空预器间隙调整介绍

超超临界大型电站锅炉空气预热器 自动控制系统及工程应用
西安理工大学信息与控制工程中心 西安智通自动化技术开发公司
2011年6月

一、电站锅炉空气预热器简介

电站锅炉空气预热器(简称空预器)是大型火力发电厂中 电站锅炉的重要设备。对于300MW-1000MW的机组，空 预器的直径:10-16米，重量:800-2500吨

空预器原理
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热烟气通过省煤器后 流经转子，将热量释 放给蓄热元件 蓄热元件通过电驱动 装置转动到空气侧 蓄热元件在空气侧将 在烟气侧得到的热量 释放给冷空气 如此周而复始的循 环，实现烟气与空气 的热交换

二、空气预热器控制的关键问题

空预器密封间隙控制问题
漏风对空预器性能的影响主 要表现为 1.大量热空气由烟道排出带 1.大量热空气由烟道排出带 走了大量的热能，降低了整 走了大量的热能，降低了整 个机组的燃烧效率； 个机组的燃烧效率； 2. 降低了送引风机的有效出 2. 降低了送引风机的有效出 力，增加了厂用电的消耗。 力，增加了厂用电的消耗。
空预器转子的蘑菇状变形示意图

径向密封
扇形板
环向密封
轴向密封
轴向 密封板
如果不采取措施，满负荷下将有 如果不采取措施，满负荷下将有 大约60%以上的漏风是通过上部径向变 大约60%以上的漏风是通过上部径向变 形间隙泄露的。 形间隙泄露的。 以300MW机组为例,一般漏风率下 以300MW机组为例,一般漏风率下 空预器漏风间隙及理想跟踪示意图 降1%，可节约费用约300万元/年。 降1%，可节约费用约300万元/年。

三、问题的解决方案与分析

3.1.2 近年出现的漏风控制手段
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
双道密封 三道密封 拖曳式软密封 钢丝刷软密封 弹簧密封 自动漏风控制系统 四分仓设计 抽气密封 加压密封

6 自动漏风控制系统——西安理工大学（1988-），填补了国内空白
利用原理：减小密封间隙 实现方法：自动跟踪转子位置 得到效果：长期全负荷降低直接漏风 优 点： 1. 不必增加转子仓格 2. 投资低，见效快,非接触无磨损！ 3. 100万机组漏风率可到3- 4% 不足之处： 1. 技术门槛高，需一定运行操作水平 使用情况： 1. 大型机组普遍使用 目前60万以上机组大部分配置

3. 1.3 综合比较
手段 双道密封 三道密封 拖曳软密封 钢丝刷软密封 弹簧软密封 自动密封 四分仓 抽气密封 加压密封 控制效果 好 好 好 不明显 好 好 好 好 好 持续性 长期 长期 短 短 最短 最长 长期 较长 较长 投运费用 省 省 省 高 高 最省 高 高 高 运行费用 省 略省 省 省 略高 省 略省 略省 最高 维护成本 无 无 高 略高 高 最低 无 高 最高 操作要求 无 无 无 无 有 有 无 有 有
自动间隙密封效果最好！

3. 1.4 自动间隙密封技术介绍——西安理工大学
1、技术难点
1、密封间隙的检测问题。由于空预器内恶劣、高温（400℃ 1、密封间隙的检测问题。由于空预器内恶劣、高温（400℃ 以上）、高腐蚀和高粉尘的现场环境，需要测量密封间隙的 以上）、高腐蚀和高粉尘的现场环境，需要测量密封间隙的 传感器能够在此环境中长期、可靠地运行。 传感器能够在此环境中长期、可靠地运行。 2.由于运行工况恶劣，密封间隙自动控制系统难以长时间可 2.由于运行工况恶劣，密封间隙自动控制系统难以长时间可 靠、在线稳定运行，对自动控制技术提出了较高的要求。 靠、在线稳定运行，对自动控制技术提出了较高的要求。
3、机组容量不断提升，设备维护工作强度增大，现场运行人 3、机组容量不断提升，设备维护工作强度增大，现场运行人 员大量裁减，对系统智能化要求及自动运行效率提出更高的 员大量裁减，对系统智能化要求及自动运行效率提出更高的 需求。 需求。

2、相应的解决方案
1）针对空预器内恶劣、高温、高腐蚀和高粉尘的现 1）针对空预器内恶劣、高温、高腐蚀和高粉尘的现 场环境，设计了可以可靠的运行在400℃以上环境中 场环境，设计了可以可靠的运行在400℃以上环境中 的间隙传感器。 的间隙传感器。
间隙传感器
间隙变送器
冷却风装置

传感器的主要性能指标 传感器的主要性能指标
1.间隙测量范围 0-10mm 2.分辨率 ≤0.1mm 3.频率响应 ≥50Hz 4.间隙测量探头耐温 ≤ 450℃ 5.信号变送器耐温 ≤ 65℃ 6.输出信号标准 0-10mA与4-20mA 可设置 7.测量装置维护周期 4年（安装冷却风装置)

工业控制计算机 + PLC 两级计算机控制结构

全封闭型漏风间隙调节机构

友好人机交互软件操作界面

谢 谢 大 家！