浅谈回转式空气预热器漏风控制__东北电力技术_2000年第8期.PDF

5东北电力技术6 ????年第?期 浅谈回转式空气预热器漏风控制 ⊂ ℑ ⊃ ∈ ℑ ⊂⊄ ⊃ ∈∩ℑ ℜ ∉∏ • ⊃ ∈⊗← ⊕ ℑ⊄ℑ ∩ ⊕≤∉∈  ∉ ⊂ ∉ ∅ ″ ⊕ √∉ ⊂√⊃ ∈∩ ∧∠ ⊕ ϒ⊃  ⊕ ∪ ⊕ ℑ  ⊕   张永德??段铁城??邱爱玲? ??1辽宁电力科学研究院?辽宁 沈阳 ?????? ? ?1华北电力设计院?北京 ??????? 摘要?根据设备结构情况分析了大机组锅炉回转式空气预热器的漏风?并加以试验和调整∀通过热态运行检验?使漏风控 制达到了设计标准?为提高锅炉经济效率打下良好基础∀ 关键词?空预器?漏风?效率?分析调整 Αβσ τραχτ : ∪ ⊕ ⋅⊃ ∈⊗⊂ ⊕ ℑ ⊄ℑ ∩ ⊕∉ ∅ ⊕ √∉ ⊂√⊃ ∈∩?  ∧∠ ⊕ℑ ⊃ ∠  ⊕ ∪ ⊕ ℑ  ⊕ ∉ ∅⊂ ℑ  ∩ ⊕∩ ⊕ ∈⊕  ℑ  ⊃ ∈∩?  ⊕ ℜ ∉ ⊃ ⊂ ⊕  ℑ  ⊕ℑ ∈ℑ ⊂∧ ⊕ ⊗ℑ ℘ ℘ ∉  ⊗ ⊃ ∈∩ ∉ ∪ ⊕   ∏ ℘  ∏  ⊕∉ ∅ ⊕ ∇∏ ⊃ ∠⊆⊕ ∈ ? ℑ ∈⊗ ∪ ⊕ ⊕  ℑ∈⊗ ⊕ ∩ ∏ ⊂ ℑ  ⊃ ∉∈ ∪ ℑ ⊗ℜ ⊕ ⊕ ∈ ℘ ℑ   ⊃ ⊕ ⊗∉∏  ? ∪ ⊕ ⋅⊃ ∈⊗⊂ ⊕ ℑ⊄ℑ ∩ ⊕℘ ∉∈  ∉ ⊂ ∪ ℑ  ⊕ ℑ ℘ ∪ ⊕ ⊗ ∪ ⊕  ℑ ∈⊗ ℑ  ⊗∉ ∅⊗ ⊕  ⊃ ∩ ∈ ? √⊕  ⊃ ∅ ⊃ ⊕ ⊗ ℜ ∧ ∪ ⊕ ℑ   ℑ  ⊕∉∠ ⊕  ℑ  ⊃ ∉∈ ? ℑ ∈⊗∩ ⊕  ℑ ⋅⊕ ⊂ ⊂ ℜ ℑ  ⊕ ∉⊕ ∈∪ ℑ ∈℘ ⊕ ∪ ⊕ℜ ∉ ⊃ ⊂ ⊕ ⊕ ℘ ∉∈∉⊆⊃ ℘⊕ ∅ ∅ ⊃ ℘ ⊃ ⊕ ∈℘ ∧ ? Κεψωορδσ: ϒ⊃ ∠  ⊕ ∪ ⊕ ℑ  ⊕  • ⊃ ∈⊗⊂ ⊕ ℑ⊄ℑ ∩ ⊕ ∞∅ ∅ ⊃ ℘ ⊃ ⊕ ∈℘ ∧ ϒ∈ℑ ⊂∧ ⊃ ℑ ∈⊗ ⊕ ∩ ∏ ⊂ ℑ  ⊃ ∉∈ ≈中图分类号 ↔ ???1??? ≈文献标识码 ′ ≈文章编号 ???? ? ???? ?????? ?? ? ?? ? ?? 现代大型火力发电厂中的锅炉设备?对通风加 热多采用回转式空气预热器∀由于换热是靠转子转 动来完成的?其动静部件之间存有一定的间隙∀而 流经空预器各分仓的工质之间?一!二次风?空气 与烟气?存有一定压差∀又因其设备庞大?从制造 加工!安装工艺开始?有些技术指标达不到要求? 故形成了漏风∀多数空预器在投产时漏风率就已超 标∀较冷的空气漏流到热烟气当中?则降低了空预 器的传热效率?又降低了送风机的工作效率?对锅 炉运行十分不利∀因而?对空预器的漏风控制?势 再必行∀ 1 设备简介 哈尔滨第三发电厂二期扩建工程建有?台??? ↑ •机组∀?号炉为引进美国≤∞燃烧工程公司技 术?由哈尔滨锅炉厂生产的♦ ♣ ? ???????1? ? ≠ ↑ ?型亚临界压力锅炉?同时配套?台立式倒置! 容克回转式空气预热器∀其采用三分仓结构方式? 在转子径向圆周面上?一!二次风和烟气各仓?所 占有通道分别为?? ? ! ?? ? ! ?? ? ∀为阻止三者 之间的相互泄漏?在烟气与空气间的惰性区域内采 用径向!轴向和旁路及中心筒密封装置∀径向冷 端!轴向和旁路及中心筒密封板均为固定式?径向 热端采用弯曲可调式扇形密封板?三分仓间配有漏 风控制系统?由?台可编程序柜控制?用于跟踪! 探测!调整热端?块密封板的位置?实现了对径向 密封间隙的自动控制?达到减少系统漏风的目的∀ 设备主要技术规范如下∀ 空预器型号? ?? ? ∂♥ ??? ???? 转子内径? ?? ??? ⊆⊆ 热端受热面高度? ??? ⊆⊆ 中间受热面高度? ??? ⊆⊆ 冷端受热面高度? ??? ⊆⊆ 一次风出口温度? ???1? ε 二次风出口温度? ???1? ε 进口烟气温度? ???1? ε 出口烟气温度? ???1? ε 一次风?二次风侧阻力? ??????? ℑ 烟气侧阻力? ??? ℑ 转速?空气马达?1??  ?⊆⊃ ∈ 电机?1??  ?⊆⊃ ∈ 2 空气预热器的漏风原因 通过对/哈三0 ?号炉空气预热器的调试分 析?漏风主要来源于?个部位?转子径向冷!热端 密封间隙?轴向和圆周旁路密封间隙∀其冷端径向 )?) 图? 空气预热器密封间隙测点示意图 冷态预留间隙? ϒ ) ? ⊆⊆ ? ′) ?? ⊆⊆ ? ≤ ) ?1? ⊆⊆ ? ⁄) ?1? ⊆⊆ ? ♣ ) ??1? ⊆⊆ ? ♦ ) ?1? ⊆ ⊆ ? ↑ ) ?1? ⊆⊆ ? →) ?1? ⊆⊆ ?中心筒热端) ? ⊆⊆ ?冷端) ? ⊆⊆ 和轴向为固定密封钢板?可通过伸出壳体外调节螺 栓来调节密封间隙?圆周旁路密封为双排/梳形0 板?具有弹性折角?可达到自行调节或人为修整间 隙?热端径向密封为可弯曲扇形钢板?由自动拉伸 机构调整扇形板的升降?使板变形与转子变形相吻 合?达到控制其密封间隙∀在设计上还提供了冷态 预留值?来保证热态工况时的密封效果?见图 ? ∀ 空预器进入热态工况后?由于转子受高温烟气 冲刷的影响?其构件产生热变形?除径向!轴向膨 胀?直径变大和高度升高?外?还出现/蘑菇状0 ? 转子呈热端直径较大!冷端直径较小!向内凹进的 平截圆锥体?如图?所示? ?中心筒受底部支撑轴 承限位的影响向上延伸?使转子冷端内侧膨胀间隙 ϒ点拉开? ⊆⊆左右?而外侧受转子重量的影响下 垂量′点约?? ⊆⊆ ?轴向密封受转子圆锥体变形 的影响?呈倾斜状态?圆周旁路冷!热端密封?是 靠密封片折角大小?与转子/ 0型钢间形成的间 图? 转子密封间隙冷!热状态变形比较 隙∀上述间隙调整不合适?将直接影响到空气预热 器的工作效率?甚至限制锅炉出力∀ 3 密封间隙调整 ?号炉?台空气预热器在锅炉整套启动前?对 其各部密封间隙进行检查?其中旁路和冷端径向密 封间隙较大?其它均接近设计值∀因考虑设备没有 进行过热态/磨合0 ?故未做间隙调整∀因此?在 锅炉带负荷试运中?出现了风机出力很大时?且空 表? 空预器密封间隙测量值⊆⊆ 位置 测 量 值 径向冷端径向热端轴向密封旁路密封 ϒ内缘′外缘≤内缘⁄外缘♣热端♦冷端↑热端→冷端 ϒ空预器?1???1??1??1???1??1??1??1? ′空预器?1???1??1??1???1??1??1??1? 注?以上均指测量最大值∀ )?) 预器出口风压仍偏低的现象∀在锅炉完成初负荷试 运后?对其间隙再次进行测量∀由于空预器冷端径 向密封预留间隙较大?有可能是造成漏风增大的关 键点?根据/转子变形规律0方程式粗略计算? Ψ ? ?1??? ∃τ# Ρ? Η 式中 Ψ ) ) )转子变形量? ⊆⊆ ? Ρ ) ) )转子半径? ⊆ ? ∃τ ) ) )空预器冷!热端温差?ε ? Η ) ) )转子高度? ⊆ ∀ 取冷!热端烟温差??? ε值计算?得出转子最 大膨胀量可达到约??1?? ⊆⊆ ?实测定值达?? ⊆⊆ ?可见其余量较大??1?? ⊆⊆?∀然后?根据设备厂 家其他给定值?对其密封间隙予以重新调整?见表??∀ 从调整结果看?冷端径向密封板间隙调整为内 缘ϒ平均?1? ⊆⊆ ?外缘′平均?? ⊆⊆ ∀在锅炉满 负荷运行时?转子向上膨胀? ϒ点略微张开? ⊆⊆ ? ′点则下垂?? ⊆⊆ ?预留间隙剩下? ⊆⊆左右? 内!外缘密封板!片间隙趋于相等和最小值?从而 使冷端漏风被控制在允许范围内∀热端径向密封间 隙?由于采用了可弯曲扇形板进行自动跟踪调节? 内缘≤为固定支点?保证不刮碰?外缘⁄调整到 约?1? ⊆⊆ ∀轴向密封间隙是根据转子热变形后? 热端直径增大!冷端直径减小?呈倾斜状态?而将 间隙调整成楔形?♣上平均??1? ⊆⊆ ? ♦下平均 ?1? ⊆⊆? ?使转子变形与密封板状态相吻合∀圆周 旁路密封也是根据转子热变形的规律?将热端↑ ! 表? 各路热端跟踪密封间隙试验值 ⊆⊆ 位 置 测 量 值 ϒ空预器′空预器 下降提升间隙值下降提升间隙值 ∇路扇形板?1?? ?1??1??1??1??1? 路扇形板?1??1??1??1??1??1? 路扇形板?1?? ?1??1??1?? ?1??1? 表? 典型负荷工况空预器转子膨胀情况跟踪记录 项 目运行参数记录 机组有功负荷? ↑ •??????????????????????? 锅炉总燃煤量? ? #∪? ????1???1?????1?????????????1? 总风量? ?⊄⊆?#∪? ??? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ??? 空 气 预 热 器 入口烟气温度? ε 出口排烟温度? ε 烟气侧差压? ⊄ℑ 入口二次风温? ε 出口二次风温? ε 风机出口二次风量? ?⊄⊆?#∪? ?? 出口二次风压力? ⊄ℑ 二次风侧差压? ⊄ℑ 入口一次风温? ε 出口一次风温? ε 风机出口一次风量? ?⊄⊆?#∪? ?? 出口一次风压力?⊄ℑ 热端密封间隙 探测?⊆⊆ ∇路扇形板 路扇形板 路扇形板 ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ϒ ′ ??? ??? ?? ?? ?1? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1? ?1? ?1? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1? ? ? ? ? ? ? ? ??? ??? ?? ??? ?1?? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1?? ?1?? ?1?? ??1? ??1? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1? ?1?? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1? ?1? ??1? ??1? ? ?1? ??1? ??1? ??1? ??? ??? ??? ??? ?1? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1? ?1?? ?1? ?1?? ?? ??1? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1?? ??1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??? ??? ??? ??? ?1? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1?? ?1?? ?1? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1?? ?1?? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1?? ??1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1?? ?1?? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1? ?1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??1? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1?? ?1?? ?1?? ?? ?? ??? ??? ??? ??? ?1?? ?1? ?? ??1? ??1? ??1? ?? ??1? )?) 表? ?台空气预热器的漏风测定汇总 项 目参 数 总烧煤量? ? #∪? ????? 锅炉总风量? ?⊄⊆?#∪? ??? ??? 氧量指示? ?左侧?1??右侧?1?? ϒ 空 预 器 入口 出口 ≤ ↓?? ? ↓?? ? ≤ ↓?? ? ↓?? ? ??1? ?1? ??1? ?1? 根据计算得出? Α χ ? ?1??? 根据计算得出? Α χ ? ?1??? 漏风率为? Α α Λ? ?1?? ? ′ 空 预 器 入口 出口 ≤ ↓?? ? ↓?? ? ≤ ↓?? ? ↓?? ? ??1? ?1? ??1? ?1? 根据计算得出? Α χ ? ?1??? 根据计算得出? Α χ ? ?1??? 漏风率为? Α β Λ? ?1?? ? 冷端→分别调整到?1? ⊆⊆和?1? ⊆⊆ ?随着转子 受热下垂后?旁路密封片与转子/ 0型钢的间隙 变小或靠近?甚至出现轻微摩擦?由于密封片具有 弹性折角?通过动!静之间的相互摩擦?可获得更 好的密封效果∀在锅炉经过带满负荷运行?空预器 转子达到了最大膨胀量后?再次检查各部密封?对 间隙较大和密封片有严重刮磨之处?均按同一密封 面上有轻微磨痕处的间隙进行修整∀同时将热端自 动漏风控制测量间隙?根据外缘⁄的定值?再重 新调整探头与型钢上/凸块0间隙值?定/ ?0 位点?来保持冷!热态跟踪一致?如图?所示∀ 图? 漏风控制测量探头/ ?0位点间隙示意图 各路热端跟踪密封间隙试验值如表?所示∀ 从表?结果看?自动跟踪探测值没有超过? ⊆⊆ ?完全能够达到设计的密封效果∀ 4 热态带负荷检验 锅炉进入带负荷试运后?在各路漏风探测投入 自动的情况下?对不同的典型负荷工况?空预器转 子膨胀情况?进行了跟踪记录?如表?所示∀ 从测量结果来看?转子最大膨胀量达到??1? ⊆⊆ ?低于给定的冷端密封预留间隙?而且还低于 核算值∀为更确切地检验空气预热器的工作效果? 在机组带??? ↑ •稳定负荷时?对?台空气预热器 的漏风进行了测定?结果见表? ∀ 由测试结果?说明通过几次调整?空预器的漏 风率基本与厂家? ?值相接近∀从表?中所记录的 数据分析?锅炉达到满出力时?各点参数基本符合 设计要求?由于空预器的漏风得到了良好控制?使 风机还有?? ?左右的富裕量∀ 5 结束语 综上所述?对哈三?号炉空气预热器漏风的控 制?通过冷态和热态?初负荷!大负荷?的调整 后?取得了较为理想的效果∀但是?由于转子直径 较大?转动当中/抖晃0率偏高?使径向水平度超 标?密封间隙很难都调整到同一尺寸∀应从生产工 艺!安装质量上?做好技术指标的保证?才能使空 气预热器的漏风控制达到更高标准∀ 作者简介? 张永德?男?大专?工程师?现从事新机组的调试工作∀ ?收稿日期 ???? ? ?? ? ??? )?)