电站锅炉空气预热器.ppt

电站锅炉空气预热器能源与环境学院2015年4月1定定义 利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备分分类 容克式空气预热器（受热面旋转）回转式空气预热器 烟气换热器/GGH 风罩式空气预热器（风罩旋转）管式空气预热器应用用 回转式空气预热器大型机组普遍使用容克式空气预热器 管式空气预热器大多应用于几十兆瓦的小机组上空气空气预热器概述器概述 2空气空气预热器概述器概述 3空气空气预热器概述器概述4空气空气预热器概述器概述电站站锅炉系炉系统中的空气中的空气预热器器5空气空气预热器概述器概述6空气空气预热器概述器概述回回转式空气式空气预热器的器的优点点（与管式空气预热器相比）1、回转式空气预热器由于其传热面密度高达500m2/m3，因而结构紧凑，占地面积小，其体积约为同容量的管式空气预热器的1/10；2、质量轻，因管式空气预热器的管子壁厚为1.5mm，而回转式空气预热器的蓄热板厚度不过0.51.25mm，而且蓄热板布置很紧凑，故回转式空气预热器金属耗量约为同容量管式空气预热器的1/3；3、回转式空气预热器布置灵活方便，使锅炉本体容易得到合理的布置方案；4、在同样的外界条件下，回转式空气预热器因其受热面金属温度较高，因而低温腐蚀的危险较管式空预器轻。漏风量大，一般管式空气预热器的漏风量不超过5，而回转式空气预热器在状态良好时为810，密封不良时达2030。同时，其结构复杂，制造工艺要求高运行维护工作多，检修也复杂。回回转式空气式空气预热器的缺点器的缺点（与管式空气预热器相比）7回回转式空气式空气预热器的器的设计已知已知1、排烟温度2、热风温度3、进口烟温4、总风量1、传热面积2、传热系数3、介质流速4、转子转速未知未知空空预器最重要性能指器最重要性能指标：漏漏风率率漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率 8回回转式空气式空气预热器的器的结构构结构分构分类二分二分仓三分三分仓四分四分仓9回回转式空气式空气预热器的器的结构构典型三分典型三分仓结构构10回回转式空气式空气预热器的器的结构构驱动方式方式围带驱动中心中心驱动11回回转式空气式空气预热器的器的结构构围带驱动代表厂家：上海代表厂家：上海锅炉厂炉厂12回回转式空气式空气预热器的器的结构构中心中心驱动代表厂家：代表厂家：Howden（豪（豪顿）13回回转式空气式空气预热器的器的结构构 序号序号 项目目 围带驱动 中心中心驱动 1 传动平平稳性性 稍差，不利于密封稍差，不利于密封 较平平稳，利于密封，利于密封2 布置位置布置位置 周周边，检修方便修方便 热端梁上，端梁上，检修空修空间小小 3 齿轮受力受力 很小很小 10倍于倍于围带传动（断（断齿事故多）事故多）4 工作工作环境境 室温，清室温，清洁 高温，多灰高温，多灰 5 传动效率效率 90%75-90%（2级蜗轮传动）6 安全余量安全余量 2-3倍倍(马达功率余量达功率余量)1.5倍倍 7 运行运行电流流 10A 左右（左右（30万机万机组）和和围带传动相当相当 8 启启动特性特性 无切无切换要求要求 有切有切换要求，必要求，必须用用变频控制控制 9 锅炉启炉启动 同步同步 要求要求锅炉慢速启炉慢速启动 10 漏漏风影响影响 约增加增加0.2%0.3%的漏的漏风率率 可以忽略不可以忽略不计围带驱动和中心和中心驱动的比的比较14回回转式空气式空气预热器的器的结构构密封形式密封形式15回回转式空气式空气预热器的安装器的安装16回回转式空气式空气预热器的安装器的安装17回回转式空气式空气预热器的安装器的安装18回回转式空气式空气预热器的安装器的安装19回回转式空气式空气预热器的安装器的安装20回回转式空气式空气预热器的安装器的安装21回回转式空气式空气预热器的安装器的安装22回回转式空气式空气预热器的安装器的安装23回回转式空气式空气预热器的安装器的安装24回回转式空气式空气预热器的安装器的安装25回回转式空气式空气预热器的安装器的安装26回回转式空气式空气预热器的安装器的安装27回回转式空气式空气预热器的安装器的安装28回回转式空气式空气预热器的安装器的安装29回回转式空气式空气预热器的安装器的安装30常常见问题 漏漏风 漏漏风组成成31常常见问题 漏漏风 漏漏风的危害的危害 增加三大增加三大风机机电耗耗 锅炉排烟炉排烟损失的增大失的增大 影响受影响受热面面换热 并可能影响磨煤机的出力并可能影响磨煤机的出力 严重重时影响机影响机组出力出力 烟气流速增加烟气流速增加 除除尘器效率下降器效率下降 下游下游设备磨磨损增加增加32常常见问题 漏漏风 漏漏风原因分析原因分析蘑菇状蘑菇状变形形热端最大端最大间隙：隙：300MW大于10mm600MW大于25mm1000MW50mm左右 空气空气预热器漏器漏风现状：状：一般工况良好时为6%8%，密封不良时为10%20%。33常常见问题 漏漏风 漏漏风间隙的形成隙的形成主要原因主要原因转转子子热态热态的的“蘑菇状蘑菇状”变变形，且随形，且随负负荷的荷的变变化而化而变变化；化；其他因素安调偏差、间隙计算偏差、密封面（扇形板、弧形板）变形、中心筒漏风等。空预器在热态运行中,转子上下存在较大的温差,热端温度高,转子径向膨胀大，冷端温度低,径向膨胀小；同时,中心轴向上膨胀。另外,当转子温度升高后转子的刚性会降低,加之转子本身重量很大，会出现转子外围向下的“蘑菇状”变形。转子的这种“蘑菇状”变形规律可近似描述为:Y=0.006(T/H)R2式中:Y 为转子变形量，mm；T 为转子冷热端温差，；H 为转子高度，m；R 为转子半径，m。34常常见问题 漏漏风 漏漏风控制的理控制的理论基基础漏漏风=直接漏直接漏风（占（占65%85%）+携携带漏漏风（占（占15%35%）直接漏风=K*A*(*P/Z)0.5 携带漏风=n*Vr减小直接漏风方法：减小间隙面积A、减小压差P减小携带漏风方法：降低转速n、缩小转子容积Vr携带漏风影响的漏风率一般仅为1%左右目前控制漏风的方法均为减小直接漏风部分即从减小 漏漏风风面面积积A A 和 风风烟烟压压差差PP 入手35常常见问题 漏漏风 主要漏主要漏风控制技控制技术 漏漏风控制系控制系统（LCS）代表厂家：三大主机厂 固定密封（多重密封）固定密封（多重密封）代表厂家：Howden（豪顿）柔性密封（柔性密封（弹簧密封）簧密封）代表厂家：北京华能达 四分四分仓设计 主要应用于CFB（循环流化床）36常常见问题 漏漏风 漏漏风控制系控制系统LCS）37常常见问题 漏漏风 漏漏风控制系控制系统（LCS）38常常见问题 漏漏风 漏漏风控制系控制系统（LCS）的）的问题基于安全性的基于安全性的“木桶效木桶效应”投运率低，大多投运率低，大多电厂弃用厂弃用39常常见问题 漏漏风 固定密封（多重密封）固定密封（多重密封）40常常见问题 漏漏风 固定密封（多重密封）固定密封（多重密封）密封形式密封形式单密封密封双密封双密封三密封三密封直接漏风减少/约30约40漏风率865.541常常见问题 漏漏风 固定密封（多重密封）固定密封（多重密封）优点点密封性能密封性能较稳定定42常常见问题 漏漏风 固定密封（多重密封）缺点固定密封（多重密封）缺点未解决未解决热端端“三角漏三角漏风”问题冷态预留动静间隙中心轴处向上膨胀转子外侧向下变形热态满负荷时，除热端外侧还存在明显的三角形漏风区域，其余部位间隙都已变得很小43常常见问题 漏漏风 柔性密封（柔性密封（弹簧密封）簧密封）空空预器柔性接触式密封技器柔性接触式密封技术（国家（国家发改委推荐技改委推荐技术）44常常见问题 漏漏风 柔性密封（柔性密封（弹簧密封）的不足簧密封）的不足磨损失效 滑滑动摩擦，容易磨摩擦，容易磨损失效失效 变形形补偿量不足量不足10mm10mm 可靠性差，如限位可靠性差，如限位销断裂断裂45常常见问题 漏漏风 四分四分仓设计46常常见问题 堵灰堵灰 堵灰机理堵灰机理烟气中烟气中 凝凝结在受在受热面上面上产生低温腐生低温腐蚀腐腐蚀引起引起积灰灰积灰加灰加剧腐腐蚀最后最后导致堵灰致堵灰硫酸硫酸氢铵硫酸蒸汽硫酸蒸汽47常常见问题 堵灰堵灰 传热元件波形元件波形 传热元件斜波元件斜波纹与气流方向成一与气流方向成一 定定夹角可增角可增强气流气流扰动，改善，改善传 热效果效果 封封闭流道、流道、贯穿型的穿型的传热元件有元件有 利于减利于减轻堵灰堵灰48常常见问题 堵灰堵灰 换热元件元件镀搪瓷搪瓷强耐腐耐腐蚀性性具有柔具有柔韧性性表面易于清表面易于清洁延延长使用寿命使用寿命49常常见问题 堵灰堵灰 吹灰系吹灰系统50常常见问题 二次燃二次燃烧 消防水系消防水系统烟道内烟道内积存未完全燃尽的可燃物，当温度逐存未完全燃尽的可燃物，当温度逐渐升高并有足升高并有足够氧量氧量的条件下，的条件下，这些可燃物些可燃物发生自燃。生自燃。51漏漏风测试及技及技术经济分析分析漏漏风测试技技术经济分析分析漏漏风率率AL：漏入空：漏入空预器烟气器烟气侧的空气的空气质量与量与进入空入空预器的烟气器的烟气质量的比率。量的比率。漏漏风系数系数：空：空预器出口烟气的器出口烟气的过量空气系数量空气系数”与空与空预器器进口烟气的口烟气的过量量 空气系数空气系数之差。之差。=21/(21-O2)漏漏风率与漏率与漏风系数系数间的的换算算为：AL=/90%空气空气预热器漏器漏风率每增加率每增加1，发电煤耗率增加煤耗率增加0.20g/kWh。火力发电厂节能评价与能源审计手册 P41 李青，张兴营，李学冰 编著 空气空气预热器漏器漏风率每增加率每增加1，厂用，厂用电率增加率增加约0.1（绝对值）。）。52关于关于GGH GGH，是烟气脱硫系，是烟气脱硫系统中的主要装置之一。它的作用是利用原烟气中的主要装置之一。它的作用是利用原烟气将脱硫后的将脱硫后的净烟气烟气进行加行加热，使排烟温度达到露点之上，减，使排烟温度达到露点之上，减轻对进烟道烟道和烟囱的腐和烟囱的腐蚀，提高，提高污染物的染物的扩散度；同散度；同时降低降低进入吸收塔的烟气温度，入吸收塔的烟气温度，降低塔内降低塔内对防腐的工防腐的工艺技技术要求。要求。在上世在上世纪8090年代，年代，对FGD工工艺的性能有一个逐步深化的的性能有一个逐步深化的过程，当程，当时认为烟气通烟气通过GGH加加热之后，烟温升高，可以降低脱硫后烟气之后，烟温升高，可以降低脱硫后烟气对下下游游设备的腐的腐蚀倾向。向。但是，但是，经过此后的此后的实践践证明，由于烟气在明，由于烟气在经过GGH加加热之后，烟温仍然低于其酸露点，仍然会在下游的之后，烟温仍然低于其酸露点，仍然会在下游的设备中中产生生新的酸凝新的酸凝结。不。不仅如此，由于随温度上升液体的腐如此，由于随温度上升液体的腐蚀性会大大增性会大大增强，烟，烟温升高更加温升高更加剧了凝了凝结液的腐液的腐蚀倾向，使得向，使得经GGH加加热后的烟气有更后的烟气有更强的腐的腐蚀性。性。因此因此认为采用采用GGH后可以不后可以不对下游烟道和烟囱下游烟道和烟囱进行防腐的行防腐的概念是概念是错误的。的。53