浅析容克式空预器的漏风原因及防治措施

浅析容克式空预器的漏风原因及防治措施
本文以黄岛电厂三期锅炉匹配的容克式回转预热器为例,介绍了空预器的组成及其漏风种类,根据降低空预器漏风率的经济效益,提出了降低空预器漏风率的一些防治措施。
标签: 容克式空预器;漏风率;密封;措施
1、概况
目前,容克式空气预热器是国内大中型电站锅炉所广泛采用的锅炉辅助设备,容克式空预器具有传热面密度高、结构紧凑、钢耗少、容易布置等优点。黄岛电厂三期每台锅炉配置两台空气预热器。空气预热器采用上海锅炉厂有限公司生产的型号为2-32.5VI(T)-2185SMRC型三分仓容克式空气预热器。一、二次风在预热器中分隔布置,一次风角度为50o,转子反转。转子内径φ14236mm,受热面高度为2300mm,转子传动装置设主传动、辅助传动,空气马达和手工盘车装置,采用全封闭的密封系统。投运时的漏风系数6%,但是随着服役年限的增长,空预器漏风率提高成为了最为棘手的问题,直接影响了锅炉机组的安全性和经济性。
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2、容克式预热器的组成及漏风种类
黄岛电厂三期锅炉匹配的三分仓容克式预热器主要的部件有:转子(受热面布置其上)、主轴与轴承装置、传动装置、密封装置、罩壳五个部分。
与空预器漏风率直接关联的部分为其密封装置。整个密封装置分为径向密封、环向密封、轴向密封三部分。径向密封通过布置在烟气与空气通道之间密封的扇形板来实现,上部扇形板内侧支撑在上轴;下部径向密封板由于转子特定变形,只要冷态预留适当的密封间隙,热态时间隙自动闭合。环向密封布置在上下密封板的圆周方向,与转自圆周方向的密封圈形成密封,其密封间隙在热态时是闭合的。轴向密封布置在与径向密封相对应的转子与外壳之间的通道中,它有效阻挡从圆周方向的空气漏向烟气。
热风锅炉容克式空气预热器的漏风分为携带漏风和直接漏风2种。携带漏风由预热器的结构形式、尺寸大小和转速高低来决定。而直接漏风由轴向、周向、径向三部分组成,与密封间隙有关[1]。
空气预热器漏风示意图
3、空气预热器的漏风原理
3.1携带漏风
在空预器转子仓格中所包容的风量随着转子的旋转,会不断地转移到烟气侧,被烟气带走,这是携带漏风。携带漏风是预热器的结构型式本身决定的,目前还没有解决的办法。
携带漏风的计算公式:
Q=*(D2-d2)*(1-y)*h(1)
式中:Q——携带漏风量,单位m3/s;
D——转子内径,单位m;
万次火柴 d——中心筒直径,单位m;
n——转子旋转速度,单位r/min;
y——转子内金属所占容积份额;
h——转子高度,单位m。
3.2直接漏风
在容克式空气预热器投运期间,流经传热元件的空气和烟气存在着一定的压差。空气流的压力要比烟气流的压力高些。因此,在空气预热器的热端和冷端均都存在空气流入烟气的现象。预热器中空气
与烟气由惰性区密封分开。转子密封片与壳子密封板之间的密封间隙总是大于零。压力较高的空气必然要穿过密封间隙漏向压力较低的烟气中,就是直接漏风。
直接漏风量的计算公式:箱式高温煅烧炉
G=K*A*(ρ*ΔP)0.5(2)
式中:G——直接漏风量,单位m3/s;
K——漏风系数;
A——密封间隙(漏风间隙)面积,单位m2;
ρ——气体密度,kg/m3;
高瓦纸 P——烟气间的压差,单位Pa。
4、降低空预器漏风率的经济效益分析
4.1漏风率增大的影响结果
(1)风侧冷段漏入烟气侧,当冷端漏风较大时,一定量的冷风掺和进烟气侧,会造成出口烟温较低的假象,并且由于进口风温一般为环境温度和风量不参加传热。因此,冷端漏风可视作仅有风量损失,使送风机,一次风机,吸风机、增压风机出力增大,电耗增大。
(2)风侧热段漏入烟气侧,当热端漏风较大时,由漏风带入的空气焓提高了进口烟焓和烟气量。由于热空气对烟气的稀释作用,使烟气温度有所降低,此时,烟气量的增加与烟气温度的降低对传热量的影响是相反的。由于空气预热器热端泄漏的风量还要参与和影响传热,因此热端漏风不仅有风量损失,而且有热量损失。这样影响效率,也影响风机电耗。
(3)携带漏风从空气侧进入烟气侧,同热段漏风相似,不仅有风量的损失,而且有热量的损失,影响效率和风机电耗。
4.2经济效益分析
(1)按照漏风率每降低1%影响煤耗相应降低0.22g/kWh[2],60万机组年运行6500h计算,年节省标煤:0.22g/kWh×600000kW×6500h÷1000000 =858t,年节约燃煤成本:858t×600元/t=68.64万元(标煤价格按800元/t)。
(2)以600MW机组为例,风机节能效益按每降低1%的漏风率可使两台一次风机、二次风机、引风机和一台增压风机总的电流每台炉约降低30A,如按6000V,三相计算(功率因数按0.7),则每台炉降低电耗436kW;如每年按投运6500h计,电价按0.36元/kWh计,
年节约电费:×6kV×30A×0.7×6500h×0.36元=51.067万元。
上述两项费用一台炉总计节约投资68.64+51.067=119.707万元(只考虑MCR工况)。因此,从经济效益分析,控制空预器漏风率是非常必要的。
4g手机电子围栏5、空预器的防治措施
(1)设备招标期间应严格评审,经济性分析评价与初始投入对比,合理选型是空预器漏风防治的根本。
(2)对空预器的密封系统进行改造:
1)冷、热端径向静密封由原单侧密封改为双侧密封。轴向静密封由原单侧密封改为双侧密封。
2)改进原T形钢结构,除保留原折角片密封外,冷、热端增加一道圆周密封并在冷端再增加一道端面密封。
(3)有条件的情况下,从入炉媒种着手,拒燃Aar〉50%的劣质烟煤和高硫媒,提高煤粉燃尽度,减缓尾部烟道磨损,定期分析检查煤粉细度,调整燃烧。
(4)检查预热器烟风道及各弯头、挡板门、膨胀节位置,清理积灰、消除烟气走廊及漏点。
(5)防止空预器冷端低温腐蚀:提高空气侧入口温度,有效提高空预器受热面金属壁温,通常采用热风再循环、增设暖风器。冷端采用耐腐蚀材料,降低酸露点或抑制腐蚀的添加剂,低氧燃烧并注意停炉期间对设备的养护。
6、结束语
锅炉的漏风是普遍存在的问题。对锅炉的运行安全、经济性影响很大。运行中应加强检查,发现漏风应及时消除。每次检修后,應进行漏风试验,保证漏风量不超过规程规定标准。
通过采取一系列防范措施.能够使锅炉的漏风率有效降低.起到了减少锅炉排烟热损失.降低由烟温引起的设备低温腐蚀,减少送风机、引风机的运行负荷,降低电耗,节约厂用电等作用。
参考文献:
[1]范从振.锅炉原理[M].中国电力出版社,1986.
[2]李宇.回转式空预器漏风处理及实例[J].锅炉制造,2002

本文发布于:2024-09-22 07:39:10,感谢您对本站的认可!

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