0、前  言
    回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器因其結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，鋼材消耗量小等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于大型電站鍋爐上。但漏風(fēng)大和漏風(fēng)突變是目前電站鍋爐存在的普遍問題，漏風(fēng)率在不長的時間突增到20%以上甚至更高，使風(fēng)機(jī)在全力下仍滿足不了運(yùn)行要求，機(jī)組不得不降出力運(yùn)行，運(yùn)行的安全及經(jīng)濟(jì)性下降。通過對1025t/h鍋爐空氣預(yù)熱器漏風(fēng)大的原因分析，并采用英國HOWDEN公司的VN技術(shù)對空氣預(yù)熱器進(jìn)行局部改造，使空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率大大降低，保證了機(jī)組的正常運(yùn)行。經(jīng)一年多的運(yùn)行實(shí)踐表明，空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率仍保持在10%以下，改造效果良好，為存在同類問題的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器減少漏風(fēng)提供了成功的改造經(jīng)驗(yàn)，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
1、設(shè)備概況
    首陽山電廠3號鍋爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)的DC1025/18.2-Ⅱ6型，亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環(huán)、冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式、固態(tài)排渣煤粉鍋爐，于1995年10月投產(chǎn)。所配回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器為東方鍋爐廠采用美國CE公司技術(shù)設(shè)計(jì)制造的三分倉容克式空氣預(yù)熱器，采用逆流式進(jìn)行再生熱交換，空氣預(yù)熱器采用周邊驅(qū)動，轉(zhuǎn)速為1.14 r/min，轉(zhuǎn)子直徑為10 320 mm，米用模數(shù)倉格結(jié)構(gòu)，全部蓄熱元件分別裝在24個倉格f每個倉格為15。1；蓄熱元件分3層，下層冷端蓄熱元件由厚度為1.2mm的耐腐蝕鋼材軋制而成，上部熱端二層蓄熱元件由厚為0.6 mm碳鋼板軋制而成；密封系統(tǒng)采用徑向一軸向、徑向一旁路密封系統(tǒng)，空氣預(yù)熱器間隙采用自動跟蹤調(diào)整裝置，原設(shè)計(jì)其他參數(shù)如下：
    空氣預(yù)熱器進(jìn)／出口煙氣溫度／℃  390/144.3
    空氣進(jìn)口溫度／℃  一次風(fēng)／二次風(fēng)20/38
    空氣出口溫度／℃一次風(fēng)／二次風(fēng)351.7/341.7
    漏風(fēng)系數(shù)保證值  一年內(nèi)0.08  -年后0.10
2、存在問題及原因分析
    自機(jī)組投產(chǎn)以來，一直存在著空氣預(yù)熱器漏風(fēng)大的問題，一般漏風(fēng)率在20 010以上，最高達(dá)35.5 010f見表21。由于空氣預(yù)熱器漏風(fēng)嚴(yán)重，機(jī)組負(fù)荷在280 MW以上時，引風(fēng)機(jī)全開，爐膛冒正壓，爐膛內(nèi)燃燒仍處于缺氧狀態(tài)，飛灰可燃物升高，從而影響鍋爐的正常運(yùn)行和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性�？諝忸A(yù)熱器雖經(jīng)多次檢修調(diào)整，仍沒有得到徹底解決。
2.1空氣預(yù)熱器間隙自動調(diào)整裝置不能正常投入
    空氣預(yù)熱器間隙自動調(diào)整裝置為東方鍋爐廠生產(chǎn)的配套產(chǎn)品，其探測部分為平面檢測線圈，采用渦流探測原理測量空氣預(yù)熱器的徑向密封間隙，自動裝置根據(jù)測量值自動控制熱端扇形板上抬或下落，來保證空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。因平面檢測線圈及前置放大器難以在高溫下正常工作，運(yùn)行中經(jīng)常損壞，造成空氣預(yù)熱器間隙自動調(diào)整裝置不能正常投入，機(jī)組正常運(yùn)行時熱端扇形板與轉(zhuǎn)子徑向密封的間隙達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。另外，控制裝置設(shè)計(jì)功能不完善，缺乏應(yīng)有的保護(hù)功能，一旦控制裝置失靈，易造成空氣預(yù)熱器卡死，密封片損壞，或間隙調(diào)整到最大位置，漏風(fēng)增大。
2.2  固定密封使用壽命短
    固定密封為熱端扇形板與鋼梁之間的密封，由兩塊厚度為6 mm的12CrIMoV鋼板搭接而成，一塊采用螺栓緊固在扇形板上，一塊緊固在鋼梁上，保證熱端扇形板能上下移動，隔絕熱風(fēng)向煙氣側(cè)泄漏。因煙氣側(cè)的差壓大，且熱風(fēng)中含有灰塵，熱風(fēng)向煙氣側(cè)泄漏的同時，使固定密封磨損，特別是一次風(fēng)與煙氣側(cè)的固定密封僅僅使用3個月就磨出孔洞，使漏風(fēng)劇增。
2.3  下部徑向密封間隙過大
    下部徑向密封片預(yù)留空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子熱態(tài)時的“蘑菇”變形間隙，實(shí)際間隙外側(cè)預(yù)留為24mm，預(yù)留值偏大，這是一個主要漏風(fēng)點(diǎn)。
2.4  上部徑向密封片損壞頻繁
    由于空氣預(yù)熱器間隙自動調(diào)整裝置不可靠，有時會使扇形板過調(diào)，扇形板與密封片摩擦，密封片損壞。另外因固定密封板壽命短，密封板脫落在扇形板處，使密封片被擠壞。3號爐自投運(yùn)到改造前，上部徑向密封片已多次進(jìn)行更換。
2.5  上扇形板底部密封面易損壞
    由于漏風(fēng)及動靜摩擦等原因，上扇形板密封面損壞嚴(yán)重，平面凹凸不平，一次側(cè)與煙氣側(cè)扇形板底部密封面曾多次磨穿形成孔洞，致使徑向密封失效，造成漏風(fēng)。
2.6  蓄熱元件易堵灰，銹蝕嚴(yán)重
    由于空氣預(yù)熱器吹灰器長期沒有投運(yùn)，引起蓄熱元件堵灰。蓄熱元件堵灰后，空氣預(yù)熱器一、二次風(fēng)進(jìn)口靜壓增加，風(fēng)側(cè)與煙氣側(cè)差壓增大，引起漏風(fēng)增加。
3、改造方案
3.1針對3號爐空預(yù)器存在的問題，經(jīng)認(rèn)真分析，決定采用英國HOWDEN公司的VN技術(shù)對其進(jìn)行改造，VN技術(shù)主要有以下幾個特點(diǎn)：
    (1)米用先進(jìn)的理論進(jìn)行熱態(tài)變形量的模擬計(jì)算，可準(zhǔn)確地計(jì)算出轉(zhuǎn)子及殼體各部位熱態(tài)的變化量，從而設(shè)計(jì)各部位密封間隙，在冷態(tài)下進(jìn)行設(shè)定，使其適應(yīng)轉(zhuǎn)子及殼體熱態(tài)時的熱變形。機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時密封間隙變?yōu)樽钚�，密封效果最好，漏風(fēng)量控制到最小。
    (2)扇形板及軸向密封板不需調(diào)整，不設(shè)扇形板跟蹤調(diào)整裝置，運(yùn)行可靠性高，漏風(fēng)率穩(wěn)定，檢修維護(hù)費(fèi)用大大減少。
    (3)徑向及軸向密封采用雙密封，即每塊扇形板及弧形板下同時有兩道密封片通過，可使空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率減少30%(與單密封比較1。
3.2本次改造屬于空氣預(yù)熱器的局部改造，其驅(qū)動裝置仍為周邊驅(qū)動，煙氣側(cè)與二次風(fēng)側(cè)、一次風(fēng)側(cè)與二次風(fēng)側(cè)仍為單密封結(jié)構(gòu)。
    (1)取消空氣預(yù)熱器間隙自動跟蹤調(diào)整裝置，改進(jìn)扇形板。扇形板是考慮各種工況下轉(zhuǎn)子熱變形經(jīng)計(jì)算后制作的，施工時在扇形板與空氣預(yù)熱器殼體之間焊接新的鋼板，把扇形板固定到某一位置，形成完整的焊接結(jié)構(gòu)，從而消除了原來固定密封的漏風(fēng)。密封間隙按照設(shè)計(jì)值設(shè)定。由于運(yùn)行中一次風(fēng)壓高達(dá)9 kPa以上，一次風(fēng)與煙氣側(cè)采用單密封結(jié)構(gòu)密封效果難以保證，因此將一次風(fēng)與煙氣側(cè)冷、熱端扇形板均加寬，形成雙密封，提高密封效果，減少此處漏風(fēng)。一次風(fēng)與煙氣側(cè)冷、熱端扇形板加寬后，排煙溫度將會升高及熱風(fēng)溫度下降，并使原來煙氣側(cè)和一次風(fēng)側(cè)的流通面積減小，將導(dǎo)致流動阻力的增加，但是由于改造后的漏風(fēng)率大大降低，對機(jī)組運(yùn)行中的風(fēng)壓及煙壓影響不大。一次風(fēng)與煙氣側(cè)扇形板由于一次風(fēng)與煙氣的差壓大而磨損速度快，壽命短，為便于檢修維護(hù)，密封面采用帶可更換襯板的結(jié)構(gòu)形式。由于扇形板磨損嚴(yán)重，扇形板全部更換為新扇形板。
    (2)軸向密封采用固定式密封。其固定位置按照計(jì)算值設(shè)定，采用焊接結(jié)構(gòu)。
    (3)更換原有的軸向和徑向密封片，冷熱端內(nèi)外緣環(huán)向密封也同時更換。
    (4)原中心筒輪觳密封結(jié)構(gòu)不可靠，導(dǎo)致空預(yù)器導(dǎo)向軸承處熱風(fēng)外漏，難以治理。此次改造將原來的彈簧式自密封改為盤根壓蓋式擠壓密封，利用此處煙氣為負(fù)壓這一特點(diǎn)，將密封室與煙氣連通，形成負(fù)壓，將泄漏的熱風(fēng)引入煙道，消除外漏。
    (5)軸向密封改雙密封。將軸向密封由24道改為48道，由單密封改為雙密封，提高密封效果。
    (6) -次風(fēng)至煙氣側(cè)及二次風(fēng)至煙氣側(cè)的扇形板分別加擴(kuò)150，以達(dá)到多重密封的效果。
    (7)由于蓄熱片銹蝕報(bào)廢達(dá)70%，在檢修中將蓄熱片全部更換為新型蓄熱元件。
4、改造效果
    空氣預(yù)熱器密封改造后，運(yùn)行3個月進(jìn)行了性能試驗(yàn)。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，改造后空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率下降到10.53%(兩側(cè)平均值1，比改造前漏風(fēng)率降低20%以上，鍋爐排煙溫度降低了15℃左右，鍋爐排煙損失減少1%以上，飛灰含碳量下降2.98個百分點(diǎn)，鍋爐效率比改造前提高2個百分點(diǎn)，僅此項(xiàng)節(jié)約標(biāo)煤價(jià)值200萬元左右；引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)電流均有所降低，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。后來，豪頓華工程公司對空氣預(yù)熱器密封進(jìn)行了調(diào)整，近期的測試表明，空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率平均已降到9%以下，改造前后參數(shù)對比見表2。
5、結(jié)論及建議
5.1空氣預(yù)熱器密封改造后，漏風(fēng)率達(dá)到了10 010左右的水平，漏風(fēng)率比改造前降低20 010以上，保證了機(jī)組的正常運(yùn)行。到目前，空氣預(yù)熱器已經(jīng)運(yùn)行一年多的時間，其漏風(fēng)率仍在此范圍內(nèi)，說明改造是成功的。目前此技術(shù)已在安陽電廠鍋爐應(yīng)用(2000年7月已投運(yùn)1，近期測試結(jié)果表明，空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率已降到7 010左右，漏風(fēng)問題得到根本解決；首陽山電廠4號鍋爐、三門峽火電廠2號鍋爐在大修中即將實(shí)施空氣預(yù)熱器改造。
5.2由于本次改造為空氣預(yù)熱器的局部改造，沒有對空氣預(yù)熱器進(jìn)行全面改造，因此具有工程費(fèi)用低，改造工期短、投資回收快的特點(diǎn)。為采用美國CE公司技術(shù)設(shè)計(jì)制造的回轉(zhuǎn)式空預(yù)器減少漏風(fēng)提供了成功的改造經(jīng)驗(yàn)。
5.3建議在空氣預(yù)熱器蓄熱元件使用壽命結(jié)束前的大修中對空氣預(yù)熱器進(jìn)行全面改造，即對空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)真正意義上的雙密封(24倉格改為48倉格1，達(dá)到進(jìn)一步降低漏風(fēng)的目的。
5.4加強(qiáng)空氣預(yù)熱器吹灰器的維護(hù)工作，確保吹灰器的正常投入，防止因吹灰器投運(yùn)不正常造成空氣預(yù)熱器堵灰、蓄熱片銹蝕。
（轉(zhuǎn)載請注明：富通新能源生物質(zhì)鍋爐http://m.hyaqg.cn/swzglcp/）