回转式空气预热器改造与建议

中 国 电 力讨论与建议 摘 要：针对常熟发电有限公司 1 025 t / h 锅炉回转式空气预热器漏风原因作详细分析，并根据漏风主要原 因对空气预热器密封系统和除灰装置进行改造，使空气预热器漏风率降低到 8 %以下，风机耗电量全年减 少 3 GW·h 以上， 节约标煤 2 kt 左右，改造效果显著。另外，为防止空气预热器出现低温结露积灰引起漏 风率增加，以及如何进一步降低空气预热器改造费用等作较详细分析。 关键词：空气预热器；漏风；改造；建议 中图分类号：TK223.3+4 文献标识码：B 文章编号：1004-9649（2002）05-0080-04 收稿日期：2001-11-05；修回日期：2002-01-30 作者简介：钱继东（1952-），男，江苏泰兴人，锅炉点检员，从事锅炉设备检修及技术管理。 回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回 转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转转 式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式 空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空 气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气 预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预预 热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热热 器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器 改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改改 造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造造 与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与与 建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建建 议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议议 钱 继 东 （常熟发电有限公司，江苏 常熟 215536） 1 设备概述 江苏常熟发电有限公司 4 台 300 MW发电机组 锅炉空气预热器是上海锅炉厂引进美国 CE 技术的 产品，29VI（T）MOD型 3分仓回转容克式空气预热 器，空气预热器转子直径为 10.32 m，受热面高度为 2.083 m，受热面转子共有 24 个仓格装组而成，每仓 格扇形角度为 15º，在每仓格隔板上均设有上、下径 向密封片，因此转子上、下径向密封片各有 24道。为 防止烟气和空气相互串通，在转子上部热端和下面 冷端均用扇形板加密封装置进行隔开，扇形板角度 也MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714245820735_3为 15º，且在热端扇形板上未设有热态跟踪 装置。空气预热器转子转动时，每道径向密封片与扇 形板间的密封为单道密封形式。同样，在转子筒体外 侧每个仓格的轴向密封也设计成 1道密封，整个转 子共有 24 道轴向密封片；在转子筒体外侧上、下部 位各设有 1道圆周密封装置。整台空气预热器漏风 率设计保证值为 10.9 %。 2 漏风原因分析 该公司 8 台空气预热器自 1993 年相继投入运 行后，漏风率较高，一般在 20%左右，尤其是 2 号锅 炉空气预热器最大漏风率曾达到 26%以上。因此， 在锅炉运行中出现制粉系统一次风量严重不足和 送、引、一次风机电流偏大现象；有时还出现引风余 量不足而造成机组不能带满负荷运行。造成空气预 热器漏风偏大的原因主要有以下几方面： （1）空气预热器三向密封装置设计欠佳。由于 空气预热器转子的每仓格扇形角度与扇形板角度均 设计成 15º，每仓格上、下径向密封和轴向密封只有 1 道密封片，即密封片与扇形板和轴向圆弧板间设 计为单道密封结构形式。由密封原理可知单道密封 结构的两侧压力差较大（流体压差越大其泄漏量越 大），因此，空气预热器径向密封和轴向密封设计成 单道密封，其密封效果必然较差。 （2）空气预热器转子在运行中热态变形量计算 不准。空气预热器在运行中高温烟气是从上而下流 动，而冷空气是从下而上流动，形成转子上部温度 高，下部温度低，其径向隔板热膨胀量同样出现上部 大于下部，加之转子受热后其刚性会出现一定的下 降，最终使转子形成“磨菇状”变形，转子上部外侧 径向密封片与扇形板间隙最大约 19 mm。因此，为防 止过大间隙漏风，制造厂要求转子上部径向密封片 与扇形板的间隙为 0，以求达到最小漏风间隙从而 减少漏风量。但从实际运行情况看，转子上部径向密 封片与扇形板间都发生了较严重的相互磨损，每道 径向密封片被磨成卷边或锯齿形状，磨损间隙均在 3～7 mm，且径向密封片内、外侧磨损间隙也不一样， 为此，原设计中要求转子上部径向密封片与扇形板 的间隙调整为 0是不准确的。 （3）空气预热器部分静密封设计欠佳。空气预 热器扇形板和轴向圆弧板的静密封设计原为单侧 动、静贴紧密封结构形式，由于热态运行时静密封压 板螺丝受热膨胀，使静密封压板发生松动而产生间 隙，而在间隙处不断有含尘高压风通过吹损静密封 板，使密封间隙进一步增大，促使漏风遂步增加。 （4）空气预热器扇形板和轴向圆弧板调整机构 设计欠佳。由于考虑空气预热器在经一段时间运行 ELECTRIC POWER讨论与建议 80 回转式空气预热器改造与建议 讨论与建议 后，扇形板与径向密封片和轴向圆弧板与轴向密封 片间隙发生一些变化时，能做到准确调整减少漏风 量，因此，在扇形板和轴向圆弧板的背面均设有调整 吊杆机构。但由于调整吊杆装置设计欠佳，空气预热 器运行一段时间后，就出现调整螺杆锈蚀和卡涩现 象而无法调整。 （5）空气预热器传热元件堵灰严重。由于空气 预热器除灰是选用蒸汽吹灰装置，但从投运情况看， 蒸汽吹灰效果不理想，每次停炉检修均发现冷端受 热面积灰堵灰较严重，其堵灰面积约 30%，因此每 次锅炉小修都要对空气预热器进行化学清洗。所以， 在日常运行中由于传热元件堵灰严重，是通流截面 减少，流动阻力 ξ增大，空气预热器上下进出口风压 差增大，造成空气预热器漏风率进一步增大。 3 调研分析和比较 根据空气预热器存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，公司经多次大、小 修机会对空气预热器进行了大量消缺和密封间隙调 整工作，使空气预热器漏风率得到一定下降。但由于 设备存在先天不足，空气预热器漏风率仍较大，且远 远超过原设计值。因此，决定对空气预热器改造进行 调研分析。 通过收资了解，认为减少空气预热器漏风如采 用热态自动跟踪装置虽费用较低，但漏风率下降幅 度不如双密封改造大，而且运行维护工作量较大，备 件费用也增加。空气预热器采用双密封改造投资费 用虽较高（如采用简易双密封改造方法其投资比增 装热态跟踪装置费用还要低），但改造效果较理想， 且运行维护工作量和备件费用也基本不增加。 4 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 确定和实施 结合公司空气预热器实际运行情况，选用空气 预热器双密封改造方案，即把空气预热器转子原有 24 仓格改造为 48 仓格，并在 2000 年 4 号锅炉大修 中进行实施。 （1）在转子每仓格中间从上到下增加 1道径向 隔板，将转子上部和下部原有 24道径向密封片改为 48 道，使原 15º扇形角仓格改为 7º30"，径向密封片 在通过扇形板时将始终保持 2道密封片（见图 1）。 （2）在转子外围每仓格中间从上到下增加 1道 轴向密封板（与新增的径向隔板对齐），将原 24道轴 向密封片改为 48道，使轴向密封片在通过轴向圆弧 板时也始终保持有 2道密封片。 （3）对转子下部圆周密封结构进行改造，在原 有“T”字钢垂直密封面下增加 1 道水平密封，使转 子下部圆周密封形成垂直与水平双道密封结构型式 （见图 2）。 （4）另外，还同时进行了以下几方面的改造和 修理工作：1）将原有传热元件进行一分为二分割， 并同时进行除灰清理工作；2）进行中心筒密封装置 改造，消除热风外漏；3）为使扇形板日后可进行调 整，对扇形板静密封片作了新结构改造；4）对轴向圆 弧板的静密封采取密封焊，彻底消除此处漏风；5）所 有扇形板调节吊杆装置进行改造更新；6）转子上部 扇形板和轴向圆弧板被吹损的部位进行焊补修理。 （5）在空气预热器进行双密封改造前，还对空 图 1 改造前后径向密封与轴向密封结构示意 81 中 国 电 力讨论与建议 气预热器蒸汽吹灰装置进行改造，即把原蒸汽吹灰 装置改为燃气脉冲吹灰装置，以提高空气预热器受 热面清洁度，降低空气预热器空气阻力和烟气阻力， 减少空气预热器进出口风压差，降低漏风系数，提高 锅炉机组热效率。 5 改造效果 通过对空气预热器各项改造，收到了较满意的 效果。经 1 a以上时间运行，空气预热器漏风率不但 明显下降，而且辅机电耗也有大幅度减少。 将空气预热器蒸汽吹灰改为燃气脉冲吹灰装 置后，空气预热器冷端受热面积灰明显减少，受热 面传热效率得到一定提高：排烟温度下降了 4～6 ℃；空气预热器出口热风温度都有不同程度提高。 空气预热器烟气阻力下降约 200 Pa，空气阻力下降 约 150 Pa，因此，引风机电流下降约 2～3 A，一次风 机电流下降约 1～2 A。如果机组按年 5 500 h 运行， 引风机和一次风机全年可节电 40 万 kW·h，折合人 民币约 12 万元。由于空气预热器堵灰现象消除，转 子上下风压差减小，其空气预热器漏风率也降低约 3 %。仅考虑排烟温度和漏风率下降因素，就可使锅 炉效率提高约 0.2%，若机组按供电煤耗 350 g / （kW·h）、年发电量为 15 亿 kW·h 计算，每年可节约 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 煤 1 000 t 左右，折合人民币约 30 万元。原空气 预热器采用蒸汽吹灰需每天吹灰 3 次，全年耗用蒸 汽约 2 100 t，折合标煤约 226 t，折合人民币 6 万多 元，而改用燃气脉冲吹灰装置后全年需耗用乙炔费 仅 2 万多元。因此，综合上述几项节能效果看，全年 可节约 40 多万元，其改造费用大约只需 0.5 a 就可 全部回收。 空气预热器进行双密封改造，其效果更明显， 漏风率大幅度下降。4 号锅炉空气预热器在 2000 年 进行双密封结构改造后，锅炉投运至今，空气预热 器漏风率均在 8 %以下，其漏风率减少 6%左右，锅 炉煤耗大约可下降 0.9 g /（kW·h），若按年发电量 15 亿 kW·h 计算，每年可节约标准煤 1 350 t 左右， 如标煤按 320 元 / t 计算，折合人民币 40 万元以上。 另外，由于空气预热器漏风率明显减小，送、引风机 和一次风机电流都有明显减小：其中引风机电流减 幅最大，当机组在 300 MW 满负荷时，引风机电流 由原 160～168 A，降为 136～137 A；2 台一次风机电 流约减少 8 A；送风机电流减小幅度最小（因一次风 泄漏到二次风道内的风量减少了），故 2 台送风机 电流只下降了 2 A 左右。可见，3 大风机每小时耗电 就可减少 60 A 左右。若机组全年运行 5 500 h，3 大 风机全年可节电 3 GW·h，如按 0.28 元 /（kW·h）计 算，折合人民币约 80 万元，其改造费用大约 1 a 就 可全部回收。 6 结论与建议 空气预热器经改造后，漏风率明显下降，尤其是 双密封改造效果最为明显。在做好空气预热器各项 漏风改造的同时，还应注意传热元件不能出现严重 堵灰现象，首先要保证空气预热器入口风温在设计 值范围，以避免转子冷端受热面上产生低温结露而 粘结灰尘。目前大部分电厂空气预热器入口风温加 热大都采用暖风器或热风再循环等设备，许多电厂 的暖风器在运行中经常出现泄漏，引起空气预热器 受热面积灰，如果处理不及时会形成传热元件严重 堵灰现象，增大空气预热器漏风率。采用热风再循环 从表面看虽经济性欠佳，但运行较安全可靠，不会因 暖风器泄漏引起空气预热器受热面积灰。另外，为提 高空气预热器入口风温也可采用热管技术，即利用 烟气余热对空气进行预加热，不过采用热管技术其 费用较高，需要较长时间才能回收投资，还应考虑部 分热管在今后会出现失效需重新更换等因素。 另外，对于空气预热器漏风改造也有部分电厂 采用了简易改造方案，如有些电厂不进行传热元件 分割，也不增加径向隔板，只是在转子每仓格的上、 下增装径向密封片，在每仓格外围增加轴向密封片， 其改造费用约 50万元。还有部分电厂的空气预热器 改造是把与烟气侧相邻的扇形板面积增大，即增加 扇形板角度，同时也增加 1道轴向密封片，使径向密 封片和轴向密封片在通过扇形板和圆弧板时形成双 道密封。上述 2种方案的改造，空气预热器漏风率仍 可保证在 8 %左右，大约 0.5 a 就可回收全部改造费 用。因此，建议今后在进行空气预热器漏风改造时应 尽可能选用投资少、见效快，并能获得相同效果的改 造方案，从而降低改造费用。 参考文献： ［1］崔国华，时文忠，曹继聪. 670 t / h锅炉空预器改造［J］. 华东电 图 2 改造前后冷端圆周密封结构示意 82 回转式空气预热器改造与建议 讨论与建议 Retrofit of rotary air preheater and suggestions QIAN Ji-dong （Changshu Power Company Ltd.，Changshu 215536，China） Abstract：The air leakage causes of rotary air preheaters of 1 025 t / h boilers in Changshu Power Generation Corp. were analyzed in detail，and the sealing system and ash removal installations were retrofitted in light of main air leakage causes. Through retrofitting， the air leakage ratio was decreased to less than 8%， the annual electricity consumption of draft fans was decreased by more than 3 GWH，and the standard coal was economized by about 2 kt，the retrofitting effect was obvious. Besides，this paper also analyzed in detail the preventives against the increase in air leakage ratio as a result of low temperature dewing-ash fouling appearing in the air preheater and how to further reduce the retrofitting cost of air preheater etc. Key words：rotary air preheater；air leakage；retrofit；suggestion 力，2001，29（8）：54-55. ［2］刘全山，张 勇，徐竹君，等. 1 025 t / h锅炉空气预热器改造［J］. 中国电力，2001，34（4）：72-74. （责任编辑 孙家振） 2002 年 3 月 1% 日罗克韦尔自动化公司在上海 正式启动全方位自动化巡回展示会，吸引了国内众多 制造业的高层人士参加。为时半天的展示会主要包括 产品方案展示和研讨会。来自国内外制造业企业的高 层管理人员共同探讨罗克韦尔自动化公司推出的电子 化制造解决方案给企业带来的巨大增值。罗克韦尔自 动化 2002 年度的全方位自动化巡回展示会专注于行 业和应用，旨在进一步推广公司的电子化制造业（&’ ()*+,)-.+/0*1）的概念和行业解决方案，以协助中 国制造行业企业，通过实施专业行业解决方案，将工厂 自动化贯穿到整个企业，提高竞争优势，并获得最大的 内部投资回报。 目前，中国已加入 234，传统的制造行业正面临着 前所未有的机遇和挑战。为实现生产率和业务性能的 最大化，许多公司都在寻求如何利用信息技术提升企 业的核心竞争能力。作为全球领先的工厂自动化供应 商，进入 21 世纪后，为使客户获得更高的价值，罗克韦 尔成立了全球工业解决方案部，专注于提供提高生产 效率的解决方案。罗克韦尔自动化非常了解制造行业 的特点和需求，已促进了许多世界一流公司业务优化 生产，全面加速了其业务发展。 根植中国数年，罗克韦尔自动化可提供符合中国 制造行业特点的深入知识、直接的工业现场经验及一 个广泛的外包网络。罗克韦尔自动化全球工业解决方 案部能提供 5种核心能力，帮助制造业的公司实现生 产率的最大化。这些能力包括资产管理，即通过世界一 流的设备、软件、服务、合同及咨询提供生产解决方案； 咨询服务，通过分析劳动力和生产活动的各个方面， 改善财务状况；工程解决方案，评估公司的特殊的运 营要求，提供控制、自动化及相关的信息系统集成；过 程解决方案，就是在全球范围采用注重行业特点的过 程自动化和信息解决方案，优化工厂运行；在客户支 持方面，用于工业自动化设备运行和维护的世界一流 的技术支持、服务和产品；在培训方面，制定标准和定 制的培训、管理服务、支持工具、电子化媒体、仿真器 和工作站；在软件部分，是在企业范围应用数据采集 和集成、工厂自动化、定单流管理及生产性能方面进 行改进。 罗克韦尔自动化公司的全球工业解决方案不仅优 化了制造业的生产，同时还可增加工厂正常的运营时 间，在缩短进入市场时间的同时，更能促进公司遵守行 业管理规范。 罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗罗克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克克韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦韦尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔尔全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全全方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自自动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡巡回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回回 展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展展示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示示会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会会正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正正 式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式式 启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启启 动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动 企业动态 83