某600?mw機(jī)組提高空預(yù)器密封性能檢修優(yōu)化

摘 要：對于空預(yù)器密封片，以往采取的線性增加的間隙調(diào)整方式已不能很好的滿足對空預(yù)器漏風(fēng)控制的需要，該文根據(jù)空預(yù)器轉(zhuǎn)子受熱后膨脹變形特點(diǎn)和現(xiàn)場實(shí)際情況采用了更為合理的密封片調(diào)整方式來滿足對空預(yù)器漏風(fēng)控制的要求，以達(dá)到通過檢修優(yōu)化提高空預(yù)器密封性能的目的。

關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)式空預(yù)器 漏風(fēng)控制 密封片間隙調(diào)節(jié)。

中圖分類號：TK223文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（a）-00-02

某600 mw電廠一期鍋爐配備的空氣預(yù)熱器是由豪頓華生產(chǎn)的32VNT2300型三分倉回轉(zhuǎn)容克式空氣預(yù)熱器，此空預(yù)器采用的是中心筒傳動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向是煙氣→二次風(fēng)→一次風(fēng)。

自一期鍋爐投產(chǎn)至今，配套的4臺空氣預(yù)熱器運(yùn)行狀況良好。但跟隨國家節(jié)能降耗的號召，我們在空預(yù)器漏風(fēng)的控制方面也做出了一些努力，因?yàn)榛剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)會(huì)帶來一、二次風(fēng)的損耗，造成送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)電耗的增加，同時(shí)會(huì)對鍋爐排煙氧量的控制造成較大的影響。

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)根據(jù)產(chǎn)生的原因可分為2種。

（1）空預(yù)器轉(zhuǎn)子自身的攜帶漏風(fēng)?；剞D(zhuǎn)式空預(yù)器蓄熱元件包中的換熱元件片間存在間隙，主要是為了使煙氣和空氣能暢通的流動(dòng)進(jìn)行換熱，但蓄熱包每次通過扇形板區(qū)域，換熱元件片間隙中的煙（空）氣就會(huì)被攜帶進(jìn)入下一個(gè)煙（風(fēng)）道。當(dāng)機(jī)組在600 mW負(fù)荷下單側(cè)空預(yù)器煙氣流量約為17 t/min，單側(cè)空預(yù)器換熱元件包倉內(nèi)容積為404 m3，又知換熱元件內(nèi)換熱片容積率約為15%，以空預(yù)器1 r/min的轉(zhuǎn)速計(jì)算，攜帶漏風(fēng)率為404×0.85 m3/min，用煙風(fēng)密度后質(zhì)量約為0.5t/min，攜帶漏風(fēng)率約為3%。

（2）由于空氣預(yù)熱器各個(gè)煙風(fēng)道之間密封存在間隙產(chǎn)生的漏風(fēng)?；剞D(zhuǎn)式空預(yù)器工作時(shí)轉(zhuǎn)子為旋轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，密封間隙不可避免，防止空預(yù)器在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)卡澀、動(dòng)靜碰磨等故障。

以上兩種漏風(fēng)形式中，攜帶漏風(fēng)由于受回轉(zhuǎn)式空預(yù)器自身換熱原理的限制，是不能通過檢修中控制方式的優(yōu)化減輕或避免的，因此為了增強(qiáng)空預(yù)器的密封性能，我們只能從空氣預(yù)熱器各個(gè)煙風(fēng)道之間密封存在的間隙來考慮優(yōu)化，達(dá)到減小空預(yù)器漏風(fēng)的目的。

圖1 空預(yù)器煙風(fēng)布置及密封示意圖

通過對空預(yù)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，漏風(fēng)主要發(fā)生在如圖1所示的幾個(gè)部位：

①空預(yù)器轉(zhuǎn)子徑向密封片與頂部、底部扇形板之間的間隙；

②空預(yù)器轉(zhuǎn)子外緣環(huán)向密封片與空預(yù)器煙風(fēng)外殼之間的間隙；

③空預(yù)器轉(zhuǎn)子徑向密封片與空預(yù)器旁路密封弧形板之間的間隙；

④空預(yù)器轉(zhuǎn)子內(nèi)緣環(huán)向密封片與轉(zhuǎn)子中心筒之間的間隙（此處的漏風(fēng)量較小，可不考慮）（圖2）。

空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子受熱后，一方面自身會(huì)發(fā)生膨脹，另一方面整體剛性也會(huì)變?nèi)?，因此轉(zhuǎn)子與外殼、扇形板之間的間隙變化有如下特點(diǎn)：

①由于溫度上升，空預(yù)器轉(zhuǎn)子整體厚度增加，直徑整體增大，中心桶整體增高。

②轉(zhuǎn)子受熱后整體剛性變?nèi)?，空預(yù)器會(huì)發(fā)生蘑菇狀形變，即：轉(zhuǎn)子周邊會(huì)低于轉(zhuǎn)子中央的部位。

③轉(zhuǎn)子蘑菇狀形變的產(chǎn)生必然會(huì)導(dǎo)致頂部徑向直徑受拉增大，底部徑向直徑受壓相對減小。

空預(yù)器外緣軸向間隙頂部減小，底部增大。

列舉的為某600 mw電廠12空預(yù)器安裝時(shí)提供的徑向密封片間隙調(diào)整數(shù)值，密封片調(diào)整采用的是7點(diǎn)定位的方法，給定的數(shù)值（從內(nèi)緣環(huán)向至外緣環(huán)向，單位：mm）如表1所示。

空預(yù)器在安裝初期，扇形板調(diào)整完畢后，廠家根據(jù)轉(zhuǎn)子的水平度、膨脹趨勢給出了相應(yīng)的調(diào)整方案，但由于空預(yù)器運(yùn)行至今，扇形板已產(chǎn)生不同程度的磨損，并且各處磨損量不均，再按照原有的間隙方案調(diào)整，將會(huì)影響對漏風(fēng)率的控制。

（1）以往徑向密封片間隙的調(diào)整方法。

對于空預(yù)徑向密封片，以往采取的方式為7點(diǎn)為一條直線的調(diào)整方法，即：徑向密封片從中心筒至外緣環(huán)向密封測量間隙為Nmin，Nmin+k，Nmin+2k，Nmin+3k，Nmin+4k，Nmin+5k，Nmax，其中Nmin為密封間隙允許的最小值，Nmax為轉(zhuǎn)子膨脹后間隙的最大變化（該值需要保證轉(zhuǎn)子受熱后發(fā)生的變形不至于造成轉(zhuǎn)子與外殼、扇形板間產(chǎn)生動(dòng)靜碰磨），并且此時(shí)Nmax=Nnin+6k，則加權(quán)數(shù)k=（Nmax-Nmin）/6，所有的間隙值就可以由此計(jì)算得出。

這種調(diào)整方法的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，能方便快速的確定密封片的調(diào)整數(shù)值，而且四片徑向密封片的排布為直線，十分便于密封片安裝時(shí)的調(diào)整。

但是這種調(diào)整方式的缺點(diǎn)非常明顯：徑向密封片只有靠近中心筒和外緣環(huán)向的兩個(gè)部位能在膨脹后達(dá)到最小的間隙，越靠近密封片中段，轉(zhuǎn)子受熱膨脹后的間隙控制越不理想，漏風(fēng)率相應(yīng)也

較高。

（2）調(diào)整方法的改進(jìn)及實(shí)施方法：

根據(jù)轉(zhuǎn)子蘑菇狀形變的特點(diǎn)，結(jié)合空預(yù)器安裝時(shí)提供的徑向密封片間隙調(diào)整數(shù)值，發(fā)現(xiàn)密封片間隙的變化是從中心筒到外緣環(huán)向加速變化的，只是區(qū)別在于頂部密封片間隙是加速下降過程，而底部密封片間隙是加速上升過程。

①各間隙最小點(diǎn)的確定：

考慮需要調(diào)整的位置只有7點(diǎn)，沒有使用曲線擬合的方法進(jìn)行計(jì)算曲線的查找。只需考慮曲線的大概變化趨勢即可，對頂部密封片間隙來說，Nmax到Nmin的7個(gè)數(shù)據(jù)，后一個(gè)數(shù)據(jù)只需在前一個(gè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行增減趨勢的變化即可，如同以往的調(diào)整方法，兩個(gè)間隙之間的變化k是相等的。通過嘗試，將7個(gè)間隙之間變化趨勢定為k，2k，3k，4k，5k，6k，則7個(gè)間距為Nmax，Nmax-k，Nmax-3k，Nmax-6k，Nmax-10k，Nmax-15k，Nmin，可得Nmin=Nmax-21k。對應(yīng)的底部間隙為Nmin，Nmin+k，Nmin+3k，Nmin+6k，Nmin+10k，Nmin+15k，Nmax，則Nmax=Nmin+21k。

根據(jù)此計(jì)算方法，以12空預(yù)器在安裝時(shí)提供的徑向密封片間隙調(diào)整數(shù)值為參考基準(zhǔn)，分別得出頂部、底部間隙的k值分別為0.43和1.57，Nmax和Nmin均為已知的最小間隙值，對應(yīng)的最小點(diǎn)的計(jì)算值如表2、表3所示。

根據(jù)計(jì)算出的頂部、底部最小間隙，結(jié)合表1中12空預(yù)器在安裝時(shí)提供的徑向密封片間隙調(diào)整數(shù)值。

②各個(gè)測量間隙的確定：

在實(shí)際調(diào)整過程中，需要對空預(yù)器原有間隙進(jìn)行測量，按照各間隙已確定的最小點(diǎn)，煙氣側(cè)、二次風(fēng)側(cè)、一次風(fēng)側(cè)共六個(gè)測量數(shù)據(jù)取最小點(diǎn)，根據(jù)差值計(jì)算相應(yīng)的密封片間隙即可，根據(jù)此間隙數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)尺的設(shè)定及復(fù)核，即能有效的控制密封間隙，保證密封效率。

在2009年某600 mw電廠#1爐小修、#2爐大修中，我們在更換空預(yù)密封片時(shí)采取了這種密封片的間隙調(diào)整方式，并取得了較好的效果，經(jīng)電科院試驗(yàn)空預(yù)器漏風(fēng)率被控制在6%～6.5%，除去空預(yù)器自身3%左右的攜帶漏風(fēng)率及空預(yù)器密封面投運(yùn)以來的磨損老化已經(jīng)比較理想，接近空預(yù)器新出廠時(shí)要求的投產(chǎn)一年內(nèi)6%漏風(fēng)率要求，同時(shí)為某600 mw電廠的節(jié)能降耗工作做出了一些幫助。