我厂600MW机组锅炉空预器漏风率较高原因分析及技术改造措施

高建峰

(南阳天益发电有限责任公司,河南南阳　474671)

我厂600MW机组锅炉空预器漏风率较高原因分析及技术改造措施

高建峰

(南阳天益发电有限责任公司,河南南阳474671)

南阳天益发电有限责任公司2×600MW发电机组,锅炉为东方超临界参数变压直流炉。预热器根据美国ABB-CE预热器公司技术进行设计和制造。在机组投运以后,锅炉空预器一直有漏风率偏高问题,影响机组的经济运行。近年来针对该问题进行分析并采取一些改造措施,此问题得到了解决。

东方锅炉空预器漏风率偏高存在问题解决措施

1　设备概况

南阳天益发电有限责任公司2×600MW超临界燃煤机组，配备东方锅炉厂设计制造的DG1900/25.4-Ⅱ1型、单炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣、滑压运行直流锅炉，整体呈全悬吊Π型结构。预热器由东方锅炉制造厂根据美国ABB-CE预热器公司技术进行设计和制造，型号LAP13494/2200表示容克式空气预热器。本空气预热器采用三分仓型式，驱动方式为中心筒驱动。该空气预热器由转子、外壳与端轴，导向轴承和支承轴承，密封装置，密封自动跟踪控制系统，传动装置，油循环系统等部件组成。本预热器对轴向密封，旁路密封以及冷端径向密封均采用在冷态下预留间隙的方法来进行调整，使转子在热态变形后获得满意的密封间隙。对于热端径向密封，则采用能跟踪转子热变形的自动控制系统。

图1

图2

图3　径向密封片改进后示意图。

图4

图5

2　存在问题

(1)在机组投运以后，锅炉空预器一直存在漏风率偏高问题，机组负荷600MW时，A、B侧空预器漏风率分别为11.12%、10.53%，均大幅高于设计保证值6%，不利于机组的经济运行。(2)引风机、送风机、一次风机电流较大。

3　原因分析

(1)漏风率是空气预热器主要的技术经济指标之一，由于烟气和空气之间存在压差，通常空气压力高于烟气，因而向烟气漏风，为控制气流之间压差引起的漏泄，空气预热器装有密封系统，密封系统由径向密封、旁路密封、轴向密封和转子中心筒密封组成，因预热器传热元件金属用量多，热态运行后，转子产生蘑菇状变形，使得转子边缘下垂几十毫米，如此大的间隙使得大量空气从高压的空气侧漏入低压的烟气侧，或从高压的一次风侧漏入二次风侧，漏风量的增大将地增加引风机和送风机的能耗。(2)中心密封筒密封存在泄漏，热端扇形板内侧支承在中心密封筒上，中心密封筒悬挂在导向轴承的外圈上，能随主轴的热膨胀而升降。因安装及设计原因，中心密封筒密封运转中存在漏风，致使导向轴承底部区域温度较高，有引起火灾等隐患，冷端中心筒周围由超细玻璃棉构成填料式密封，这种密封运行一段时间，很容易漏风、漏灰，造成环境污染。(3)预热器存在扇形板二次漏风。

4　采取的技术改造措施

图5

(1)在原空气预热器采用15°扇形板、轴向板48个模数仓格(7.5°为1个隔仓)，径向密封、轴向密封为双密封系统的基础上，将其中一次风与烟气侧的径向扇形板由15°加宽为22.5°，与其相对应的轴向密封板也由15°加宽为22.5°。当空气预热器运行时，转子上至少有三道径向、轴向密封片与径向扇形板、轴向密封板形成三重密封。见图1、2。

(2)拆掉预热器原有的径向密封片、轴向密封片、旁路密封片及其紧固件，更换新型密封片及其紧固件。本次预热器改造对于径向密封，则仍采用能跟踪转子热变形的自动控制系统。径向密封采用新型径向密封结构，在原来的径向密封片上再增加一道密封，该密封片采用托移式密封。见图3。

(3)原结构上梁与扇形板之间、下梁与扇形板之间采用单侧滑板式静密封结构，密封板采用焊接螺柱和螺母固定。改造后热端扇形板固定密封将单侧滑板式结构改为双侧，同时增加填料密封装置。冷端扇形板固定密封，将原单侧密封改为双侧密封。由原来的滑板式结构改为膨胀节式结构，使冷端扇形板与梁之间的密封为完全密封结构，同时使冷端扇形板热态可调节;见图4:

(4)原空预器上轴采用空气密封装置，通过内部的密封环和引自一次风机的密封风进行密封，防止该处的空气及灰份外漏。改造后的上轴密封装置拆除原空气密封装置，采用新设计的结构，通过内部的密封片和密封盘根密封及布置上部空气短路管与烟气侧相联接，解决空气及灰份外漏，结构简单，安全可靠。

(5)旁路密封装置的改造，为了防止密封片被烟风吹坏，在原联接发兰上加装一块接长发兰，阻止烟风直接冲刷密封片。同时对“T”型钢进行现场车削加工，降低跳动，防止密封片被T型钢刮坏，在此基础上增加了柔性密封技术。见图5、6:

5　改造后效果

改造后A、B空预器负荷工况在600MW时，A侧漏风率由改造前的11.12%降至4.43%、B侧漏风率由改造前的10.53%降至4.41%，两台空预器漏风率均在5%以内达到改造的目的。改造前风机满负荷运行，改造后可在60%负荷左右运行。使送风机、一次风机和引风机总的电流大幅降低，风机节能显著。通过对两台锅炉空预器密封系统进行技术改造措施的实施，空预器漏风率显著降低，锅炉烟风系统余量增加，机组运行经济性可靠性大为提高。

[1]黄其励,江自生等,电站锅炉空气预热器[M].中国电力出版社, 2002.

[2]袁德,刘武成等.现代电站锅炉技术及其改造[M].中国电力出版社, 2006.

[3]东方锅炉DG1900/25.4-II4型锅炉,53N-AM《锅炉安装说明书》, 53N-YM《锅炉运行说明书》东方锅炉(集团)股份有限公司.

高建峰(1973—),男,河南方城人,本科,毕业于华北电力大学,工程师,从事电力技术管理工作。