回转式空预器漏风率超标原因及对策

回转式空预器漏风率超标原因及对策

发表时间：2018-11-13T20:01:12.323Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：关宏宇宋德星

[导读] 摘要：在应用回转式空预器的过程中，漏风率超标是经常遇到的问题，这一问题的出现，不仅会给锅炉的运行造成影响，还直接影响到锅炉的热效率。

（国家能源集团国电电力大同第二发电厂山西大同 037400）

摘要：在应用回转式空预器的过程中，漏风率超标是经常遇到的问题，这一问题的出现，不仅会给锅炉的运行造成影响，还直接影响到锅炉的热效率。因此，有必要对回转式空预器的漏风率超标的原因进行分析，同时采取有效的对策，进而保证锅炉的正常运行。

关键词：回转式；空预器；漏风；原因

燃煤发电厂空气预热器是利用锅炉尾部烟气的热量来加热燃料燃烧所需空气的热交换设备,已成为现代锅炉的一个重要组成部分。随着电站锅炉蒸汽参数的提高和容量的增大，尤其是配300MW及以上容量的锅炉，通常都采用结构紧凑，重量较轻，布置灵活的回转式空预器，其中,采用更多的是受热面转动的回转式空预器。该种形式的空预器普遍存在漏风的问题，对锅炉运行的安全性、经济性与稳定性造成较大威胁。归纳回转式空预器运行过程中的漏风问题，分析原因和测定方法，总结相应的控制措施具有重要的参考价值。

1、回转式空预器漏风率超标原因分析

在一般电厂中，在机组锅炉中应用受热面回转式空预器，要求将漏风率控制在10%上下然而在实际应用中，绝大部分回转式空预器漏风率多在15%-20%范围内，甚至有些漏风严重的，则超过了30%，导致回转式空预器漏风率超标的主要原因可以从以下几个方面进行分析: 回转式空预器携带漏风。回转式空预器携带漏风属于不可避免的漏风，是空预器受热面空间中所存在的空气在转子转动过程中带动到烟气侧所引起的泄露量，这部分漏风量属于回转式空预器所固有的，随着转子转动速度增加，其携带漏风量不断增加：转子受热面充满度增加其漏风量则降低。回转式空预器携带漏风无法避免，但其漏风量一般多为1%左右，不会引起漏风量超标。

回转式空预器直接漏风。影响回转式空预器漏风率超标的主要因素为直接漏风。当前，回转式空预器多采取的是三分仓结构，在这种结构中，经过的一次风与二次风属于正压，烟气属于负压状态。因回转式空预器属于一种转动机械，在运行过程中，总会存在着一定的空隙。虽然通过密封装置对存在的空隙进行了处理，但间隙仍存在。空气在正压与负压之间的压差影响，下会通过间隙漏到烟气之中漏风量的大小与间隙状态及压差存在着正相关关系，如间隙越大压差越高回转式空预器漏风量则越大。

2、直接漏风产生的主要原因

2.1受热问题

在设备运行的过程中，受热面回转式空预器将始终处在热态运行中。而在这种情况下，转子上下具有较大的温差，从而导致热端的转子径向膨胀，而冷端的转子径向偏小。所以，转子长期处在这种状态下容易出现一定的形变，从而使热端扇形板和三角形区域间出现漏风区，进而造成较大的漏风量。

2.2设计问题

从结构上来看，回转式空预器是三分仓结构。所以，其受热面可以被分成是24仓格，而每一格都具有15度的圆周角。而这样的结构设计，将使轴向与纵向密封片形成单道密封结构。而这种密封结构则会使密封片承受较大的两侧压力，从而增加设备的漏风率。

2.3腐蚀问题

在锅炉运行的过程中，燃料中的水蒸气和硫将发生反应，从而形成硫酸蒸汽。而在金属设备的温度接近酸露点的情况下，则会导致金属设备遭受腐蚀，并出现粘灰的问题，从而造成设备的堵灰现象。堵灰将使的一、二次风的入口风压增大，使其与烟气的差压增大，从而增大了漏风率。

2.4吹灰问题

空预器一般都布置有冷、热端蒸汽吹灰系统。空预器的运行状态的好坏和吹灰系统的运行有较大的关系。蒸汽吹灰系统的吹灰频次、吹灰压力、疏水温度等均会影响空预器的运行。吹灰压力过高容易造成空预器受热面吹损，过低则易造成设备堵灰。而蒸汽吹灰系统疏水不完全，则易导致蒸汽带水，从而带来堵灰和低温腐蚀等隐患。

2.5设备管理问题

空预器布置的位置尾部烟道中，在飞灰、腐蚀等因素的影响下，密封件的磨损，导致空气进入到烟气侧，从而导致其空气流量不足。而在这种情况下，转系密封磨损量会继续增大，从而增加设备的漏风率。所以，设备维护人员需要定期及时进行设备的管理和检修，从而避免因转子密封磨损量增加而导致的漏风率增加。但就实际情况而言，由于受限于火电机组并网运行的特殊性，所以设备元件往往无法得到及时更换，从而造成了设备的漏风率超标。

3、防止漏风率超标的对策

3.1漏风的危害

漏风是回转式空预器的主要问题，对锅炉的经济运行产生很大的影响。漏风会使空气直接进入管道，并且通过引风机抽走，增大了风机电耗，一方面造成了不必要的经济损失，同时漏风引起烟气排烟过量，导致空气系数也随之增大，排烟的热损失量进一步加大，使锅炉热效率降低。当漏风现象严重时，送入的风量也会不足，锅炉的机械未完个燃烧热损失以及化学未完个燃烧热损失增加，损失过量的情况下甚至会限制锅炉出力。

3.2提高空气预热器金属壁面温度

提高空气预热器壁温可减少硫酸蒸汽凝结量并减缓低温腐蚀。而壁温提高则需要提高排烟温度和入口空气温度，这将使排烟热损失提高并使锅炉热效率降低。实际上提高空气预热器壁温最常用的方法是提高入口空气温度，常采用的方法有以下几种。热风再循环：将空气预热器出口的部分热风通过管道再送回空气预热器入口，使空预器入口空气温度升高并提高金属壁面温度。对燃用高硫煤的锅炉，当烟气露点温度较高时，此方法可能不能满足空气温度需要提高的程度，否则锅炉效率将会下降较多。加装暖风器：在空气预热器和送风机之间加装暖风器作为前置式空气预热器，暖风器是利用汽轮机抽汽加热空气的管式加热器，通过调节蒸汽流量来改变空气出口温度，而暖风器出口处蒸汽应全部凝结成水。这种方法也会使排烟温度提高，锅炉热效率下降。但由于它利用了汽轮机的抽汽，减少了汽轮机的冷源损失，提高了热力系统的热经济性，也即提高了循环热效率，使全厂经济性下降不多。无论是采用热风再循环还是采用暖风器均会使风机电