风外漏，增加了漏风量的同时造成环境污染。
2.2.2预热器一、二次风挡板轴盘根老化，挡板轴密封室吹损、变形、漏风。
2.3驱动单元
2.3.1两台预热器主减速机空心轴与转子主轴连接方式为锁紧盘链接，减速机空心轴因运行期间丢转磨损，导致配合间隙达到1.25mm，严重超标（标准值小于0.75mm）。
2.3.2减速机空心轴材质为底合金钢，等级较低，硬度和强度不足，是导致磨损主要因素。
2.3.3预热器转子主轴端轴磨损，局部位置沟壑最深处达3-4mm，主轴弯曲变形，弯曲度达到0.15mm（标准值小于0.08mm）。转子主轴倾斜，水平度不合格，导致预热器转子运行倾斜，密封片产生局部漏风并磨损加剧，导致漏风增大。
3改造方案制定
3.1转子及框架改造
3.1.1传热元件改造：
1）重新计算传热元件总高，三层布置：防磨层+热端层+冷端搪瓷层。
2）防磨层元件高度为500mm，热端层元件高度1000mm.Spcc-sd材质，板型K-6，具有良好的换热效果。
3）冷端传热元件高度为900mm，基板为进口零碳钢板（含碳量低于0.004%），采用进口搪瓷粉，板型用KE-1。KE-1板型是脱硝预热器专用板型，为全封闭线接触板型，比常规DU类的点接触板型的阻力和吹灰特性要好。
3.1.2对转子格仓进行改造：割除原转子冷端托架，进行整体更换。改造后换热元件三层布置形式不变，所有传热元件采用从顶部抽取的方式安装。
3.1.3密封系统改造：为减少漏风量，将一次风与烟气之间冷、热端扇形板角度由原来20°双密封设计改造为30°三密封设计结构，由于预热器为36分仓，其中每个仓角度为10°，这样加宽后扇形板下总会有三道密封片，可进一步降低预热器漏风率。
3.1.4预热器冷、热端“T”型钢轴向、径向端面进行车削，“T”型钢接口处有错口位置进行打磨坡口后进行补焊。
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3.2壳体及烟风道附件改造
3.2.1更换预热器出、入口烟风道减薄壁板，由原始6mm普通碳钢板材质升级为16锰钢板，提升耐磨强度，支撑管迎风面焊接80mm角钢，起到导流同时大幅提升支撑管耐磨强度。
3.2.2预热器一、二次风挡板轴改造：将原有密封进行拆除，更换为复合门轴密封系统，其特点是：哈夫状的密封体外壳，密封体外壳上设有紧固装置和调节装置，哈夫状的密封体外壳内设有密封体，密封体是由弹性材料制成，密封体内侧设有若干道唇口。此密封关键密封件为复合密封体，可耐300℃的高温，可密封压力为0.2Mpa的介质。
3.3驱动单元局部修复、材质升级
3.3.1解体拆卸两台预热器主减速机，将减速機空心轴取出，重新测绘制造新减速机空心轴并进行更换（此减速机为弗兰德生产进口减速机，备件订货周期1年）将空心轴材质升级为42CrMo，提高减速机主轴耐磨能力。
3.3.2拆卸两台空预器转子端轴，并对端轴磨损面进行修复，为防止热焊接所产生的应力使端轴导致弯曲，故采用冷焊补修方式，焊补后对预热器端轴校正弯曲度，其弯曲度小于0.03mm，端轴表面车加工，表面粗糙度不大于Ra1.6μm，轴头加工后径向跳动不大于0.01mm。
4改造原则及方案实施
4.1总体布置原则
预热器改造工程的总体布置以满足工艺要求和尽可能降低工程费用及运行费用为原则，在满足火力发电厂有关规程、规范的基础上，安排布置方案。
4.2方案实施
4.2.1原有设备的拆除及回装：
1）测量预热器主轴垂直度、三向密封原始密封间隙并做好原始记录，拆除三向密封片。
2）拆除空预器传热元件、扇形板、隔仓板等设备，保留好需要恢复的外壳板，做好相关围栏、隔离、警示等安全措施。
3）拆除旧的扇形板：切割开扇形板与桁架之间的静密封部分，热端扇形板落到转子上，盘车转动到安装通道口，吊运到0米。
4.2.2扇形板、轴向密封板、传热元件的安装：
1）新扇形板、轴向密封板的安装按拆除的相反方式进行，临时固定在桁架上，在元件盒回装及转子垂直度调整后进行精细调整，然后焊接静密封等装置。
2）传热元件盒的安装：所有的新型传热元件回装按照拆出过程相反步骤进行施工作业，逐一逐一将预热器新型传热元件装回原处为止，并通过验收后方可进行下一步检修工作。
4.2.3传动装置检修及中心筒密封改造安装：
1）拆除主电机、辅电机对轮销放净减速机内部存油，拆除减速机上锁紧盘，将减速机从预热器端轴上拆下。
2）对中心筒密封进行改造安装。
3）对减速机进行解体，检查各传动轴上轴承磨损情况，拆卸减速机空心轴及转子端轴按照指定方案进行更换、修复，并回装完毕。
4）对转子端轴进行找正，做好记录，标准值≤0.4mm。
4.2.4三向密封系统安装及调整：
1）安装新密封片时，按照密封间隙给定值进行标尺制作，提升安装效率。
2）安装轴向密封过程，检测“T”型钢的端跳和径跳的最高点，并检查开焊位置进行补焊、打磨。对冷、热端“T”型钢按照方案要求距离进行车削，并做好记录。
4.2.5挡板轴密封改造安装，拆除原有密封室，安装门轴复合密封。
结束语
本次改造，对传热元件进行了重新选型、更换，有效防止SCR系统脱销过程中产生的硫酸氢氨对换热元件的造成腐蚀和引起积灰。对密封系统改造后，降低了预热器的漏风率，提高了锅炉的热效率，一次风机、引风机电流均大幅度下降，减少了厂用电量。对进口减速机、端轴及挡板改造更新，确保驱动单元稳定、可靠运行，提升了机组健康水平。
参考文献
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[2]朱全利.锅炉设备及系统[M].北京：中国电力出版社，2006.
[3]王建彦，蔡明坤.国华太仓发电有限公司2×600MW机组空气预热器对SCR系统的适应性改造[J].锅炉技术，2007，38（5）：56-58.
论文作者:高培
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/26
标签：预热器论文; 转子论文; 元件论文; 扇形论文; 心轴论文; 减速机论文; 烟气论文; 《基层建设》2018年第18期论文;