保证回转式空预器安装工艺的措施

李勇

（山西瑞光热电有限责任公司，山西晋中030600）

保证回转式空预器安装工艺的措施

李勇

（山西瑞光热电有限责任公司，山西晋中030600）

火电机组锅炉专业设备安装中，回转式空气预热器安装质量需要制定严密的工艺措施加以保证。空预漏风是目前较难克服的质量通病之一。通过认真分析、制定对策、精心施工、精密检测，达到了控制目标。

空顶器；漏风率；锅炉

0 引言

在火电机组锅炉专业施工中，回转式空气预热器安装后漏风现象是目前较难克服的质量通病之一，如何克服这种现象，最为关键的是把握好整个施工过程。现结合大唐阳城电厂二期2×600MW工程空预器施工实践中的经验和教训，以安装工艺为主题，就具体措施加以阐述。

1 结构简介

空气预热器应用于燃煤电站锅炉的主要作用是提高锅炉效率、降低排烟温度、加热燃料用风。

目前国产预热器按照驱动方式分为三类：顶轴驱动——驱动装置布置在中心筒顶部；底轴驱动——驱动装置布置在中心筒底部；围带式驱动——驱动装置布置在转子侧面。

按照密封方式可分为：固定不可调式和密封可调式。扇形板在运行中固定不变的叫固定不可调式；扇形板在运行中随着密封间隙的变化而自动跟踪调节的叫密封可调式。

尽管预热器有各种分类，但回转式预热器的整体结构设计大致相同，其安装要点也基本一致，下面主要以豪顿华工程有限公司生产的顶轴驱动密封固定不可调式预热器为例，简要介绍预热器在安装过程中需要注意的事项。

a）换热元件：由若干薄钢板制成，上面有斜波纹以改善换热效果，换热元件均安装在元件盒内，便于安装和取出。

b）转子：焊在中心筒轮毂上，其预热器的转动部件。由中心筒轮毂向外延伸的钢板叫径向隔板，将转子分为48个分仓，每个分仓被7块扇形钢板分成若干小分仓，用以容纳换热元件。

c）转子外壳：由6块钢板现场组装成八面体形状，位于两个端柱之间，用以封闭转子。转子外壳一部分支撑在铰链侧柱上，便于向不同方向膨胀，转子外壳上面支撑着上部过渡烟道，下部连接下部过渡烟道。

d）端柱：支撑着顶部结构，并通过端柱铰链将载荷直接传到底梁上，每一端柱上含有轴向密封板，与转子上的密封板形成轴向密封。

e）顶部结构：横担在两块端柱上构成一中心承力框架，顶部结构上带有两顶部扇形板，与转子顶部径向密封片形成径向密封。

f）底部结构：其包括底梁、底部扇形板和底部扇形板支板，底梁承受着空预器转子的全部重量。

g）过渡烟风道：位于转子热端和冷端的烟气侧和空气侧，其主要作用是将气流导入和引出转子。

h）转子驱动装置：直接与转子顶部端轴相连，用于驱动转子。

i）底部推力轴承：转子由自调球心面滚子推力轴承支撑，转子的全部重量均由推力轴承支撑。

j）导向轴承：直接与中心筒顶部端轴连接，主要用于保证中心筒的垂直度。

k）密封部件：顶部径向密封、轴向密封、旁路密封和中心筒密封。

径向密封：径向密封片安装在径向隔板上下缘，密封片由1.6mm考登钢制成，与顶底扇形板构成径向密封。轴向密封：轴向密封片由1.6mm考登钢制成，与端柱上的轴向密封板形成轴向密封。旁路密封：分为顶部旁路密封和底部旁路密封，顶部旁路密封由焊接在外壳上密封板与转子外缘角钢构成，底部旁路密封由底部外缘角钢与安装于下部烟风道上的环向密封片构成。

2 安装要点

回转式预热器的前期安装对以后的密封和热态运行有很大影响，如果前期安装不好，会直接影响到后期密封安装，甚至影响热态运行。因此，有必要对空预器安装关键步骤进行控制。

2.1 基础划线

基础划线是为了确定空预器的具体位置，必须严格按照图纸划出空预器的纵横中心线。安装时，要求底梁的纵横中心线与空预器的纵横中心线重合。

2.2 安装推力轴承

推力轴承是支撑转子的核心部件，推力轴承安装的好坏，直接影响着推力轴承的使用寿命，因此，推力轴承的安装是预热器安装的关键步骤。

2.2.1 定位推力轴承

推力轴承的中心必须与底梁扇形板的中心线的交点相重合，安装时，用细钢丝确定空预器纵横中心线的交点，再用线锤来确定推力轴承的具体位置，标高应根据图纸来确定。底部轴承中心与底部扇形板几何中心线相对偏差要求小于等于2mm。

2.2.2 调整推力轴承水平度

推力轴承的水平度如何，对轴承的使用寿命有很大影响，因此，必须用框式水平仪精确调整推力轴承的水平度，直至符合设计要求。

2.2.3 清洗推力轴承

一般国产的推力轴承都要求现场清洗内部杂物，因此，现场用清洗剂（一般用煤油）清洗后，要及时用帆布覆盖，严禁杂物掉入轴承内部。

2.3 安装端柱

端柱（国产其他预热器叫轴向密封装置）含有轴向密封板，安装端柱时注意两点：一，轴向密封板中心线与扇形板中心线在一垂直平面内，其次底部结构两端端柱应与推力轴承对中；二，要保证端柱的垂直度，调整垂直度，应加固以防其在施工过程中倾斜。

2.4 安装转子中心筒

在底部结构和端柱安装就位后，就需要安装转子中心筒，吊装转子中心筒时要注意保证使其中筒下部的凹孔，与推力轴承千斤顶板上的凸台相配，并用框式水平仪调整中心筒的水平度，调整好后，临时给以加固，直至导向轴承就位后方可拆除。

检查方法：转子外找一固定点作为基准点，转子周边等分4～8点，作为测量点，转子旋转时与基准点对比，记录测量数据，调整偏差。

2.5 安装顶部结构

顶部结构（国产其他预热器叫顶梁或者说上梁）含有顶部扇形板，安装过程中要注意两点：一，顶部扇形板与中心筒要对中；二，顶部扇形板中心线轴向密封板的中心线要在一垂直平面（即相交）。

2.6 安装导向轴承

安装导向轴承时，只能使用转子驱动轴端的吊环，严禁通过导向轴承箱起吊。导向轴和中心筒用螺栓连接时，必须用力矩扳手拧紧至2 000 Nm。导向轴承的顶部轴承套有3个刻度线，中间刻度线为“0”刻度线，安装时，在导向轴承箱的支臂下加调整垫片，使“0”刻度线与轴承箱盖对齐。

2.7 调整中心筒垂直度

中心筒垂直度是预热器安装的一个要点，垂直度是否良好，对推力轴承的使用寿命和预热器运行有重要影响，在导向轴承安装后，就需要调整中心筒和垂直度，有两种方法：一，用框式水平仪调整：将框式水平仪紧贴中心筒臂，使汽泡停在刻度尺的中间；二，用水平仪检查并调整：预先做1个三角架，焊在中心筒壁上，三角架外端上立1个标尺，再选1个基准点放水平仪，然后转动中心筒，依次在圆圈上测4个点，其水平误差在2mm之内，就符合要求。

2.8 换热元件的安装

在转子拼装完成后，立即进行换热元件的安装，换热元件安装前，应预先松开底部结构支撑板上的紧固螺栓，使底部扇形板处于自由状态，防止换热元件安装后，因底梁下沉而导致扇形板变形。其次，为维持转子平衡，要从最内环逐环向外对角线安装换热元件，这样不影响中心筒的垂直度。

换热元件安装完后，要重新复测中心筒的垂直度，如有变化，务必校正并把导向轴承定位螺栓焊死。其次，检查导向轴轴套的“0”刻度线是否与轴承箱盖对齐。通常，由于换热元件安装而导致底梁下沉，中心筒一般下沉5～8mm，此时，需用4个专用千斤顶在推力轴承座上顶起转子，加垫片重新调整“0”刻度线使之与轴承箱盖对齐。最后，拧紧底部结构支撑钢板的螺栓，将支撑钢板与底梁焊接。同时，将管支撑与底梁焊接。完成底梁下沉后一系列焊接工作。

2.9 安装转子角钢和密封角钢

根据密封设定图纸安装标准径向密封片和轴向密封片，调整顶底扇形板和轴向密封板。调整完成后，进行扇形板和轴向密封板焊接工作。焊接时，要采取措施防止焊接变形。焊接完成后，进行整体密封安装工作。

2.10 附属管道安装

附属管道安装包括吹灰器及吹灰器管道安装，消防及冲洗水管道安装，油站冷却水管道安装，转子停车报警装置及火灾报警装置的安装。

2.11 预热器外壳密封

预热器在启动前，施工人员一定要彻底检查转子的热端和冷端，防止异物混入或临时构件未拆除。启动时，先用手动盘车装置使转子转动一圈以上，如无异常可进入待运行状态。另外，还要检查吹灰管道、油管道和冷却水管道是否畅通。

3 注意事项

a）豪顿华预热器的膨胀是靠端柱铰链和侧柱铰链的自由活动来实现的。但是，铰链到货时，是被固定焊死的。其上有两块漆成黄色的钢板是用来限制其动作的，在运行以前，这两块临时固定板是不能割掉的。试运行时，去掉所有临时钢板。该预热器另外一个设计特点是：在热态运行时，预热器不承受任何外力，基于这种设计，与预热器相连的烟风道不得将重力施加在预热器上。为防止在热态运行时烟风道将膨胀力施加于预热器，设计者将补偿器设计为非金属补偿器，可以完全吸收金属膨胀量，从而不会传递给预热器。施工中必须明白这一点，在施工完后，要详细检查非金属补偿器是否完全处于自由状态。预热器与周围结构、平台的距离是否满足其膨胀要求。

b）该型号预热器的焊接量相当大，尤其是在转子拼接和密封调整时，焊工配合铁工进行作业。

c）在预热器安装过程中，技术员要分清楚哪些焊缝是当前需要焊的，哪些焊缝是在密封调整过程中需要焊的。例如，轴向密封板与顶部扇形板之间的焊缝要在扇形板和轴向密封板设定完成后进行焊接，而不是在安装过程中进行焊接，这一点，许多初次安装的人都不注意，致使进行密封安装时，又重新割开。

d）焊工在施焊过程中，要注意焊接变形，焊接变形过大，会对预热器的安装质量造成不良影响，例如，在转子拼接过程中，焊接变形过大，会使径向隔板或扇形隔板崎岖不平，造成换热元件装不进去的局面。

e）在转子中心筒上施焊时，一定要使转子直接接地，否则，电流通过推力轴承时可能击伤滚珠，造成热态运行时声音异常而损坏推力轴承。

f）该型号预热器不承受任何外力，也就是说，上部烟风道和下部烟风道不得在预热器加任何载荷，为保证这一点，预热器过渡烟风道与上下烟风道均采用软连接（如非金属膨胀装置），在预热运行前，必须把所有影响预热器膨胀的障碍去掉。

g）该型号预热器的密封调整一般选在发电前两个月进行。因为此时锅炉大部分安装就绪，不会对预热器的密封间隙造成大的影响，这一点不同于其他可调的预热器。比如东锅厂生产的底轴驱动回转预热器，其密封调整一般在预热器大件安装完后就可以进行，密封调整与前期安装没有间隔。

h）顶、底三分仓与顶部、底部结构相焊时，必须保证顶部、底部三分仓扇形板的平整，不得有折口现象，否则，会影响密封调整，在焊接完毕后，须将焊缝磨平，三分仓扇形板的焊接必须在装换热元件以前焊接，否则，将无法焊接或磨平。

i）回转式预热器的设备多且体积小，容易造成丢失。因此，预热器的设备必须专人保管建立设备领用台帐。

j）该型号预热器扇形板的调整主要依靠扇形板支板上调整螺栓调节，而预热器的前期安装与密封调整间隔比较大，有长达一年，这期间，螺栓生锈严重，给后期密封调整造成很大困难。因此，建议安装人员在前期安装完成后给螺栓抹上黄油。

k）回转式预热器的驱动分两种：轴驱动和围带驱动。无论是前者还是后者，驱动的组成都是一样的：电机、减速箱和联轴器。豪顿华的驱动装置是紧套在导向轴端的，安装时，可用4个手拉葫芦垂直缓慢下放，待依靠其重力还不能到位时，可做一门架，固定在导向轴上，用2个千斤顶均匀缓慢地加压，直至驱动轴套到达其就位位置。但是，该预热器的驱动并不是完全固定死的，这一点在施工时要注意，根据图纸预留限位钢板和减速箱的间隙。对于围带驱动的预热器来说，其减速箱是固定死的。在使用驱动转动预热器前，务必给减速箱注入规定的润滑油，对于轴驱动预热器，务必通过变频器来启动预热器，严禁不通过变频器直接启动。围带式预热器一般不设变频器，可通过气动马达来启动预热器。

4 降低漏风率

回转式预热器与管箱式预热器相比，漏风现象普遍存在，只是大小差异，难以克服。安装质量目标就是降低漏风率。预热器的“漏风”是一种“内漏风”，指的是从空气侧向烟气侧空气泄漏。漏风分直接漏风和携带漏风两种。携带漏风是回转式预热器所固有的漏风，它是由于旋转的转子经过空气侧，再转到烟气侧，由转子的空腔携带空气造成的，这部分漏风是不可克服的。直接漏风就是由于烟空气压差引起的空气向烟气的泄漏减小引起漏风的密封间隙、空洞或压差，是降低预热器漏风的主要途径。结合豪顿华预热器，这里简要介绍回转式预热器是如何降低漏风率的。预热器密封主要分以下几种：径向密封、轴向密封、内环向密封和外环向密封以及静密封。径向密封安装在径向隔板上，用于密封顶、低扇形板和转子之间的缝隙；轴向密封安装在轴向隔板上，用于密封轴向密封板和转子之间的缝隙；外环向密封主要是防止烟、空气不经过转子直接进入烟、风道；内环向密封主要防止烟、空气通过中心筒和上梁的缝隙向外泄漏。径向密封和轴向密封均采用“双道密封”来加强现有空预器的径向和轴向密封效果，它是通过加倍掠过径向轴向密封板上的密封片的数量来实现的。这样，烟气空气流压力之间有一个中间压力，使得两股气流之间压差减小一半，也可以理解为迷宫式的“双道密封”增大了空气流向(漏向)烟气侧的流动阻力，这样可以有效地降低漏风率。密封片材料是耐腐蚀拷登钢，安装时，施工人员务必认真细致，严格按照图纸要求施工：密封间隙误差控制在1mm范围内；密封片在安装中要切割打磨，以保证之间的接缝要严密平整，所有密封孔洞最后要补隙；转子密封角钢在安装完后，对角钢外缘进行精加工，使其外缘成为正圆。通常方法是：将等离子切割机（或车刀）固定在壳体上，调整好火焰与密封角钢的距离，旋转转子，由外到内切割，直至其外缘成为正圆，误差符合图纸要求。加工后的密封角钢和安装在壳体板上的外环向密封板形成外缘环向密封副，能够有效地阻止烟、空气旁漏。另外，空预器内部还有一种密封是静密封，主要用于密封烟气侧和空气侧之间的孔洞以及密封设定完成后的密封板的缝隙。对于密封固定不可调式预热器来说，静密封一般是满焊的；但是，对于带有漏风控制系统的预热器来说，部分静密封是不焊接的，这就要求施工人员认真查看图纸，分清焊接部位。对于不焊接的空腔部位，为降低漏风压差，一般要求在空腔里塞满隔热材料（矿棉等）。

5 结论

为使回转式预热器有良好的运行效果，施工人员在施工前必须认真阅读图纸说明书以及相关资料，制定工艺保障措施，稳步实施。推力轴承的对中与水平、中心筒的垂直度、动密封的间隙尺寸这三个关键步骤必须严格要求，步步监测。经过努力，空预器安装质量得到了有效的保证，投运后的运行指标优良，漏风率控制在设计要求之内。

M easures to Guarantee the Installation Process of Rotary Air Preheater

LIYong
（Shanxi Ruiguang Thermal Power Co.，Ltd.，Jinzhong，Shanxi 030600，China）

During the installation of the specialized equipmentof thermalpower unit，strictmeasures should bemade to assure the installation quality of the rotary air preheater.Air leakage of air preheater is one of the popular problems that are difficult to conquer. Through carefulanalysis，measures taking，meticulous construction and precise test，the control targetis thusachieved.

airpreheater；air leakage ratio；boiler

TK223.3+4

B

1671-0320（2014）04-0065-04

2014-03-06，

2014-06-12

李勇（1970-），男，山西忻州人，1992年毕业于太原工业大学工民建专业，工程师，从事电力项目建设工作。