330MW机组锅炉回转式空气预热器漏风原因和改造措施

续鸿

摘要：随着我国经济的快速发展，能源问题越来越严重，锅炉给水系统和汽轮机等设备在运行过程中存在着大量腐蚀、结垢现象，因此对机组进行防腐处理是非常必要的，还由于空压机容量大而又容易造成漏风现象以及锅炉内部温度过高引起煤粉燃烧等原因导致汽轮机转子不平衡或轴封处过热时出现裂纹，这些都会给机组带来很大的危害。本文主要介绍了330MW机组及回转式空气预热器漏风来源以及具体原因分析，并针对这些造成泄漏损失较大原因提出解决措施和改造方案。

关键词：330MW机组;漏风现象;空气预热器

一、 引言

随着我国经济的发展，能源需求量不断增加，对节能减排、环境保护等要求也更加严格。目前世界上已出现了许多新型锅炉。其中以回转式空气预热器作为主要设备。它具有结构简单紧凑灵活可靠、适应性强和易于安装维修及环保性能好等等优点 在高温高压下运行时由于受低温腐蚀而引起管道变形或开裂的现象是经常发生的，本文通过对330MW超临界压力超燃空气预热器进行深入研究，并根据实际工况找出其缺陷与改进措施，希望能为该系列机组提供参考依据。

二、空气预热器的作用

（一）改善并强化燃烧

在330MW机组中，每台锅炉的燃烧炉都不是由同一个空气预热器来单独完成，而是通过串联或并联的方式将各室和管路连接起来。由于每个部件所需能量不同、温度也不均匀等因素导致了其受热面处火焰分布不均，所以为了防止这些现象发生时及时采取相应措施可以避免烟气倒流形成爆燃包火源而造成重大损失，同时还可提高锅炉燃烧过程中的稳定性，从而使机组保持稳定运行状态，保证经济性和安全性的双重要求。

（二）提高锅炉热效率

在锅炉的运行过程中，由于工质和空气的流动，使热损失不断增加，而引起汽轮机内部压力不平衡。如果没有及时采取有效措施进行处理或消除这些问题将导致机组振动，因此为了提高蒸汽参数通过燃烧室来降低燃料量从而减少能量消耗、防止汽轮发电机组过热造成严重后果可采用双喷嘴冷却技术，或者在锅炉运行时发生漏风现象则可以利用空气预热器对其进行补充并使之停止工作。

三、 锅炉回转式空气预热器漏风原因

（一）回转式空气预热器风压差过高

由于空气预热器是安装在锅炉内部，所以其自身的风压差会直接影响到它与转子式空冷器之间的相互作用。而引起这一问题主要首先是机组本身风压不稳定，也因为汽轮机运行时受温度和压力变化等因素影响，其次当给水流量发生变化时会使管壁处发生漏出现象，同时由于蒸汽量、供水量以及锅炉负荷不同，导致管道内物料积聚在管内并被传热从而产生漏升现象的可能性也会增加。

（二）回转式空气预热器变形

由于回转式空气预热器内部存在许多复杂的因素，如流体流动、传热和结构等，使其变形。因此在工作时应考虑以下问题：首先是系统内温度场分布不均匀，其次是各部件之间相互配合度不够好，再就是转子轴封泄漏引起管道破裂或泄露导致密封失效，最后是在实际运行中发现轴承表面有裂纹、气孔以及漏风现象的可能性较大，造成以上这些情况发生的原因主要是由于汽轮机内部结构复杂而产生了热应力和变形。

（三）回转式空气预热器密封不严

密封不严是造成空气预热器漏风的主要原因。在锅炉给水低温过热蒸汽中，由于汽包内压力高，或者密封不好，会导致泄漏，而在高温、高压下运转时因为转子与轴颈间有间隙或偏心等因素引起管道磨损和变形也可能发生泄露事故，其次是转子与管道中介质流动时，由于摩擦阻力不同，会形成很大程度上的泄露压力差，最后就是当空气被冷却器壁面之间存在较大温差和漏风现象，这些因素都导致了在回转式空预热器内产生大量气体积聚并聚集到一起，同时还容易使密封性受到破坏、热冲击以及轴封处容易发生裂纹等缺陷问题。

四、 回转式空气预热器漏风的预防和处理措施

（一）调节回转式空气预热器扇形板的位置

调节回转式空气预热器扇形板的位置和形状，可以使机组在正常运行时，通过改变其方向、角度来控制气体流量。首先是当轴封蒸汽量大于所设定参数值时可采用调整垂直角，其次是水平放置的管道应具有一定强度并与风管保持平行，若是单侧布置则必须要安装一个调节阀门，最后就如果不同时有两个调节孔且其中一侧为空位的话可以在中间位置设置一个扇形板，以方便空气流量控制。

（二） 减少密封漏风

密封是防止漏风的一种措施。在空气预热器中，如果没有合理控制其变形，就会引起热态泄露和内部温度升高。因此为了保证管道内环境温度稳定、压力恒定以及防泄漏需要对密封进行改造以减少漏风，另外也可以通过增加导流板来减小热负荷从而降低气封间隙泄漏率，采用双级封闭或三通的方式来防止水垢进入空气预热器中形成腐蚀性介质而造成堵塞，同时还可避免由于外管和内部流动产生热量损失。

（三）加强对空预器传热元件的堵灰进行疏通

1、在锅炉的空预器中，由于有许多热源，所以如果没有及时疏通，就会使水冷壁结垢、堵塞。因此要加强對空预热器传热元件堵灰。首先是防止积煤进入管道，其次就是对空管进行补强和改进：一方面是要增加导热量，另一方面是要提高壳程换热器效率，最后为了减少机组负荷可以降低压力差来减轻空气腐蚀的影响。

2、在机组中，由于锅炉内部存在大量的积垢，导致管道内结垢，造成空预器传热元件发生漏风现象。首先为了防止这些情况的出现就要加强对空预热器壳侧和管壁之间、两端法兰及转子表面等部位密封，其次要注意的是，是要对其进行定期清理，最后对于那些不允许泄漏蒸汽在进入机组前必须及时疏通水嘴口及其它部分水管中，并且还要做好相应措施以防堵塞管道内积垢造成堵灰现象发生的产生。

五、结论

本文主要研究了330MW机组的蒸汽再热器漏风问题进行了详细分析，并提出了相应的改进措施对锅炉系统中的空气预热器和水冷壁式低温省煤器进行了分析。首先针对每一个工质在不同温度下其内部传热系数、换热量等方面展开计算与比较，在锅炉运行中由于空气的扰动，使水循环不稳定，容易造成管道破裂，其次如果发生了泄漏事故或管道堵塞时引起的漏风是由转子和管壁破损导致，则必须对其进行处理以避免安全隐患出现并防止重大损失发生。

参考文献

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[2]杜艳青，张春晖，杨迪.回转式空气预热器冷端漏风原因分析及控制措施[J].《华电技术》，2016：15-17