300MW机组回转式空预器漏风率超标治理

300MW机组回转式空预器漏风率超标治理

王江

（贵州西电电力股份有限公司黔北发电厂贵州金沙551800）

摘要：由于回转式空预器的结构特点，漏风是空预热不可避免的缺陷，空预器漏风率的大小直接影响机组负荷及锅炉效率。因此，降低空预器的漏风率具有很大的实用价值。分析回转式空预器的漏风机理，结合空预器自身存在的缺陷，提出改变空预器现有的密封结构，调整密封间隙，以实现降低空预器漏风率的目的。

关键词：空预器；漏风；间隙

1前言

回转式空预器漏风是该种空预器不可避免的缺陷，空预器漏风率的大小直接影响到锅炉的热效率，漏风率超标则严重影响机组的安全经济运行，治理空预器漏风率超标缺陷，是一件关系企业利益的大事。

2设备概述

黔北电厂300MW机组#2锅炉空预器采用的是豪顿华工程有限公司（Howden）VNT设计的垂直轴三分仓旋转式空预器，其型号为28.5VNT1800，厂家设计漏风率为6%～8%。机组于2003年投产运行，空预器运行中的漏风率逐年增大，16年测试结果#2炉A空预器漏风率达到10.55%，B侧空预器漏风率达到9.45%，A、B侧空预器漏风率达到平均为10%。

3设备缺陷分析

3.1柔性密封失效：黔北电厂300MW机组2号炉于2012年进行了空预器柔性密封改造，将空预器热端径向、冷端径向一半的硬密封片改装为柔性接触式密封装置。保证隔仓之间在经过扇形板时形成严密无间隙的密封系统，以此保证漏风率。柔性密封见下图1。

图1柔性密封示意图

柔性密封改造后，空预器运行初期漏风率控制到了6%以下，但随着时间的推移，柔性密封弹簧开始失效、滑脱，滑块不能回弹。冷端铰链腐蚀严重，部分密封装置甚至卡死失效。滑块与扇形板长期接触运行，滑块和扇形板均被磨损，滑块磨损高度达5-10mm，扇形板磨损厚度达6-12mm（如图2所示）。长时间运行后，柔性密封装置已不能实现接触式密封，加之扇形板磨损严重，柔性密封卡涩，密封片和扇形板间的间隙增大，反而增加了空预器漏风率。

图2：磨损的扇形板

3.2空预器出口烟道漏风：空预器出口烟道受长期烟气冲刷，烟气走廊区域存在严重的磨穿现象。空预器出口烟道漏风，导致引风出力降低，流经的一、二次风是正压，烟气是负压，空气会在这种压差的作用下，通过这些动静之间的间隙直接漏到烟气中去。直接漏风量的多少与这些间隙的大小和两侧压差的平方根成正比，烟道漏风则烟气与风侧的压差增加，空预器漏风率增加。

3.3蓄热原件堵塞：燃料当中的硫在燃烧时与水蒸汽作用形成硫酸蒸汽，当金属温度低于或接近酸露点时硫酸蒸汽就会凝结下来腐蚀金属，并可能大量粘灰形成堵灰。回转式空预器低温腐蚀不仅使金属蓄热元件严重腐蚀，破裂穿孔，而且造成整个空预器冷端的堵灰，一、二次风压头巨增，与烟气侧压差变大，进而通过冷端径向密封的漏风量也增大。

4处理措施

4.1更换冷端扇形板

由于扇形板已被磨损，单凭修复密封片已无法解决空预器漏风率超标的问题，所以要解决漏风率超标问题，首先需要更换扇形板。经过测量热断扇形板磨损量在2-6mm之间，磨损情况相对较轻，且热端柔性不存在低温腐蚀情况，柔性密封锈蚀、卡死现象较轻，固本次空预器漏风治理只更换了冷端扇形板。

4.2改冷端柔性密封为硬密封

受热面降排烟温度和脱硝改造后，空预器出口烟温降低，加重了空预器冷端的低温腐蚀现象。低温腐蚀加快了冷端柔性密封磨损速度，停炉检查发现，柔性密封已全部磨平超标。且冷端柔性密封锈蚀、卡死、弹簧脱落现象严重，大部分密封装置失效，已失去了接触式密封的意义。鉴于以上原因，商定将所有柔性密封拆除，更换为耐腐性能较好的不锈钢硬密封。

4.3修复热端柔性密封

停机检查发现，热端柔性密封损坏失效情况较轻，但仍有部分柔性密封卡死，不能动作。分析原因，大部分是由于空预器热态运行时，柔性密封片膨胀，密封片与密封片间的间距较小，密封片轴向膨胀受限而卡涩。为了恢复柔性密封的性能，特合理增大密封片与密封片见的距离，保证密封片在热态运行中有足够的膨胀间隙。

4.4清洗蓄热原件

由于蓄热原件堵塞会增加风侧和烟气侧的压差，导致空预器漏风率增加。所以，停机检修时需根据蓄热原件的堵塞情况对蓄热原件进行清洗。

4.5调整冷、热端密封间隙

经过分析，2号炉先后经过了受热面降排烟温度和脱硝改造后，运行工况有所变化，空预器入口烟温降低，空预器热态变形量减小，转子外围“蘑菇”状变形有所变化，扇形板和密封片间的三角形漏风区距离变小，且原有的密封间隙存在富裕，所以商定重新标定冷、热端扇形板和密封片的间隙，在原有密封间隙的基础上适量减小密封间隙。

4.6空预器出口烟道漏风治理

烟道的磨损和烟气的流速的三次方成正比，空预器出口烟道转向处和绕流装置区域的烟气流速最高，在设备结构无法改便的情况下，只有在修复好漏点后，对与磨损区域敷设龟甲网，加长烟道的使用寿命，保证烟道在一个大修周期内不发送磨损漏风现象。

5治理效果

通过对空预器的综合治理，现空预器漏风率为6.3%，可节约供电煤耗0.925g/kW·h左右（据统计漏风率下降1％，煤耗下降0.25g/kw.h），效果明显。不仅如此空预器漏风率降低的同时也降低送风机及引风机的电耗，降低了厂用电率。

6结束语

本文中针对空预器漏风超标情况，在密封装置、烟道、扇形板上作了大量工作，效果明显。但蓄热原件积灰堵塞问题仍比较严重，在机组运行一段时间后空预器压差便会升高。欲近一步降低空预器漏风率，提高锅炉效率，解决蓄热原件积灰堵塞问题是今后的一个思考方向。

参考文献：

[1]豪顿华工程有限公司《28.5VNT1800型空预器运行说明书》

[2]水利电力出版社《锅炉设备及运行》

作者简介：

王江（1988-），男，助理工程师，大学本科，现任黔北发电厂热机检修部炉修班技术员，从事锅炉、辅机检修专业.