回转式空预器漏风率超标原因分析及对策

随着电站锅炉蒸汽参数的提高和容量的增大，尤其配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，其中采用最多的是受热面转动的回转式空预器。该种形式的空预器主要问题是漏风，下面重点分析漏风的形成原因，并针对本单位部分空预器漏风率偏大提出自己的几点建议。１　漏风的危害

漏风对锅炉运行的经济性有很大影响。据试验统计，配３００ＭＷ机组锅炉空预器漏风率每降低１％，可降低机组煤耗０．１６ｇ／ｋＷｈ。空预器的漏风使得空气直接进入烟道由引风机抽走，使送、引、一次风机电耗增大。同时，漏风使烟气排烟过剩，空气系数增大，进一步增加排烟热损失，使锅炉热效率降低。若漏风严重，会使送入炉膛的风量不足，导致锅炉的机械未完全燃烧热损失和化学未完全燃烧热损失增加，另外，由于供氧不足还会形成还原性气氛，使灰渣熔点下降，引起炉膛结渣及高温腐蚀，甚至限制锅炉出力。２　回转式空预器漏风的原因分析

一般电厂要求受热面回转式空预器的漏风率在１０％左右，但多数空预器漏风率却在１５％～２０％之间，有少数接近３０％。现就主要原因分析如下：

回转式空预器漏风率

超标原因分析及对策

　卢彦良，尹学斌

（宁夏吴忠市锅炉压力容器检验所，宁夏　吴忠　７５１１００）分析：（以采暖１０６天计） （１）回收冷凝水８０００ｔ； （２）回收热量８．７×１０８ｋｃａｌ； （３）节煤２４５ｔ； （４）节水８０００ｔ；

２３００ｋＷｈ；１２００ｔ；

１１０００元；

７　汽改水项目经济效益分析

蒸汽采暖系统改为水暖系统，每个采暖期的经济效益如下：

（１）减少冷凝水损失１６．８５万元；

（２）冷凝水余热资源利用经济效益１３万元； （３）每个采暖期节煤５６０ｔ。

综合节约资金４０万元。项目计划投资３５万元，投资回收期为一个采暖期。该技术节约了能源又减少污染，符合国家即将颁布的《清洁能源生产法》。■

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２．１　携带漏风

携带漏风是空预器受热面空间所包容的空气由于转子转动而带到烟气侧所引起的泄漏，这是回转式空预器所固有的。转子旋转越快，携带漏风量越大。转子中受热面的充满度越高，携带漏风量越小。这部分漏风是不可避免的，所影响的漏风率一般为１％。２．２　直接漏风

直接漏风是影响回转式空预器漏风率的主要因素。在三分仓结构的空预器中，流经的一、二次风是正压，烟气是负压，而且回转式空预器本身是一种转动机械，动静之间总存在一定的间隙。尽管这些间隙有密封装置，但也不可能将这些间隙堵死。这样，空气会在这种压差的作用下，通过这些动静之间的间隙直接漏到烟气中去。直接漏风量的多少与这些间隙的大小和两侧压差的平方根成正比。

如果动静间隙愈大，空气与烟气压差愈高，则漏风量愈大。引起间隙和压差增大的主要原因有：２．２．１　热态变形

受热面回转式空预器在热态运行中，转子上下存在较大的温差，即热端温度高，转子径向膨胀大；冷端温度低，径向膨胀小。同时，中心轴向上膨胀，热端相对冷端膨胀较多。另外，当转子温度升高后转子的钢性会降低，加之转子本身重量很大。所以，当转子受热后会出现转子外围向下变形的“蘑菇”形状。由于转子出现　“蘑菇”状变形，在转子上部与热端扇形板之间形成一条狭窄的三角形漏风区。三角形漏风区所造成的漏风量是比较大的，约占空预器总漏风量的４０％。２．２．２　结构设计

三分仓结构的空预器受热面一般分成２４个仓格，每道仓格所占圆周角为１５°，正好与扇行板的扇形角相等，从而使径向密封片和轴向密封片在通过扇形板和弧形板时均形成单道密封结构，造成密封片两侧的压差很大，漏风增大。

空预器扇形板和弧形板在设计上是考虑可进行调整的，所以在扇形板和弧形板侧面设计了单道静密封装置。由于静密封片在运行中易产生热态变形和磨损，经过一段时间的运行，单道静密封处的漏风会逐渐增大。 空预器热端扇形板通常设计为两端悬吊固定，在热态运行时会产生中间向下弯曲变形，有时变形量超过转子“蘑菇”变形量，则出现热端扇形板与径向密封片

发生严重磨损的现象，把径向密封片磨成卷边，扇形板被磨出道道沟痕，造成扇形板密封面不平整，增大漏风。 受热面回转式空预器的传动方式多采用圆周围带传动，设计中必须将轴向密封片分成上下两半，中间的区域安装传动销，从而使轴向密封中间形成一个较宽的漏风带，空气就从转子外侧漏入烟气区。 空预器中心筒密封一般都是采用比较简单的密封结构，在空预器刚投运后不久就出现中心筒向外漏风冒灰的现象。

２．２．３　蓄热元件低温腐蚀

燃料当中的硫在燃烧时与水蒸汽作用形成硫酸蒸汽，当金属温度低于或接近酸露点时硫酸蒸汽就会凝结下来腐蚀金属，并可能大量粘灰形成堵灰。 回转式空预器低温腐蚀不仅使金属蓄热元件严重腐蚀，破裂穿孔，而且造成整个空预器冷端的堵灰，一、二次风压头巨增，与烟气侧压差变大，进而通过冷端径向密封的漏风量也增大。若堵灰严重，将使流经吸风机的风量减少，引起吸风机喘振，锅炉被迫降负荷运行。２．２．５　设备管理方面的原因

空预器在正常运行过程中，若烟气进口温度调整不当超过了设计值或通过空预器的空气流量减少，都会使转子的密封磨损过量，漏风增大。当燃烧器工作变差或热风道积灰严重，会使管路阻力增加，热空气压头增高，空气侧和烟气侧压差变大，漏风量增大。 一些为保证空预器性能而配置的设备如暖风器、吹灰器、ＬＣＳ热态自动跟踪装置等，由于设备和技术原因不能投运或投运后不正常。另外，检修人员对漏风的危害认识不足，再加上随着设备运行时间的增加，密封磨损严重，调整更换工作量大，生产现场环境差等，造成对检修质量把关不严，要求不高，这些也是漏风率偏大的一个主要原因。

３　降低回转式空预器漏风率的主要措施

通过原因分析，降低空预器漏风率无论检修还是运行都应从减少直接漏风入手，坚持两个原则： （１）减小间隙：即在回转式空预器的所有动静部件之间装设良好的密封装置，这些密封装置必须把空预器各部件热态膨胀变形造成的间隙降至最低限度。 （２）缩小压差：努力降低烟风侧压差及转子阻力。 宁夏大坝发电有限责任公司４×３００ＭＷ机组锅炉