浅谈风罩回转式空气预热器漏风问题

刘枫

摘 要：风罩回转式空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量加热空气的热交换设备，但其缺点是漏风率高，减少漏风的主要措施在于密封性能及其工艺的制造、安装技术水平。漏风与密封有关，为了解决漏风率高的问题，采用了双密封技术是降低空气预热器漏风率的有效措施。

关键词：风罩回转空气预热器 漏风 密封调整

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0067-02

风罩回转式空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量加热空气的热交换设备，是锅炉沿烟气流程的最末一级受热面，利用空气吸收烟气热量，进一步降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。它的作用就是帮助提高入炉空气温度改善燃烧条件和进一步降低排烟温度，减少排烟热损失，排烟温度每降低15 ℃，可使锅炉热效率提高约1%。但回转式预热器缺点是漏风率高，降低了电厂的经济效益。

1 风罩回转式空气预热器漏风问题的看法

在国内、国外“容克式”和“风罩式”应用都比较广，都是成熟产品。一直是两大派别。各有特点，都能够满足用户要求，漏风系数也都能控制在7%左右的水平。然而，在我国“风罩式”预热器漏风，一般都尚不能达到这个水平。虽然国家相关部门确定了漏风系数Δα≤0.20作为考核标准。实际在我国目前运行的“风罩式”预热器约占半数以上没有达到这个标准。当然原因是多方面的。漏风不仅增加排烟损失和风机电耗，而且减少输入炉内燃烧的空气量，从而增加不完全燃烧损失与炉内结渣的可能性，严重时将迫使锅炉降低负荷运行。漏风一方面是由于转动部件将部分空气带入烟气造成的，由于预热器的转速较低，这部分漏风率一般不超过1%，漏风的主要原因是正压的空气通过回转式空气预热器动静部分的间隙漏入烟气。因此，减少漏风的主要措施在于装设性能良好的密封装置并不断提高回转式空气预热器的制造、安装技术水平。

消除安装与制造中的缺陷，是做好调整试验工作的保证，也是降低漏风的必要条件。

从结构中可知，它的换热过程不同于“管式”那样简单，管式是：管内走烟气，管外走空气，热交换的工况基本不变；而回转式的受热面一会儿吸热，一会儿放热，设备在运行中不断的变换位置，它始终在回转过程中完成烟气与空气的热交换的过程。

预热器要保持回转，就必须留有合适的间隙，有间隙就存在漏风，而漏风大小，与间隙大小及密封装置的好坏都有非常直接的关系。怎样保证达到设计的理想状态：即间隙小而又不磨损严重危害设备。设计的密封、调节装置能否正常工作，这就与安装和制造质量有很密切的关系，故必须排除设备在这方面的缺陷。

密封装置有三个主要部位与漏风都有着较直接的关系：喉口密封；U型密封；定子端面与风罩框架之间的“周向密封”。

2 漏风调整工作中应注意的几个问题

漏风与密封有关。首先必须了解预热器上密封装置的工作原理。造成漏风是由于间隙的存在，压差的存在，如间隙越大、压差越大，漏风量也就越大。它们之间成正比关系。即：ΔD=F×（ΔP2+n）

ΔD表示漏风量ΔP表示烟、风压差；n为预热器转速；F表示漏风面积。

因此为减少漏风面积，就要尽可能使漏风间隙减少，即解决好喉口、U型、周向密封装置中的泄漏，这就是我们调整工作中的内容和目的。

（1）喉口密封。要严格控制喉口的同心度。在主轴旋转过程中，喉口密封筒的径向跳动不能大于4 mm，这从安装中就要注意。当主轴与定子的垂直度不能达到设计安装标准要求时，喉口同心度一般难以保证。另外较为关键的是喉口密封装置中的圆弧铸铁防磨块，一定要在卡环座内活动自如，在厚度方向，它至少要与盖板留有1 mm 以上的间隙，以免卡住不能移动。弹簧力必须逐个精心检查与调整，以免弹簧力过分小而推不动铸铁块，使它与密封筒之间产生缝隙，由于长期处于高温烟气下工作环境，弹簧失效的事经常发生，必须及时检查更换。

（2）U型密封。它是风罩与密封框架铸铁板之间的柔性联接，按理不存在泄漏问题，但由于U型密封圈用0.3～0.5不锈钢薄板弯制而成，如果在安装中已将U型圈圆弧部分打折与损伤，在烟气灰粒的磨损下将很快被磨穿；在低温端下风罩上U型密封圈，大部分因烟气中硫腐蚀损坏而起不到密封作用，故在检修时，要及时更换损坏的U型密封圈。在安装时要严格按图纸要求进行安装，这也是避免空气直接向烟侧漏泄的主要手段之一。将U型密封直段部分板厚可改为0.5～1 mm不锈钢板弯制，虽然对柔性伸缩上有一定的影响，但只要在进行上部间隙调整时考虑与注意到这一点，在使用中并不妨碍框架铸铁板在上、下的位移，所以也是可以的。

（3）定子与风罩框架周向密封调节。因为这是影响预热器漏风大小最关键的部位。

①定子的平整度，经安装以后一般难以调整，但必须严格控制它与主轴安装后产生的相对垂直度，一般主轴端面水平度控制在0.10 mm。主轴与定子端面相对垂直度要小与3 mm，严重超差必须重新调整。一般可以通过对上部石墨导向轴承的调节来实现，使主轴尽可能地垂直于定子断端面。

②密封框架铸铁板，是与定子端面之间形成整个“周向密封”的基准面之一（它与定子端面平整度一样性质），它的安装不平整或者运行之后，铸铁板“磨损”与“吹穿”，使运行中造成高低不平，间隙大小不一，势必也要增加漏风，因此对于那些已被漏风吹穿的铸铁板应及时堵漏或更换，在安装拼接每块铸铁板时，它们之间高低不齐的错位，不能超过1 mm，以保持整个密封框架铸铁板的平整，（从厚度方面也就相对于定子端面而言）对于局部上缝隙应填上适当的薄板，确保严密不泄漏。

③对于上、下风罩的“预留间隙”，这是为了适应预热器受热之后，蘑菇状变形时，使上、下回转风罩仍能正常转动而不被卡住。为了使整个风罩与定子端面严密且漏泄量小的目的，可通过如下公式保证缝隙：

δ=1/8×D2/H×ε×Δtendprint

D为定子直径H为定子高度ε为钢材热膨胀系数，ε=12×10-6/℃δ为定子变形差

④必须要正确调整上、下调整弹簧压力与预留间隙。虽然图纸及说明书有一定规定，从调整的角度上讲：风罩上由于弹簧点很多，在调整中互相有些干扰，虽经冷态调整，但经过试运转后，有会出现一些变化。在安装中一般从中心部位先调整逐步向外圈扩展，每调整好一个，检查一下旁边的几个，以免互相牵连变化，尺寸变动过大。对于周向上部吊点弹簧应选定一个固定位置，作为调整基准（一般选用进入预热器进口检修人孔的位置）调整完一个，检查一个，转动更换一个，逐个进行，然后在调整完后，全部检查一遍，并记录数值。实际在运行中对弹簧高多少、间隙多少随时记录，随时调整。因为在实际安装中很难一次就符合实际情况。对此工作做的越细，成效也越大。

3 在安装中的密封间隙调整及热态间隙预留

（1）轴向密封的调整。①调整上下回转风道角钢圈，用钢板尺测角钢圈等分的28点测点距密封面值均匀一致，然后固定螺栓点死。②拆下密封框架定位螺栓，逐个换上弹簧销，弹簧销缺口仅能向上或向下，不能水平放置。③松开上部回转风道上的所有弹簧，测量密封框架和定子端面间隙。④松开铸铁板上螺栓加垫板、调整铸铁板的倾斜。卸开密封框架上的对接法兰，加楔形垫板，调整密封框架的扭曲。密封间隙0～2 mm。⑤扳动弹簧导杆，调节弹簧高度，调至密封框架的全部重量由回转风道本体框架承担。⑥用八只千斤顶安放在下部回转风道本体框架上，逐步均匀抬起密封框架，使其与下端面接触，测量两者间隙，调节各弹簧高度，至受力为止。逐步松开千斤顶，使密封框架回落弹簧上，调整间隙大部位弹簧，调至密封间隙为0～2 mm之内。

（2）径向密封的调整。①推转回转风道，用钢板尺测量颈部密封法兰的径向跳动。测24点，误差控制在允许范围之内。②调整弹簧压力，使弓形铸铁块即能贴紧法兰机械密封面，使之随之跳动，又不能压得太紧。③配置磨损限位垫片，使其值F为颈部密封面跳动量Δ+2 mm，即F=Δ+2 mm。

（3）定子上下端热态间隙预留。①用扳手拧紧上部回转风道弹簧导杆螺母，使导杆下移，利用弹簧被压缩力将密封框架提起，用塞尺测上部间隙，符合制造厂规定数值后锁紧螺母。②用扳手使下部回转风道弹簧导杆上移，弹簧放松后，密封框架在自重作用下落在弹簧导杆上，间隙加大，用塞尺测定下端面间隙，达到厂家规定值后，拧紧螺母和背母。

4 结语

风罩回转式空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量加热空气的热交换设备，是锅炉沿烟气流程的最末一级受热面，利用空气吸收烟气热量，进一步降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。风罩回转式空气预热器存在的主要问题是漏风。漏风的主要原因是正压的空气通过回转式空气预热器动静部分的间隙漏入烟气。因此，减少漏风的主要措施在于安装设备性能良好的密封装置并不断提高回转式空气预热器的制造、安装技术水平。消除安装与制造中的缺陷，是做好调整试验工作的保证，也是降低漏风的必要条件。漏风与密封有关，漏风调整工作中主要解决喉口密封、U型密封、定子与风罩框架周向密封调节，而在安装中的密封间隙调整主要解决轴向密封的调整、径向密封的调整和定子上下端热态间隙预留。通过采用了双密封技术是降低空气预热器漏风率的有效措施。

参考文献

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[5] 豪顿华空气预热器安装及使用说明书[Z].endprint