俄制500MW机组空气预热器漏风率偏大原因分析与探讨

电力18讯：    

    摘要：伊敏发电厂一期工程两台锅炉型号为Лл―1650―25―545Бт（Л―78）型超临界直流锅炉，每台锅炉配备四台型号为ВЛР―9.8回转式空预器。投产后，个别空预器漏风率达到20.81 %，#2炉平均漏风率17.82 %。空预器的漏风问题，严重影响电厂的经济运行，有时甚至威胁锅炉的安全运行。针对此问题，本文对漏风原因加以分析，并提出改造措施。
    关键词：空气预热器　漏风率　径向密封　扇形板　蘑菇状变形

0　前言

    空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。空气预热器不仅能吸收排烟中的热量，降低排烟温度，从而提高锅炉效率，而且也因空气被预热，强化了燃料的着火和燃烧过程，减少燃料未完全燃烧的热损失，进一步提高了锅炉效率。此外，空气预热还能提高炉膛烟气温度，强化炉内辐射换热。

    回转式空气预热器的主要问题是漏风，漏风对锅炉的经济性影响很大。漏风使空气直接进入烟道，由引风机抽去，因而送、引风机的电耗都增大。如果漏风过大，超过送、引风机的负荷能力，会造成燃烧风量不足，以至被迫降低负荷，直接影响锅炉的安全性与经济性。

1　原因分析

1.1　受热面部分的热变形

    回转式空气预热器的转子布置着受热元件，烟气自上而下逐渐降温，因而上端的烟气、空气的温度都高，下端的烟气、空气温度低，这样，上端的膨胀量大而下端的膨胀量小，形成蘑菇状变形，如下图所示：

1―推力轴承，2―承力轴承，3―转子
由于蘑菇状变形引起各部分的间隙发生变化，使上面的外环间隙加大，下面的外环间隙减小。
   另外，转子的整体受热膨胀，也影响各部间隙。

1.2　安装工艺

    我厂回转式空气预热器分为上区和下区，上区是热段，由三层异形蓄热板组成，其高度分别为600mm、600mm和800mm，受热面积为197100m2，重量160吨。下层是冷段，由一层高度为330mm的蓄热板组成，受热面积为32500 m2，重量为28吨。转子扇形面分度为15℃，故有24个扇形面。

    空气预热器的漏风分为径向漏风、轴向漏风、周向漏风和携带漏风，其中携带漏风是固定的，由转子容积和转速而定。但径向、轴向、周向漏风却与安装工艺有着极大关系，三者之中，径向漏风占总漏风量的80%以上。

1.3　空气侧与烟气侧压差

    对炉膛为负压运行的锅炉来说，空气预热器的空气侧为正压，额定风压为4.85 Kpa，烟气侧是负压，为-4.75Kpa。两者之间的压差导致漏风，压差越大，漏风越大。

2　改造方案及措施

2.1　改造原理

    由于径向漏风是造成漏风率偏大的主要原因，所以减小径向漏风是攻克这一难题的重中之重。由于空预器的扇形板和空预器径向密封片之间的间隙在运行中得不到保证，另外，原密封调整系统运行复杂，对于手动调整后的间隙数据，很难达到理想的密封效果。改造原理为：转子仓格增加（即将24分仓改为48虚拟分仓），增加径向密封片的数量，通过计算选择合适的参数，将原来的扇形板加大，使原扇形板覆盖的分仓从原来的最少一个增加到最少二个，增加扇形板下密封片的数量，形成迷宫密封。

    调整冷态时的扇形板和转子的位置，以减少密封间隙，增大漏风阻力，来达到减少漏风的目的。

2.2　改造措施

2.2.1　转子找正及扇形板水平度调整

    转子找正是转子调整密封间隙的前提，是降低漏风率的基本条件之一，如果转子不垂直，就不能保证扇形板、弧形板在同一密封面上，三向（径向、轴向、周向）密封间隙的调整更无从谈起。

    测量转子垂直度有两种方法：一是通过径向隔板测量，二是通过轴端导向套测量。我厂由于安装原因径向间隙大多在15~20mm，调整后变化也不大。另外，我们利用大、小修调整转子轴端垂直度，一般在0.1mm/m。径向间隙偏大，目前解决存在困难。而垂直度通过调整导向轴承箱上部的四个螺栓，达到合格尺寸。

2.2.2　扇形板提升机构改造

    预热器转子在热态运行时，发生蘑菇状变形，热端径向密封外侧间隙增大，如果没有扇形板提升机构，预热器漏风的65%发生在热端。安装提升机构之后，当转子发生蘑菇状变形下垂时，提升机构把热端扇形板下压，使热端径向密封间隙尽可能地减小，大降低预热器漏风，见下图：


    华能杨柳青电厂，原设计有间隙调整跟踪系统，安装有间隙接