资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,锅炉空气预热器接触式柔性密封技术的创新与实践,发布人:席广辉,单 位:大唐集团江苏徐塘发电有限公司,锅炉空气预热器接触式柔性密封技术的创新与实践,锅炉空气预热器接触式柔性密封技术的创新与实践,席广辉 张俊,（大唐集团江苏徐塘发电有限公司，江苏 邳州 221300）,席广辉（1980），男，东南高校热能与动力工程系毕业，学士学位，工程师，从事火力发电厂锅炉设备管理工作。,phone（0）：0516-83438553,E-mail：xgh19800901163,张俊（1963年），男，上海电力学院热能与动力工程系毕业，工程师，中国大唐集团公司江苏分公司，高级主管。,phone（0）：025-83116035,E-mail：Zj630127sohu,摘要：针对江苏徐塘发电有限责任公司300MW机组锅炉回转式空气 预热器存在漏风率偏大的问题进行分析；结合近几年检修的阅历，对回转式空气预热器密封进行了接触式柔性密封技术改造，改造后其漏风率下降明显，达到了改造的预期目的。,关键词：锅炉；空气预热器；漏风；密封；改造,0 背景,回转式空气预热器在大中型电站锅炉上被普遍接受，漏风率是其重要的经济指标之一。有效限制空气预热器漏风率，可以从降低送、引风机电耗和提高锅炉效率两个方面得到节能收益。因而无论是国内外空气预热器生产厂家或广袤的空气预热器运用单位，都努力从不同方面降低空气预热器漏风率。,依据国内外调研发觉，传统密封是基于对空气预热器的热变形进行了预估而确定密封间隙，而空气预热器的热变形又是极其困难和随机的，所以预估带来两个问题：一是间隙过小，影响平安；二是间隙过大，密封有效期很短。,1 概述,徐塘发电有限公司#4炉为国产引进型亚临界参数汽包炉，燃用烟煤。该锅炉配备两台接受引进的美国ALSTOM预热器公司（APC）技术制造的三分仓回转式空气预热器，空气预热器的主轴垂直布置，烟气和空气以逆流方式换热。,徐塘发电公司总装机容量为4300MW，其中6号机组配置了两台双室四电场电除尘器，2005年9月，6号机组达标投产时电科院对除尘器总体效能进行了试验，测试除尘效率为99.7%，除尘器高压电场总电晕功率为P=822.7kW。,除尘器虽然满足了环保要求，但能耗相对较大，无法满足现代企业经济运行要求。,2.1 空气预热器主要技术规范,转子直径 10.33m,转子高度 2378mm,转子转速 1.15r/min,2.2 空气预热器结构概述,空气预热器主要由转子、外壳与端轴、导向轴承、支撑轴承、冷端、热端连接板、密封装置、传动装置、限制系统、润滑系统、吹灰器及清洗装置等部分组成。其密封装置有径向密封，环向密封，轴向密封三种。,2 空气预热器技术规范及结构简介,徐塘发电公司总装机容量为4300MW，其中6号机组配置了两台双室四电场电除尘器，2005年9月，6号机组达标投产时电科院对除尘器总体效能进行了试验，测试除尘效率为99.7%，除尘器高压电场总电晕功率为P=822.7kW。,除尘器虽然满足了环保要求，但能耗相对较大，无法满足现代企业经济运行要求。,3.1 空气预热器漏风的机理,回转式空气预热器的一次风压比二次风和烟气侧的风压高的很多，加上转子与外壳之间的间隙存在，因此不行避开地存在一次风向二次侧和烟气侧的干脆泄漏以及二次风向烟气侧的漏风。密封漏风是漏风的主要部分，而密封漏风是由轴向漏风、周向漏风、径向漏风三部分组成。其中，径向漏风约占总漏风量的6070%。另外由于转子转动，必定会将格仓中的少量空气带入烟气中而形成携带漏风。,由于回转式空气预热器自身变形，引起密封间隙过大。装满传热元件的空气预热器转子处于冷态时，扇形板与转子端面为一间隙很小的平面。而当空气预热器运行时，转子处于热态，热端转子径向膨胀大于冷端转子；同时由于中心轴向上膨胀，加上自重下垂，使转子产,3 空气预热器漏风缘由分析,图一 空气预热器漏风示意图,徐塘发电公司总装机容量为4300MW，其中6号机组配置了两台双室四电场电除尘器，2005年9月，6号机组达标投产时电科院对除尘器总体效能进行了试验，测试除尘效率为99.7%，除尘器高压电场总电晕功率为P=822.7kW。,除尘器虽然满足了环保要求，但能耗相对较大，无法满足现代企业经济运行要求。,3.2 空气预热器漏风对机组的影响,空气预热器漏风严峻，导致一次风压降低，而为了维持一次风压，只好增大一次风机挡板开度，增加了一次风机和送风机的出力。一次风和二次风大量地漏到烟气中，增加了引风机的出力。不仅造成电厂厂用电上升，而且还造成机组满负荷运行时引风机调整余量不足，制约运行人员进行燃烧调整，影响机组出力。同时炉内燃烧所需氧气送不进去，影响机组的平安运行。由于漏风严峻，烟气温度降低，空气预热器受热面腐蚀和堵塞较严峻，锅炉热效率降低，这些都将影响机组的平安经济运行。,生蘑菇状变形，扇形板与转子端面密封的外缘间隙，在热态时比冷态时增大很多，形成三角状的漏风区。,4 空气预热器改造技术简介,4.1 15扇形板与24分仓式：,把扇形板制作成15，将转子分割为24分仓。这种密封形式保证了,在转子转动的过程中，任何一个时刻都有一道密封片在扇形板下，由于,扇形板固定在空气预热器的热端，扇形板与径向密封之间形成了一个很,大的楔形间隙，产生较大的漏风。,4.2 双密封和48分仓式,4.2.1 双密封技术：,双密封技术在早期回转式空气预热器上接受过，主要是早期空气预,热器直径较小（一般直径小于6m）。从热力学原理上分析，双密封没有,泄漏空气比容增大的空间。目前有些公司接受这种技术进行空气预热器,改造。可能改造后，漏风率有确定的降低，但那并不是增加了一道密封,片的缘由，而是其他部位进行了精修后产生的效果。,4.2.2 48分仓改造技术：,由于自动跟踪技术在理论上讲是一种很好且很志向的限制技术，但,实际在运用过程中，存在的现实问题也是无法回避的。所以在90年头，,英国豪顿公司对空气预热器进行48分仓改造（我们也叫真实48分仓技,术）。也就是说，在扇形板（15）下任何一个时刻都有两道径向密封,形成双道密封。这种改造技术在现场改造工期较长，工程量大，须要取,出全部蓄热元件，焊接量大，蓄热元件的篮子也要进行改造。由于是有,间隙密封，存在着飞灰磨损问题。,4.3 接触式柔性密封技术,应用接触式柔性密封系统后漏风率指标可达到6%，节能效益显著，,性能平安牢靠。,5 空气预热器接触式柔性密封改造技术,5.1 原理,将扇形板固定在某一合理位置，接触式柔性密封系统安装在径向转子格仓板上，在未进入扇形板时，接触式柔性密封滑块高出扇形板5mm10mm。当接触式柔性密封滑块运动到扇形板下面时，合页式弹簧发生形变。密封滑块与扇形板接触，形成严密无间隙的密封系统。当该密封滑块离开扇形板后，合页式弹簧将密封滑块自动弹起，以此循环进行。,图2：接触式柔性密封运行示意图,图3：轴向安装柔性接触式密封组件图,图4：径向安装柔性接触式密封组件图,5.2 主要特点,a、接受柔性接触式密封技术，不会形成密封间隙，密封效果好。由于扇形板与密封滑块之间没有间隙，则没有气流通过，也就没有冲刷磨损的问题，密封系统能长期运行。,b、接受合页式弹簧技术。该技术允许空气预热器的转子在热态运行状态下有确定的圆端面变形及圆周方向的变形，特殊适合空气预热器的改造。对于围带驱动的空气预热器转子，圆端面有5mm10mm的跳动量是特别普遍存在的。空气预热器热态下，圆端面和圆周椭圆度均有不同幅度的变形问题存在。接受这种合页式弹簧也可以柔性自动补偿这样的变更。,c、柔性接触式密封滑块接受自润滑合金，摩擦系数较小。,d、检修工艺简化：接触式密封系统接受整套生产，车间组装成单个密封元件,对原有转子的椭圆度、两端面的平行度、平面度；及转子转动跳动量要求降低，大大简化了现场安装的工艺程序，工期短、效果好。,5.3 柔性接触式密封具体实施方案,5.3.1 空气预热器检查,检查扇形板的磨损状况：扇形板外侧圆周向水平误差不大于0.10mm，磨损严峻的进行挖补。补后的铁板应与四周平板在同一水平面上,焊缝磨平，扇形板竖面磨损的地方贴补即可，但不行超过扇形板平面。检查动静部分之间的间隙,扇形板与“T”型钢监测板之间的间隙为4mm。检查扇形板上的全部焊缝，开焊的地方补焊，检查扇形板有无凸点及卡住现象，如发生异样，提高扇形板，将其磨平。检查各吊杆螺丝是否完整，焊缝是否开裂，如有则用磨光机将开裂处磨出坡口，进行堆焊。检查扇形板上的机械保安装置的保险销是否完整。打开扇形板调整元件箱，进行积灰清理、清洗，并进行上下移动调整，确保敏捷。,5.3.2 径向密封改造,在安装径向接触式密封同时，更换全部硬性密封片，将扇形板调,节在某一合理位置，柔性接触式密封系统安装在转子隔仓板上，在热,态运行中接触式密封滑块高出扇形板10mm15mm，当接触式密封运动,到摩擦板下面时，合页式弹簧发生弹性变形。密封滑块与磨擦板接,触，形成严密无间隙的密封系统。当该接触式密封离开扇形板后，合,页式弹簧将密封滑块自动弹起，以此循环进行。,5.3.3 轴向密封改造,在安装轴向密封片前，检查原有密封片，如有损坏的须更换，轴,向原固定式密封片拆除，更换为考登钢，厚度2mm的密封片。,5.3.4 旁路密封改造,a、打开检修人孔门，检查旁路密封片，更换旁路密封片。,b、拆除全部的旁路密封片，拆除密封片时，接受气焊切割螺栓。冷，热端更换为考登钢。,c、为了避开运转时的晃动影响旁路密封效果，冷、热端旁路密封片的顶部到T型钢下端保持19-25mm的距离。,5.4 密封形式比较分析,柔性接触式密封组件 48分仓 双密封,项目,名称,柔性接触式密封,分仓,双密封,效果,改造后漏风率6,大修期内8,改造后810,改造后,工期,20天,天,天,投资回收期,一年,一年半,一年,改造后负面影响,增加52Pa的烟气阻力,容易积灰，传热面积,减少,无,工程量,组件工厂化生产，便于安装，适,合空气预热器改造,需要对全部蓄热元件进,行切割改造,增加测量间的,传动装置,年维护量,可根据年磨损情况，小修大修期,间进行调整，使之永远保持最佳,状态,改造后无法再进行任何,调整，需定期更换部分,被腐蚀及磨损密封片,定期维护测量,及传动装置,抗磨抗腐,采用合金材料，抗磨抗腐性好,采用常用考登钢，抗磨,抗腐性一般,已发生传动故,障，测量故障,表一 柔性接触式密封、48分仓、双密封形式比较表,6 空气预热器改造效果,测点位置,RO2,RO2+O2,O2,过剩空气系数,漏风系数,漏风率%,空气预热器,入口,15.42,19.48,4.06,1.24,0.07,5.08,出口,14.61,19.58,4.97,1.31,表二 空气预热器左侧试验数据,测点位置,RO2,RO2+O2,O2,过剩空气系数,漏风系数,漏风率%,空气预热器,入口,15.67,19.42,3.75,1.22,0.08,5.90,出口,14.72,19.65,4.93,1.30,平均值,5.50,表三 空气预热器右侧试验数据,从上表试验数据看，#4炉空气预热器改造后，漏风状况得到较大的改善，漏风率由改造前的12%降低到改造后的5.5%，取得了比较好的效果。,7 经济效益,通过接触式密封改造可得到的收益主要来自：,1)锅炉排烟热损失的削减。,2)引风机、送风机、一次风机电耗的下降。,计算条件：,1)按改造后空气预热器的漏风率6计算，则可节煤0.5%。节约标准煤=330g/kwh 0.5=1.65g/kwh,2)机组年利用小时：6000小时,3)标准煤单价：600元/吨,年节煤收益：M=6000小时1.65克/千瓦时30010千瓦600,元/吨=178.2万元,另由于漏风率的削减，也可使引风机的电流下降，所以年可得收益应在200万元以上，经济效益特别可观。,8 结论,1、改造后4号炉空气预热器漏风率由12%降低到6%以下。,2、改造后经济效益显著，改造投资费用当年即可收回。,3、引进北京华
展开阅读全文