空预器漏风介绍及对影响以及锅炉漏风试验介绍

  现有的回转式空气预热器，广泛利用可调节扇形板与转子径向密封片配合，达到控制转子冷、热端漏风的目的，但由于转子特殊的蘑菇状变形，使得直线形式的扇形板与径向密封片无法达到良好的密封，控制漏风的效果难以保证。

  式中，n为转子转速，V为转子内部空腔空间，ρavg为转子内部空气平均密度。

  根据公式能看出，通过减小转子转速n、减小转子内部空腔空间V的方法可降低携带漏风。

  (2)直接漏风。直接漏风主要是由于空气预热器结构本身为保证安全运行而使烟气与空气之间存在一定的间隙；同时，由于烟气和空气之间存在压差也会产生漏风。直接漏风主要包括径向漏径向漏风、轴向漏风、旁路漏风、中心筒漏风。径向漏风占直接漏风量的80%左右,主要是因为转子上、下端温度差异而发生蘑菇状变形，进而造成密封间隙的增大和漏风率的增加。

  空预器的转子是转动的，在转子与空预器上下壳体及圆周壳体之间存在一定距离的间隙。由于冷风侧和热风侧各个仓室之间的流体压力、温度和流速的差异造成了流体在不同仓室之间的相互泄漏，即空预器内部漏风。

  (1)携带漏风。携带漏风主要是因为空气预热器在转动过程中，一部分驻留在换热元件中的空气被携带到烟气中去，一部分驻留在换热元件中的烟气被携带到空气中去。这种情况造成的漏风量很小但这种漏风是空气预热器的构造无法避免的。

  3）回转式空气预热器的结构复杂、制造工艺和安装要求高、运行维护工作量大，热态自动控制也较为困难。较高的漏风量引起预热器入口风压降低、风机电流升高，预热器后的过量空气系数升高、尾部排烟气温降低、锅炉热效率降低、燃煤损耗增加，甚至导致锅炉达不到额定负荷。

  燃煤发电厂空预器是利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料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和容量的不增大，尤其是300MW及以上容量的机组，通常都采用结构紧凑，重量较轻，布置灵活的回转式空预器。而回转式空预器在运行中普遍存在漏风、卡涩、蓄热片损的主要问题，对锅炉运行的安全性、经济性、稳定性存在较大威胁。某电厂计划在2号机组停机前，做2号锅炉空预器漏风试验，掌握当前状态下电厂#2锅炉设备的空预器漏风率，试验结果作为电厂技术储备数据，综合分析、评价锅炉运行经济特性。为保证空预器漏风试验的顺利开展，进行了关于空预器漏风的相关知识学习及储备。主要学习内容如下：

  回转式空气预热器在热态时，烟气和空气分别从上、下端进入空气预热器转子，通过转子蓄热元件进行热交换。在这个过程中，热端温度高，膨胀量大，而冷端温度低，相应的膨胀量小，使得转子延径向向下发生变形。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，当转子受热后会出现转子外围向下变形的“蘑菇”形状（见图2），这就是我们经常所说的蘑菇状变形。

  回转式空预器是目前各大电厂普遍采用的锅炉尾部烟道换热装置。与管式空预器相比主要有以下特点：

  1）回转式空气预热器具有结构紧凑、体积小、换热面密度高、整机质量轻、金属耗用量少、利于安装布置、低温腐蚀较管式换热器轻等特点，适于在大型锅炉上使用。

  2）回转式空气预热器的缺点是漏风量大，工况良好时为6％～8％，安装结束后一般为8%～12%，运行一段时间后为15％～30％，远远大于管式换热器5％以下的漏风量。

  （1）转子在不同排烟温度下变形不同，经过一段时间的运行，转子密封片外端曲线将不符合理想设计，在某一稳定工况下形成一个不规则的漏风区间。高压侧空气气流高速通过这个区间间隙进入负压侧的烟气通道，空气流的吹损，使得这一区间间隙逐渐增大。

  某电厂2×350MW机组配置两台上海锅炉厂有限公司生产的三分仓容克式空气预热器，型号2-30VI(50°)–2400(96″)SMRC。空预器通过减速机由主电机、辅电机及气动马达驱动运行，正常运行方式由主电机驱动，辅电机、气动马达做为备用。主电机及辅电机经永磁联轴器与空预器减速机连接，气动马达通过超越离合器与空预器减速机连接，空预器减速机输出端的齿轮和转子外围下部的围带上的销柱啮合面驱使转子转动。主、辅电机驱动时，空预器转速为1.19r/min；气动马达驱动时，空预器转速为0.17r/min。

  式中，K为阻力系数，A为漏风通道截面积，ρ为各产生漏风部位的实际空气密度，ΔP为泄漏缝隙两侧的压力差，Z为密封道数。

  根据公式能够准确的看出，通过减小漏风通道截面积A、减小泄漏缝隙两侧的压力差ΔP、增加密封道数Z的方法可降低直接漏风。

  为冷却和净化支承轴承和导向轴承的润滑油而设置一套润滑油冷却装置，保证轴承温度在规定范围内。

  空预器设置密封装置包括径向密封、轴向密封、环向密封，环向密封装置包括转子外围上、下端处的旁路密封和中心筒密封两部分，旁路密封亦称周向密封，他们是由径向密封片与扇形板、轴向密封片与轴向圆弧板以及旁路密封件与转子密封角钢组成，是阻止空气向烟气泄漏的主要构件。

  空预器热端布置一台蒸汽吹灰器，冷端布置一台双介质吹灰器。为了保证空预器安全运作，空预器还装配火灾报警装置、转子停转报警装置和消防系统。

  主要分为两大类：传热式空预器和蓄热空预器，传热式空预器主要以管式空预器为主，一般用于较小的机组；蓄热式空预器主要指回转式空预器，回转式空预器又分为受热面回转式和风罩回转式空预器，通常用于大型机组。

  运行过程中，为保证转子与静子构架之间比较小的间隙，转子密封片与静子密封板会相互接触，产生磨损。虽然在一定时期内可以维持相比来说较低的漏风面积，但随着设备磨合，漏风率将增大，而且随着设备工作稳定期的结束，设备逐渐进入工况恶期，漏风量会飞速增加。