空气预热器疏导风系统改造

空气预热器疏导风系统改造
作者：田向东
来源：《城市建设理论研究》2013年第15期
[摘要]
国电酒泉热电厂新建工程（2×330MW），为亚临界、燃煤、空冷机组，现已投入商业运行，该工程空气预热器为东方锅炉（集团）股份有限公司设计、生产的三分仓容克式空气预热器，型号为LAP10320/2150，空气预热器总体上可分为转子（包括支撑轴承，导向轴承，中心筒，模式扇形仓，传热元件等），上、下中心梁，端座架、侧座架及外壳连接板，三向密封元件，辅助部分（吹灰器，消防水管，人孔门及观察窗）等几部分组成。

空气预热器密封间隙调整直接影响到空气预热器运行安全性和经济性。

空气预热器密封间隙偏小，将导致空气预热器卡涩；间隙偏大，将导致空气预热器漏风率过大。

空气预热器密封质量控制对机组运行经济性的影响主要表现在锅炉送/引风机、一次风机电流增大，空气预热器换热效率下降。

机组启动至满负荷运行期间，空气预热器的密封装置不应发生严重摩擦，空气预热器电流在额定值以内，波动范围在正负2安培之间。

空气预热器密封间隙参数是制造厂按照锅炉100%负荷时的设计参数计算得出，这些参数必须在冷态调整中予以预留，使转子在热态“蘑菇状”变形后获得满意的密封间隙。

新投产机组空气预热器漏风率的评价标准：锅炉满负荷运行工况时，空气预热器漏风率小于6%。

但就是达到评价标准要求，仍然有大量的热量散失掉，影响机组运行的经济性，因此，改造该系统，可大大提高机组的经济性。

[关键词]施工设计改造
中图分类号：TD724文献标识码： A 文章编号：
一、疏导式密封控制系统工作原理
空气预热器设备正常运行时，具有正压的空气只能通过设备内形成的密封副中的密封区、疏导区，向具有负压的烟气侧泄漏。

由于密封副中的密封区的作用，使空气泄漏量一般在5%～8%范围。

密封副中的疏导区在设备外疏导风机的作用下形成与烟道负压相匹配的负压，因此经过密封区的泄漏空气及转子仓格携带的空气进入疏导区时，即被负压疏导缝吸入疏导负压仓内，再经疏导管道、疏导联箱、疏导风机、出口管道，将回收的热空气送入热二次风道内，随二次风进入炉膛助燃，或送入送风机出口，提高空气预热器入口温度起到暖风器作用。

因而进入烟道的泄漏空气几乎为零，所以设备漏风率能够控制在0.5%～3.5%范围内。

密封疏导自动控制系统就是通过对进、出烟气压力的检测，经过控制逻辑处理，自动通过电机变频器调整疏导风机的出力即风机转速，从而自动地调整设备内的漏风疏导量。

因此，密封疏导系统能够做到无论锅炉负荷如何变化，其预热器漏风率始终控制在设定范围内。

二、空气预热器疏导式密封控制系统的构成:
空气预热器疏导式密封控制系统由机械密封结构；漏风疏导装置；自动控制系统组成。

本工程每台空气预热器配置一套机械密封装置，每套系统分别由两套机械密封疏导装置构成。

1、机械密封结构：
包括一次风、二次风与烟气侧热端、冷端扇形板、轴向密封板、静密封，固定在转子上的所有密封片和端部的径向密封片，密封片与一次风、二次风与烟气侧热端、冷端扇形板、轴向密封板形成预留间隙设置，一次风、二次风与烟气侧热端、冷端扇形板、轴向密封板由可调节连杆及密封板固定在空气预热器壳体上。

在扇形板以及轴向密封板中设有负压腔室，冷、热端扇形密封面和轴向圆弧密封面在疏导区域内按技术要求，划定并布置疏导缝。

该缝与相应的负压疏导仓相通，疏导仓又通过疏导通道连接管与设备外疏导装置相连，构成泄漏空气的负压疏导通路。

2、漏风疏导装置：
漏风疏导装置是由动力配电柜、电机变频器、疏导热风机、疏导连箱，各疏导仓连接管道，疏导风机管道电动风门及就地仪表柜等组成。

3、系统自动控制：
该自动控制系统是由进、出口烟道压力变送器，疏导区域压力变送器，二次热风箱压力变送器和出口风管压力变送器、温度变送器等测量元件，各风管上的电动调节门，疏导风机等组成。

三、空气预热器疏导式密封控制系统改造范围
（一）、机务部分：
1、空气预热器内部改造：包括冷热段一次风与烟气侧扇形板、冷热段二次风与烟气侧扇形板、一次风与烟气侧轴向密封板及二次风与烟气侧轴向密封板。

在上述位置疏导区域内按技术要求，划定并布置疏导缝，该疏导缝与相应的负压疏导仓相通，负压疏导仓由原有空气预热器设备筋板及盖板组成。

2、外部管道施工：包括各改造部位疏导区域引出管道，疏导管道集箱、风机出入口管道及各处风门;风门检修平台。

3、新增安装疏导风机2台
（二）、电气、热控部分：
1、疏导风机电机变频柜；就地仪表箱及就地仪表由进、出口烟道压力变送器，疏导区域压力变送器，二次热风箱压力变送器和出口风管压力变送器、温度变送器等测量元件，各风管上的电动调节门。

2、电缆敷设及接线
3、整套系统调试
四、施工工序
（一）、空气预热器内部改造
1、周向密封板改造
本工程采用轴向密封板就地改造，在主壳体板Ⅰ、主壳体板Ⅱ上开孔，将弧形板改造区域外露出来，按设计将疏导缝采用等离子切割机进行开缝，辅导缝开好后进行疏导仓配制。

待内部完成验收合格后回装壳体板，回装时采用Y型坡口，断续焊接以防止壳体变形。

2、热端扇形板改造
热端扇形板采用在空气预热器内部改造，将部分径向密封片拆除，以便热端扇形板可以放至转子上，通过盘动转子将扇形板转至烟气侧，采用手拉葫芦将扇形板密封面朝上临时挂起，待两块扇形板都转至烟气侧后搭设操作平台，将扇形板平稳牢固放置于平台上，进行疏导区域的疏导缝及疏导负压仓施工。

施工完毕经验收后，按上述步骤反之回装。

3、冷端扇形板改造
冷端扇形板在移出前应在烟道内搭设好操作平台，后续工序与热端施工工序一致。

轴向密封板及冷热段扇形板回装前应在空气预热器壳体及上下端桁架上将疏导引出管穿墙孔按设计图纸预留。

（二）、外部管道安装
首先将疏导系统集箱布置于空气预热器下方，分头进行与各疏导区域管道连接及风机出口管道连接；风机出口管道可先进行至热二次风及冷风位置安装，待疏导风机二次灌浆结束并达到设计要求强度后方可进行连接。

管道支吊架采用现场布置，布置应符合相关规范。

电动门检修平台根据现场实际情况搭设，平台施工应符合相关规范。

（三）、疏导风机安装
在风机基础移交后复核符合其纵横中心线、地脚螺栓孔中心线及各部位标高，其误差应在规范要求内。

正确无误后方可进行施工。

安装前，基础上表面应凿好毛面和清除杂物、污垢后放置斜垫铁，将电机，轴承箱及风机壳体放置于基础上进行初步找正，确定其纵横中心线无误后进行一次灌浆;待灌浆料强度达到设计要求后进行二次找正，待设备找正固定后，进行二次灌浆。

（四）、电气热控部分
电气及热控部分可在管道安装同时穿插进行，变屏柜及就地仪表箱安装于业主指定位置，电缆敷设根据现场实际情况进行。

各仪表等安装应符合相关规范。

五、质量控制措施
1、空气预热器内部改造
保证改造后不影响扇形板的调节，保证对扇形板的现场改造不会使扇形板产生额外的变形。

2、疏导系统外部施工
管道应布置合理美观，并保证有足够的热膨胀补偿；安装中心线偏差±30mm以内，管道支吊架符合《验标》管道篇；支吊架布置合理，结构牢固，不影响管系的膨胀；阀门安装应符合介质流向；阀门和传动装置的安装位置应便于操作和检修。

阀门的电动装置符合下列要求：根据电动装置的特性正确调整行程开关位置，阀门应能关严、开足。

3、疏导风机安装
以转子中心为准，其标高偏差±10mm，纵、横中心线的偏差不大于10mm机壳本体应垂直，出入口的方位和角度正确；机壳进风斗与叶轮进风口的间隙应均匀，其轴向间隙(插入长度)偏差不大于2mm，径向间隙符合设备技术文件的规定；分部试运符合相关规范。

六、取得的效果
1、新投产机组空气预热器漏风率的评价标准为空气预热器漏风率小于6%，本工程按照国电精细化施工指导意见要求，严格控制了空预器径向密封间隙、空预器轴向密封间隙、空预器周向（旁路）密封、中心筒密封间隙，密封间隙与规定值偏差不大于0.5mm，周向（旁路）密封片的安装及调整应符合设计要求，密封间隙与规定值不大于0.5mm，经满负荷状态，甘肃电科院测定，不投运疏导风系统时，漏风率为4.3%，投运疏导风系统时，漏风率为0.52%，为机组安全经济运行，奠定了坚实的基础。

编制依据：
1、《电力建设施工技术规范（第二部分：锅炉机组）DL 5190.2-2012》
2、《电力建设施工质量验收及评价规程（第2部分：锅炉机组）
DL/T5210.2-2009
3、东方锅炉厂提供的空气预热器安装图纸
4、《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2012
5、《工程建设标准强制性条文》电力工程部分2006年版
6、东方锅炉厂《回转式空气预热器安装说明书》
7、北京哈宜节能环保科技开发有限公司提供的图纸。