四分仓回转式空预器漏风率控制

四分仓回转式空预器漏风率控制

孙守群于梦飞

（山东电力建设第三工程有限公司山东青岛266100）

摘要：目前国内大中型电厂选用四分仓受热面回转式空气预热器，漏风率是空预器重要的参数之一，漏风率是直接影响到机组提高经济效益，并且会直接影响到设备的使用寿命。通过分析空预器的结构原理，漏风的形式及原因，在满足空预器漏风率指标的情况下，对设备的设计、制造、安装及后期运行检修具有重要意义。

关键词：四分仓回转式空预器、漏风率、漏风组成、漏风分析、漏风控制

1引言

目前国内大中型电站广泛选用四分仓受热面回转式空预器，对于回转式空预器漏风率问题作为电站棘手的问题。漏风率直接影响到机组运行工况，并会导致烟侧温度降低，排烟温度降低，热风的温度降低，降低换热效率，从而使受热面冷端的温度降低，加快冷端受热面的低温腐蚀，降低设备的使用寿命。降低空预器漏风率对于设备及机组运行工况等有着重要意义。

2四分仓回转式空气预热器漏风原因及控制措施

2.1漏风率偏大的危害

回转式空气预热器，在漏风率偏大的情况下，风侧气体泄漏至烟气侧，将导致风机功耗加大。当漏风超过送风机的负荷能力时时，导致延烧风量不足，锅炉燃烧损失增加，有可能会导致一次风送粉能力不足，降低机组出力影响机组工况。漏风率偏大，会降低炉膛负压，炉膛负压维持不住，迫使机组降负荷运行。空预器漏风量大，会导致锅炉排烟的过剩空气系数增大，导致锅炉热效率降低，导致低温腐蚀，达到一定程度会导致叶轮积灰，并会导致空预器受热面转子的低温腐蚀，降低设备的使用寿命，增加设备的损坏因素，给机组带来危害。漏风量的增加，会导致煤耗增加，使电厂的经济效益降低。

2.2四分仓回转式空预器漏风率控制措施

四分仓回转式空预器的直接漏风和携带漏风两种漏风形式，同时存在，对于空预器来讲，主要是通过回转式转子来实现热量的传递，在保证热态运行状态下的换热效率，保证热一二次风温度，保证机组的运行工况下，考虑控制漏风率的措施。

2.2.1携带漏风量的控制措施

根据携带漏风的原因分析的，携带漏风控制措施可分解为两点：

1、降低转子转速

2、降低V（受热面转子容积—蓄热原件的体积差）

携带漏风率在空预器漏风率所占比重在15%~30%，所占比重比较小，对于四分仓空预器，根据携带漏风的成因，是无法避免的，在保证烟气侧与风侧的换热效率的同时，携带漏风基本是定值。

2.2.2直接漏风量的控制措施

直接漏风率是四分仓回转式空预器漏风控制的关键，空预器的设计、制作、安装对直接漏风率的控制起着至关重要的作用。直接漏风率发生在空气预热器的热态运行状态下，并且在热态下空预器的转子，此时处于膨胀状态，在自身重力的作用下，成蘑菇状运行。四分仓结构，在密封周界上形成直接漏风的烟风压差都是二次风和烟气侧压差，相比三分仓一次风侧的密封周界上形成直接漏风的烟风压差是一次风和烟气侧压差，只有后者的约1/3，根据公式3得：直接漏风量与压差的开方成正比。对于四分仓回转式空预器直接漏风的控制从以下三点控制：

2.2.2.1选择合适的密封形式，减少由于密封结构增大漏风率。

四分仓回转式空预器在许多电站中的密封形式，多者选用双重密封或者三重密封代替单密封，在理论上根据双重密封与三密封在烟气侧与风侧，密封片之间的压力关系，三密封扇形板下两道密封片的压力要小于双密封。虽然扇形板下的密封数量越多，漏风率越低，但在保证预热器的运行中换热效率及结构在满足性能下的紧凑以及制作成本，切勿因小失大。当热态下的转子运转中，必定会导致转子上的密封片与中间梁扇形板接触磨损，扇形板提升机构的涡流测点反馈来源于转子角钢，并不能保证所有密封磨损都在控制之内，即使存在密封在复杂工况下损坏，也可保证漏风率，并且三密封对安装过程中间隙调整失误起到弥补，故在实际应用中三密封要优于单密封。

对于密封片形式一般有两种：硬密封与柔性密封。硬密封与柔性密封相比，柔性密封适应复杂工况的能力更强，对电机电流的干扰更小，硬密封在复杂工况下，对电机电流造成的波动更大。在柔性密封中，常见的密封三叉式密封，三叉密封片的前倾角使得空气流束通过间隙时收缩比硬密封片更大，密封性更好,能够充分扰动气流，使得进入空腔后气流形成更多更强烈的漩涡，进一步损耗气流动能，降低气流通过下一道密封片前的渐近速度，减少透气现象的影响，达到更好的阻漏效果。柔性好，密封间隙可设置的更小，对电流影响很小不超过1A。

2.2.2.2转子L型钢及T型钢加工

转子L型钢及T型钢是在安装过程成进行加工，L型钢在空预器漏风率控制过程中起到潜移默化的作用，是直接影响到四分仓回转式空预器漏风率的重要因素之一。

首先，L型钢的立面是热端旁路密封的热态下的接触面

其次，L型钢的水平面是热端径向密封的标尺定位的基准面

最后，L型钢的水平面作为扇形板提升机构检测转子热态下膨胀量的基准面，会直接影响到扇形板与径向密封之间的间隙，

综上所述三点L型钢是直接漏风的重要因素之一。由于转子直径较大，根据安装工艺，L型钢选用现场组合焊接后，再对其两个面车削达到满足后续工作及运行要求。

L型钢车削过程中，虽然转子的转速很慢，但相对与车削点来说，此刻的线速度是很大。转子型钢车削的质量很重要，一般要求L型钢的安装径向跳动，轴跳车削后的平面度小于0.5mm，表面粗糙度25。要达到这一要求，车削过程中，要把握的三要素是吃刀量、车削速度、进给量。转子型钢的转速一定，所以把握吃刀量和进给量，车削前段（粗车去掉高点、缺陷、油漆部位）选用大点吃刀量和进给量都可选用0.5mm，车削后期的主要任务达到其平面度、表面粗糙度，选用小的吃刀量、进给量，进给量为0.025mm，保证表面粗糙度25，车削过程中要保证车刀冷却液不可停止。

2.2.2.3保证密封片与扇形板处于接触状态，降低漏风率

在三大密封中冷端与热端的径向密封是最主要的直接漏风源。

（1）热端密封的控制措施

在三大密封中，主要是实现转子与定子之间的热态间隙补偿，从而减少漏风率，在三大密封中，热端径向密封是漏风的主要因素。在热端安装扇形板调节装置，热态下转子成蘑菇状，提升机构探头检测L型钢膨胀量，反馈给提升机构。

保证扇形板与密封片紧密接触。扇形板密封面是在调节过程中始终近似保持直线，所以结合转子热态下变形，保证密封片在热态下近似为直线，要求冷态下的密封片调整过程中呈现中部间隙大，其次为扇形板大端。

在冷态下调节密封片，在保证中心筒垂直度的前提下，依中心筒顶板和转子L型钢车削水平面为基准定位标尺，控制调整精度在+0.5mm。

（2）冷端密封的控制措施

冷端的压差相比热端要大，并且气体密度要大，相对热端，冷端漏风控制，主要控制好预留间隙，冷端靠近中心筒密封的点预留值为0mm，间隙预留值取值与热端相反，同样保证热态下，转子冷端密封近似成直线，减少漏风量。预留值根据经验公式或通过有限元软件模

拟在其工况下的变形值，调整精度同样保证+0.5mm，其值在调整错误后，即使热态下微调下部扇形板，其漏风量也难以控制，热态下手动调整下部扇形板控制不好其调节高度，易造成电机电流波动，严重会使驱动装置热保护停转。

2.3总结

通过了解空预器漏风率的危害性，控制漏风率的重要意义，分析漏风率形成的原因及因素。通过选用低转速、转子结构紧凑的空预器减少携带漏风量，通过选用合适的密封形式、合理有序的转子法兰的加工方法及质量控制措施、合理的分析计算热端冷端密封间隙等控制四分仓回转式空预器的漏风率控制措施，对实现空预器稳定有序的投入到机组的运行过程中有着重要的意义。

参考文献：

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［2］夏志强朱新源回转式空气预热器漏风问题的分析与对策[C]哈尔滨电站工程有限责任公司电站系统工程2009年7月第25卷第4期

［3］马悦孙奉仲史月涛王乃华黄新元电站锅炉回转式空气预热器漏风率过高的分析与对策[C]山东大学能源与动力工程学院电站系统工程2007年3月第23卷第2期

［4］范从振锅炉原理[C]北京中国电力出版社1986153~160

［5］李宇梁化忠崔晓刚等回转式空气预热器漏风处理及实例[C]锅炉制作200227~29

【作者简介】姓名：于梦飞工作单位：山东电力建设第三工程公司职务：锅炉本体技术员。