（哈尔滨锅炉厂预热器有限责任公司 黑龙江省哈尔滨市 150000）
摘要：现如今，我国的综合经济在快速的发展，大中型的电站在不断的增多，通过分析查找影响回转式空气预热器换热元件寿命的因素，本篇着重介绍元件寿命评估方法的实施依据。希望通过此篇文章的研究，可以为相关领域人士提供一定的参考和借鉴。
关键词：寿命；评估方法；回转式空气预热器
引言
空气预热器利用烟气的热量加热空气，空气经加热后，被送进炉膛参加燃烧，可使燃料的燃烧状态更稳定（不易灭火），从而提高锅炉燃烧效率。另外，用烟气加热空气，可更好地降低排烟温度，减少排烟的热损失，提高锅炉效率，起到节能减排的作用。目前最新一代电厂的设备都采用了给水预热（回热循环）系统，以提高电厂的运行效率。在中压电厂中，回热系统的给水温度是１７２℃，高压电厂的给水温度为２１５℃，超高压电厂的给水温度则高达２４０℃。因此，仅靠省煤器受热面降低排烟温度已很困难，而流入空气预热器的冷空气约２０℃，因此，可将排烟温度降得更低，使锅炉效率能达到９０％以上。机组采用煤粉燃烧时，制粉系统需用热空气烘干原煤和煤粉。在燃烧过程中，也需用预热空气使燃烧稳定，使燃烧更快更完全。因此在现代化大型电站锅炉设备中，空气预热器是一个不可缺少的受热面。空气预热器主要有管式、回转式两种。前者主要用在工业锅炉上，后者用在大型电站锅炉上。目前，在我国大容量机组中常采用回转式空气预热器。根据密封方式，回转式空气预热器可分为固定密封方式和可调节密封方式，使用较为广泛的是固定密封方式。
1预热器的换热元件寿命影响因素和评估办法
换热元件会定期受到来自吹灰器清洗换热面时所带来的高能冲击力，以及空预器烟风侧压差、气流压力波动等引起的交变应力的影响，这对换热元件的机械性能提出了更高的要求。换热元件机械性能与不同的波纹型式、不同的元件盒型式及元件盒打包时的压紧力有直接关系。换热元件在换热元件盒里打包时通常需一定量的压紧力，以降低换热元件的振动以及随之而来的疲劳损坏，但是，换热元件又不能压得过紧，否则会导致换热元件的过度变形和损坏，从而影响换热元件热力学性能、堵灰速率和清洗效果。如果压得过松，则会引起换热元件的疲劳损坏。
2换热元件寿命影响因素分析
2.1加强燃烧调整，保持适当的过量空气系数，减少SO3的产生
由于烟气中SO2进一步氧化成SO3是在一定的条件下发生的，过剩空气多，炉膛火焰中心温度高，生成SO3也就越多，因此要求采取合理的过剩空气系数，合理配风，保证燃烧状态最佳，降低SO3的生成。此外，尾部烟道的漏风会使烟温水平降低，与受热面的热交换变差，烟气容积增大，排烟损失增加，引风机电耗增加，同时引起腐蚀和堵灰，因而要加强设备维护，降低漏风系数。烟气中形成的SO3的多少与燃料硫分、火焰温度、燃烧热强度、燃烧空气量、飞灰性质与数量和锅炉受热面的催化作用等因素有关。运行中保证适当的过量空气系数可以降低烟气中SO3的形成，这样也就控制了硫酸蒸汽的形成，从而最大限度地降低了空预器元件的腐蚀。氧是促进SO2转化为SO3的一个主要因素，只有严格控制烟气中的含氧量，才能阻止SO3的生成，即降低空气过剩系数.
2.2空气预热器的结构
回转式空气预热器的设计目的是为燃烧提供所需的热空气，当烟气经过空气预热器换热元件时，烟气携带的一部分热量传递给换热元件，而换热元件又在空气侧将热量传递给空气。这样，由于空气预热器回收了烟气的热量，降低了排烟温度，提高了燃料与空气的初始温度，强化了燃料的稳态燃烧，因而进一步提高了锅炉效率。回转式空气预热器主要部件为扇形仓、换热元件、壳体、扇形板、弧形板、过渡烟风道、顶底轴承等，还包含了吹灰器、驱动装置等附属设备。转子是空气预热器的核心部件，其中装有换热元件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从中心筒向外延伸的主径向隔板，将转子分为２４仓，当空气预热器的型号大于或等于２４．５（Ｔ）时，这些分仓又被二次径向隔板分隔成４８仓。主径向隔板和二次径向隔板之间的环向隔板，可起到加强转子结构和支撑换热元件盒的作用。转子与换热元件等转动件的全部重量由底部的球面滚子轴承支撑，而位于顶部的球面滚子导向轴承则承受径向的水平载荷。对于两分仓设计的空气预热器，烟气和空气分别流经转子的两侧，两种气流之间由固定式或可调式扇形板和轴向密封板进行分隔。气流的方向为：烟气向下，空气向上。为了将空气至烟气的漏风率降至最低，空气预热器各向密封系统的设计和布置起着至关重要的作用。
2.3空预器冷端受热元件分层，减少换热元件更换数量
锅炉进行脱硝改造后，已经更换空预器冷端受热元件两次，现场检查已更换的大部分冷端受热元件腐蚀部分为冷段下部，即147℃—207℃区域。故可以考虑以正常运行的最低负荷计，冷端元件可以分层分成400MM最下一层，600MM为倒数第二层。更换冷端元件时只需更换最下一层即可。
2.4工厂制造质量的把控性
以搪瓷换热元件为例：（1）基材要求：涂搪瓷用钢为进口新日铁或上海宝钢专用搪瓷钢，含碳量不高于0.004%。涂搪瓷以前应对材料进行性能试验（包括化学成分），还要作涂搪瓷试验。每一批号都应该取试样进行涂搪瓷试验，试验合格后才能扎制成规定的板型，批量涂搪瓷。（2）喷涂工艺：干法静电喷镀质量＞湿法静电喷镀＞湿法浸镀。（3）搪瓷瓷釉：进口美国FERRO、意大利卡罗比亚质量优于国产瓷釉，瓷釉成分应不低于表2。（4）搪瓷检测指标a.搪瓷表面光滑而连续，不应有鳞状脱皮。b.平均每平方英尺（0.093m2）上不应有两个以上黑色斑点。c.每块搪瓷元件上不应有瑕疵（未涂上搪瓷），在端部有局部的瑕疵是可接受的，但不能扩伸到元件内0.5mm。d.急变温度试验：抽检搪瓷元件（搪瓷烧件）出炉后温度降至400℃，放在常温（20℃左右）水中激冷，表面无异常变化。e.涂一层的搪瓷元件用2000伏以上的电火花检测仪检测，平均每平方英尺（0.093m2）上不超过5个火花电。对于涂二层搪瓷的元件，用3000伏电火花检测仪检测，平均每平方英尺（0.093m2）上不超过10个针孔.f.密着力试验（按欧盟EN10204标准或国家BSEN10209-1996标准），在1000公斤力时，密着力98%以上。g.耐酸试验：1%硫酸中煮沸3小时，不得失去光泽，在每5.95平米英尺（38.4cm2）上质量的减少不大于0.005克，即0.13mg/cm2（单面侵蚀）。h.搪瓷层厚度0.14-0.19mm。
2.5加强空气预热器的吹灰工作
应确保空气预热器吹灰器能够正常投入且每班必须进行一次。在发现空预器受热面存在堵灰的情况下，适当增加吹灰频率，提高吹灰压力。但此手段不能作为常规运行方式。运行中应加强对空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压的监视，发现有异常趋势及时投入吹灰器对空预器全面吹扫一至两次。
结语
通过以上分析和论述，在空气预热器制造和使用过程中，对制造厂家可起到一定的制造指导作用，对使用厂家可起到一定的监造和更换指导作用。
参考文献:
[1]陈干锦，蔡明坤.上海锅炉厂有限公司新型容克式换热器设计技术[J].锅炉技术，2003（1）.
[2]李建平.哈尔滨锅炉厂有限公司回转式空预器换热元件简介[J].锅炉制造，2006（11）.
[3]段晓云，李志刚.广州中电荔新电力公司空预器热端元件失效原因分析及措施[J].宁夏电力，2015（12）.
[4]胡雪红，曾先林.容克式空气预热器传热元件失效分析[J].华中电力，2003（5）.
论文作者:徐金辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
标签：预热器论文; 元件论文; 空气论文; 搪瓷论文; 换热论文; 烟气论文; 温度论文; 《电力设备》2019年第23期论文;