浙江台州发电厂330MW机组锅炉空气预热器密封系统改造

平方根成正比。当空预器尺寸 、 烟和空气压 差以及转子转速已定后， 要减少漏风的主要 途径是将泄漏面积控制在最小限度。
项 目 方案一
（ 轴） 向密封片减少３ ０ ％。 采用三道密封片时的直接漏风率可下降４ ２％， 但
密封道数的增加会使转子的截面利用率降低， 制造工 艺会更复杂， 效果也会更加有限。 所以单道密封结构改 为双道密封综合效果最为明显。
携带漏风是容克式空预器的结构型式本身所决定
了的， 无法减少。 ２ ． １ ． ２ 直接漏风
凡 一 烟气压力， Ｍ Ｐ ａ 。
即双径（ 轴） 向密封片一次风至烟气侧漏风量比 单 径（ 轴） 向密封片减少 ３ ０ ％ 。同理， 双径（ 轴） 向密封片 二次风至烟气侧 、一次风至二次风侧漏风量比单径
式中 Ａ Ｉ 、 一 直接漏风量， ｍ 夕 ５ ；
Ｋ一 阻力系数；
Ａ一 泄漏面积 ， ｍ Ｚ ；
（ ２ ）
方案三
向 密封改造， 扇形板固 定， Ｌ ｃ ｓ 取消， 原换热元件分割并重新 包装， 空预器热端增加 Ｚ ｏｍ ｍ 换热元件， 冷端换热元件更换。 转子２ ４ 仓格改成４ ８ 仓格， 作三 向密封改造， 扇形板固 定， Ｌ ｃ ｓ 取消， 原换热元件全部更换。
（ ６ ） 中心筒轮毅密封： 改进气封元件 ， 对现有中心 筒轮毅密封进行改造， 以减少泄漏。 （ ７ ） 取消原有的漏风控制（ Ｌ Ｃ ）系统， Ｓ 采用静密封 结构形式。 （ ８ ） 更换冷、 热段传热元件， 并将原转子的预留层
１ ０ ２ ｍ ｍ高度增加到热段传热元件， 以部分弥补因隔仓 增加而损失的换热面积。但 ＃ ７、 ８ 炉的传热元件的具 ＃ 体结构有所区别： １ ） ７ 炉空预器传热元件热段，上海锅炉厂采用 ＃ Ｆ Ｎ Ｃ 波型替换原来的Ｄ ｕ波型以强化换热效率，弥补 双密封改造引起的换热面积损失，传热元件总高按
１ ． ３空预器冷端一次风扇形板撞击密封片
１ 存在问题及临时措施
１ ． １空预器漏风控制系统（ Ｌ Ｃ Ｓ ） 系统可靠性差
该系统无法正常投用， 且其维护费用较高， 每年为
３ ０ 万元。 Ｌ Ｃ Ｓ 自 投运以 来， 对降低预热器漏风起了一
定作用， 但可靠性差。 如１ ９ ９ ９ 一 ０ ８ 一 ０ ４ ， 由于漏风控制系 统故障， 造成 Ｓ Ａ空预器 Ｌ Ｃ Ｓ 系统中的扇形板（ 一次风 和烟气侧间） 下压致使空预器跳闸停转。主要原因是
、 ＝ 俞・ 于 ・ Ｄ Ｚ Ｈ ・ （ ‘ 一 了 ’
式中 Ｖ一 携带漏风量， ｍ Ｖ Ｓ ； Ｄ一 转子直径， ｍ Ｈ一 转子高度， ｍ ｎ 一 转子转速， ／ ｒ ｍ ｎ； ｉ
（ １ ）
△ 只＝ （ ｐ ； ｋ ＋ 凡） ／ ２ 一 凡＝ （ ｐ ｌ ｋ 一 凡） ／ ２
２ 双密封改造减少漏风的原理
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总第１ １ ６ 期第 ２ ８ 卷
电力机械
２ ． ，容克式空预器的漏风
２ ． １ ． ，携带漏风
达到，如将预热器冷端间隙调成能抵消转子曲线变形
空预器由于转子转动，转子仓格中的空气会不断 地转移到烟气侧而被烟气带走， 这是携带漏风。 携带漏
１ ８ ７ ９ ． ６ ｍ ｍ设计， 冷段改用 ｃ ｏ ｔ ｒ ｅ ｎ 材料（ 原为Ｑ ２ ３ ５ 一 Ａ
材料） 。 Ｆ Ｎ Ｃ 波型传热元件的特点是： 交叉流道， 比Ｄ Ｕ 元件可强化 １ ０％ 换热， 阻力系数相当， 节约 ８ ％ 一 ０％ １
电力机械
浙江台州发电厂 ３ ０Ｍｗ 机组锅炉 ３ 空气预热器密封系统改造
杨朝辉
（ 台州发电厂。 浙江 台州３ １８ １６ ０ ）
摘要：针对台州电厂 ３ ０Ｍｗ 机组空气预热器存在 Ｌ ３ ｃ ｓ 控制系统故障、 扇形板变形、 漏风率 偏大等问题， 根据空气预热器热态变形和多道密封能减小漏风机理， 采用双密封结构， 将转子 ２ ４ 仓格改成 ４ ８ 分仓， 并作三向密封改造、 固定扇形板和弧形板、 更换换热元件、 减少中心筒和相关部 件的漏风量等改造措施。经过改造， 漏风率从原 １ ６ ％ 一 １ ９ ％ 降到 ５ ． ５ ％ 一 ６ ． ６ ％， 改造取得预期效果。
风一般占总漏风的 ２ ０％， 携带漏风量可由下式算出：
的ｖ形、 加装密封补隙片等措施， 从而减少漏风面积； 其次是增加密封道数、 减少压差。
当采用双径（ 轴） 向密封片， 一次风至烟气侧压差
由 单径（ 轴） 向 密封片的△ 几 ＝ ｌ Ｐ ｋ 一 凡 降为双径（ 轴） 向
密封片的△ 只 ， 即降为：
受热面积４ ２６ ０ｍ 兮 台， ４ 仓格， ２ 立式， 三分仓结构， 烟
气向下流动， 一次风和二次风温度分别为３ ３８ ． ５ ℃ 和 ５２ ３ ． ８ ℃， 排烟温度为 １ ４３ ℃。受热面高度： 将来层（ 预
留） １ ０ ２ ｍ ｍ ， 热段层 ｇ ｌ ４ ｍ ｍ ， 热段中间层 ４ ５ ７ ｍ ｍ ， 冷段
空预器的转子与壳体之间必定要存在着间隙， 空 预器中空气和烟气由隋 性区密封分开， 转子密封片与 壳体密封板之间的间隙总是大于零，由于烟气侧为负 压， 而空气侧压力较高， 必然会使空气通过间隙漏入烟 气。 这是直接漏风。 直接漏风一般占 总漏风量的８ ０％， 对三分仓容克式空预器而言， 一次风仓的空气会漏向 烟气仓和二次风仓。 空预器中压差的大小主要取决于锅炉烟风道以及 制粉系统的阻力，空预器冷端气流间的压差与空预器 本身的结构也有一定的 关系， 但当空预器的直径确定 后， 就不可能通过预热器设计本身去减少空预器气流 间的压差值。 ２ ． ２减少直接漏风的方法 直接漏风与泄漏面积成正比， 与压差的
同左， 并把空预器人口烟
道重新固定。
预热器的漏风率中有 ０％左右为烟和 ８ 空气压差引起的直接漏风，依据下列等式
计算 ：
方案二
转子 ２ ４ 仓格改成 ４ ８ 仓格， 作三
同左， 原冷热端换热元件 更换， 空预器人口烟道
重新固定。
， 。 ） ； ＝ 犬 。 ［ （ 只 一 凡 ） ｚ ／ ］ 。 ５
３ ０ ５ ｍ ｍ 。热端径向扇形板配有漏风控制系统（ Ｌ Ｃ Ｓ ） 。 为叙述方便， 以下文中空气预热器均简称为空预 器或预热器。
中试所测得的数据表明， ７Ａ ＃ 、 ７Ｂ机组空预器漏 ＃ 风率分别为 １ ６ ． ０ ７ １ ％和 １ ７ ． ３ ０ ８ ％， ＃ Ｓ Ａ 、 ＃ Ｓ Ｂ空预器漏 风率分别为 １ ５ ． ４％ １ 和１ ２． ４％， ２ （ 设计值为 １ ０％） ， 造成 风机电耗大， 影响了锅炉出力及效率。
两台上海锅炉厂生产的三分仓容克式空气预热器（ 以
下弯， 而无法回复。 另外， 如果一旦 Ｌ Ｃ Ｓ 出现故障没有 及时使扇形板回复， 扇形板加力机构右侧的千斤顶将
损坏。
下简称空预器） ， 型号为２ ９ ｖ ｌ （ Ｔ ） 一１ ７ ７ ８ Ｍ Ｏ Ｄ 。
１ ． ２ 空预器漏风率偏大
其主 要设计和结构参数： 转子直径币 ０３ １ ０ｍ ３ ｍ ，
盛 且
万方数据
总第１ １ ６ 期第 ８卷 ２
电力机械
考虑到我厂 ＃ 经综合比较， ７ 炉空预器的一、 二次 风温及烟温与锅炉的实际运行工况比较适配， 换热冷 段堵灰情况良好 ， 烟风压差 、 温度等各项参数与设计 参数也基本接近，故 ＃ ７ 炉空预器的改造决定采用上
（ ５ ） 空预器转子围带密封。＃ ７ 炉空预器围带密封 是在所有原有和新增轴向密封处的围带销内侧， 为配 合轴向密封以减少轴向漏风率， 布置了两道密封挡板， 结构见图２ 。
围带内侧密封 围带内侧密封
封挡板
海锅炉厂的方案三。改造工作在 ２ ０ ４年５ ０ 月至 ６ 月 ＃ ７ 炉大修期间完成。
虽然 们 炉空预器改造后漏风率、 热端一 、 二次风 温度等各项参数均符合设计改造要求， 但在热态试运 行时， ７Ａ空预器卡跳。故 ＃ ＃ ８ 炉空预器的改造决定采
用豪顿华公司的方案三。 改造工作在 ０ ５年 １ ０ 月至３
再热、自 然循环单汽包 ｎ型露天布置辐射式锅炉， 型
＃ 扇形板 Ａ驱动电动机的正转接触器 Ｋ ｌ Ｍ ８ 吸合后 ４ 跳闸， 造成 Ａ电机主回路断不开， 并驱动扇形板不断
号为 Ｂ 一 ０２ １ ５／ ８． １ ４ ４ 一 Ｍ 。采用正压直吹 Ｍ Ｓ 中速磨系 Ｐ 统， 前后墙对冲燃烧方式。在风烟系统中， 该锅炉配有
Ｎ ｏ ４／ ２ 砚 扣 ７
万方数据
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密封片被撞击后会使漏风大量增加，影响预热器 的安全运行。 在运行中， ７、 ＃ ８ 机组 ７ ＃ Ｂ 、 Ｓ Ｂ空预器曾相 继出现电流幌动，内部有异音。检查发现冷端扇形板 的调节装置螺杆有裂纹和销子脱落， 扇形板与冷端径 向密封片有撞击。２ ０ ０年１ ２ 月对＃ ７ 机组临修， 检查 发现 ７ Ｂ预热器内部冷端一次风扇形板已位移，调节 装置螺杆断裂， 将冷端一次风扇形板进行固定， 空预器 投运后异音消除。 在２ ０ ２年５ ０ 月对 ＃ ８ 机组中修期间， 又将 Ｓ Ｂ 预热器冷端一次风扇形板固定。
月＃ ８ 炉大修期间进行。
图２围带内侧密封图 ａ ） 改造前 ）改造后 ｂ
４密 封改 造的 主 要内 容和 技 术特 点 ． ２ ［ １ ３
（ １ ） 转子隔仓改造： 将原有转子仓格由２ ４ 仓改造 成４ ８ 仓结构， 即增加一倍的转子径向隔板， 同时更换 转子冷端换热元件支撑栅格。 （ ２ ） 固定扇形板及轴向密封弧型板 ： 通过在各扇 形板和轴向密封板与相关的静态构件之间焊接新的 密封挡板 ，将扇形板和轴向密封板固定在一定的位 置， 由此形成完整的焊接结构， 取消原有的密封调节 装置， 尽量消除可能存在的二次漏风。 （ ３ ） 径向密封与轴向密封片的改造更换： 对密封 片的尺寸、折角和相应的密封压板进行了重新设计， 以适应静密封结构的密封间隙。
（ ３ ）
双径（ 轴） 向密封片一次风至烟气侧漏风量 ｖ ， 与 单径（ 轴） 向密封片漏风量 ｖ ｄ 之比 值为： Ｖ ｓ ／ Ｖ ｄ ＝ （ △ ｄ／ Ｐ △ 只） ， 几 ＝ ０ ． ７ ０ ７ （ ４ ） 式中 尸 １ ‘ 一 空气压力， Ｍ ａ； Ｐ