保證回轉(zhuǎn)式空預器安裝工藝的措施

李勇

（山西瑞光熱電有限責任公司，山西晉中030600）

保證回轉(zhuǎn)式空預器安裝工藝的措施

李勇

（山西瑞光熱電有限責任公司，山西晉中030600）

火電機組鍋爐專業(yè)設備安裝中，回轉(zhuǎn)式空氣預熱器安裝質(zhì)量需要制定嚴密的工藝措施加以保證。空預漏風是目前較難克服的質(zhì)量通病之一。通過認真分析、制定對策、精心施工、精密檢測，達到了控制目標。

空頂器；漏風率；鍋爐

0 引言

在火電機組鍋爐專業(yè)施工中，回轉(zhuǎn)式空氣預熱器安裝后漏風現(xiàn)象是目前較難克服的質(zhì)量通病之一，如何克服這種現(xiàn)象，最為關鍵的是把握好整個施工過程?，F(xiàn)結合大唐陽城電廠二期2×600MW工程空預器施工實踐中的經(jīng)驗和教訓，以安裝工藝為主題，就具體措施加以闡述。

1 結構簡介

空氣預熱器應用于燃煤電站鍋爐的主要作用是提高鍋爐效率、降低排煙溫度、加熱燃料用風。

目前國產(chǎn)預熱器按照驅(qū)動方式分為三類：頂軸驅(qū)動——驅(qū)動裝置布置在中心筒頂部；底軸驅(qū)動——驅(qū)動裝置布置在中心筒底部；圍帶式驅(qū)動——驅(qū)動裝置布置在轉(zhuǎn)子側面。

按照密封方式可分為：固定不可調(diào)式和密封可調(diào)式。扇形板在運行中固定不變的叫固定不可調(diào)式；扇形板在運行中隨著密封間隙的變化而自動跟蹤調(diào)節(jié)的叫密封可調(diào)式。

盡管預熱器有各種分類，但回轉(zhuǎn)式預熱器的整體結構設計大致相同，其安裝要點也基本一致，下面主要以豪頓華工程有限公司生產(chǎn)的頂軸驅(qū)動密封固定不可調(diào)式預熱器為例，簡要介紹預熱器在安裝過程中需要注意的事項。

a）換熱元件：由若干薄鋼板制成，上面有斜波紋以改善換熱效果，換熱元件均安裝在元件盒內(nèi)，便于安裝和取出。

b）轉(zhuǎn)子：焊在中心筒輪轂上，其預熱器的轉(zhuǎn)動部件。由中心筒輪轂向外延伸的鋼板叫徑向隔板，將轉(zhuǎn)子分為48個分倉，每個分倉被7塊扇形鋼板分成若干小分倉，用以容納換熱元件。

c）轉(zhuǎn)子外殼：由6塊鋼板現(xiàn)場組裝成八面體形狀，位于兩個端柱之間，用以封閉轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子外殼一部分支撐在鉸鏈側柱上，便于向不同方向膨脹，轉(zhuǎn)子外殼上面支撐著上部過渡煙道，下部連接下部過渡煙道。

d）端柱：支撐著頂部結構，并通過端柱鉸鏈將載荷直接傳到底梁上，每一端柱上含有軸向密封板，與轉(zhuǎn)子上的密封板形成軸向密封。

e）頂部結構：橫擔在兩塊端柱上構成一中心承力框架，頂部結構上帶有兩頂部扇形板，與轉(zhuǎn)子頂部徑向密封片形成徑向密封。

f）底部結構：其包括底梁、底部扇形板和底部扇形板支板，底梁承受著空預器轉(zhuǎn)子的全部重量。

g）過渡煙風道：位于轉(zhuǎn)子熱端和冷端的煙氣側和空氣側，其主要作用是將氣流導入和引出轉(zhuǎn)子。

h）轉(zhuǎn)子驅(qū)動裝置：直接與轉(zhuǎn)子頂部端軸相連，用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子。

i）底部推力軸承：轉(zhuǎn)子由自調(diào)球心面滾子推力軸承支撐，轉(zhuǎn)子的全部重量均由推力軸承支撐。

j）導向軸承：直接與中心筒頂部端軸連接，主要用于保證中心筒的垂直度。

k）密封部件：頂部徑向密封、軸向密封、旁路密封和中心筒密封。

徑向密封：徑向密封片安裝在徑向隔板上下緣，密封片由1.6mm考登鋼制成，與頂?shù)咨刃伟鍢嫵蓮较蛎芊狻］S向密封：軸向密封片由1.6mm考登鋼制成，與端柱上的軸向密封板形成軸向密封。旁路密封：分為頂部旁路密封和底部旁路密封，頂部旁路密封由焊接在外殼上密封板與轉(zhuǎn)子外緣角鋼構成，底部旁路密封由底部外緣角鋼與安裝于下部煙風道上的環(huán)向密封片構成。

2 安裝要點

回轉(zhuǎn)式預熱器的前期安裝對以后的密封和熱態(tài)運行有很大影響，如果前期安裝不好，會直接影響到后期密封安裝，甚至影響熱態(tài)運行。因此，有必要對空預器安裝關鍵步驟進行控制。

2.1 基礎劃線

基礎劃線是為了確定空預器的具體位置，必須嚴格按照圖紙劃出空預器的縱橫中心線。安裝時，要求底梁的縱橫中心線與空預器的縱橫中心線重合。

2.2 安裝推力軸承

推力軸承是支撐轉(zhuǎn)子的核心部件，推力軸承安裝的好壞，直接影響著推力軸承的使用壽命，因此，推力軸承的安裝是預熱器安裝的關鍵步驟。

2.2.1 定位推力軸承

推力軸承的中心必須與底梁扇形板的中心線的交點相重合，安裝時，用細鋼絲確定空預器縱橫中心線的交點，再用線錘來確定推力軸承的具體位置，標高應根據(jù)圖紙來確定。底部軸承中心與底部扇形板幾何中心線相對偏差要求小于等于2mm。

2.2.2 調(diào)整推力軸承水平度

推力軸承的水平度如何，對軸承的使用壽命有很大影響，因此，必須用框式水平儀精確調(diào)整推力軸承的水平度，直至符合設計要求。

2.2.3 清洗推力軸承

一般國產(chǎn)的推力軸承都要求現(xiàn)場清洗內(nèi)部雜物，因此，現(xiàn)場用清洗劑（一般用煤油）清洗后，要及時用帆布覆蓋，嚴禁雜物掉入軸承內(nèi)部。

2.3 安裝端柱

端柱（國產(chǎn)其他預熱器叫軸向密封裝置）含有軸向密封板，安裝端柱時注意兩點：一，軸向密封板中心線與扇形板中心線在一垂直平面內(nèi)，其次底部結構兩端端柱應與推力軸承對中；二，要保證端柱的垂直度，調(diào)整垂直度，應加固以防其在施工過程中傾斜。

2.4 安裝轉(zhuǎn)子中心筒

在底部結構和端柱安裝就位后，就需要安裝轉(zhuǎn)子中心筒，吊裝轉(zhuǎn)子中心筒時要注意保證使其中筒下部的凹孔，與推力軸承千斤頂板上的凸臺相配，并用框式水平儀調(diào)整中心筒的水平度，調(diào)整好后，臨時給以加固，直至導向軸承就位后方可拆除。

檢查方法：轉(zhuǎn)子外找一固定點作為基準點，轉(zhuǎn)子周邊等分4～8點，作為測量點，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時與基準點對比，記錄測量數(shù)據(jù)，調(diào)整偏差。

2.5 安裝頂部結構

頂部結構（國產(chǎn)其他預熱器叫頂梁或者說上梁）含有頂部扇形板，安裝過程中要注意兩點：一，頂部扇形板與中心筒要對中；二，頂部扇形板中心線軸向密封板的中心線要在一垂直平面（即相交）。

2.6 安裝導向軸承

安裝導向軸承時，只能使用轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸端的吊環(huán)，嚴禁通過導向軸承箱起吊。導向軸和中心筒用螺栓連接時，必須用力矩扳手擰緊至2 000 Nm。導向軸承的頂部軸承套有3個刻度線，中間刻度線為“0”刻度線，安裝時，在導向軸承箱的支臂下加調(diào)整墊片，使“0”刻度線與軸承箱蓋對齊。

2.7 調(diào)整中心筒垂直度

中心筒垂直度是預熱器安裝的一個要點，垂直度是否良好，對推力軸承的使用壽命和預熱器運行有重要影響，在導向軸承安裝后，就需要調(diào)整中心筒和垂直度，有兩種方法：一，用框式水平儀調(diào)整：將框式水平儀緊貼中心筒臂，使汽泡停在刻度尺的中間；二，用水平儀檢查并調(diào)整：預先做1個三角架，焊在中心筒壁上，三角架外端上立1個標尺，再選1個基準點放水平儀，然后轉(zhuǎn)動中心筒，依次在圓圈上測4個點，其水平誤差在2mm之內(nèi)，就符合要求。

2.8 換熱元件的安裝

在轉(zhuǎn)子拼裝完成后，立即進行換熱元件的安裝，換熱元件安裝前，應預先松開底部結構支撐板上的緊固螺栓，使底部扇形板處于自由狀態(tài)，防止換熱元件安裝后，因底梁下沉而導致扇形板變形。其次，為維持轉(zhuǎn)子平衡，要從最內(nèi)環(huán)逐環(huán)向外對角線安裝換熱元件，這樣不影響中心筒的垂直度。

換熱元件安裝完后，要重新復測中心筒的垂直度，如有變化，務必校正并把導向軸承定位螺栓焊死。其次，檢查導向軸軸套的“0”刻度線是否與軸承箱蓋對齊。通常，由于換熱元件安裝而導致底梁下沉，中心筒一般下沉5～8mm，此時，需用4個專用千斤頂在推力軸承座上頂起轉(zhuǎn)子，加墊片重新調(diào)整“0”刻度線使之與軸承箱蓋對齊。最后，擰緊底部結構支撐鋼板的螺栓，將支撐鋼板與底梁焊接。同時，將管支撐與底梁焊接。完成底梁下沉后一系列焊接工作。

2.9 安裝轉(zhuǎn)子角鋼和密封角鋼

根據(jù)密封設定圖紙安裝標準徑向密封片和軸向密封片，調(diào)整頂?shù)咨刃伟搴洼S向密封板。調(diào)整完成后，進行扇形板和軸向密封板焊接工作。焊接時，要采取措施防止焊接變形。焊接完成后，進行整體密封安裝工作。

2.10 附屬管道安裝

附屬管道安裝包括吹灰器及吹灰器管道安裝，消防及沖洗水管道安裝，油站冷卻水管道安裝，轉(zhuǎn)子停車報警裝置及火災報警裝置的安裝。

2.11 預熱器外殼密封

預熱器在啟動前，施工人員一定要徹底檢查轉(zhuǎn)子的熱端和冷端，防止異物混入或臨時構件未拆除。啟動時，先用手動盤車裝置使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一圈以上，如無異?？蛇M入待運行狀態(tài)。另外，還要檢查吹灰管道、油管道和冷卻水管道是否暢通。

3 注意事項

a）豪頓華預熱器的膨脹是靠端柱鉸鏈和側柱鉸鏈的自由活動來實現(xiàn)的。但是，鉸鏈到貨時，是被固定焊死的。其上有兩塊漆成黃色的鋼板是用來限制其動作的，在運行以前，這兩塊臨時固定板是不能割掉的。試運行時，去掉所有臨時鋼板。該預熱器另外一個設計特點是：在熱態(tài)運行時，預熱器不承受任何外力，基于這種設計，與預熱器相連的煙風道不得將重力施加在預熱器上。為防止在熱態(tài)運行時煙風道將膨脹力施加于預熱器，設計者將補償器設計為非金屬補償器，可以完全吸收金屬膨脹量，從而不會傳遞給預熱器。施工中必須明白這一點，在施工完后，要詳細檢查非金屬補償器是否完全處于自由狀態(tài)。預熱器與周圍結構、平臺的距離是否滿足其膨脹要求。

b）該型號預熱器的焊接量相當大，尤其是在轉(zhuǎn)子拼接和密封調(diào)整時，焊工配合鐵工進行作業(yè)。

c）在預熱器安裝過程中，技術員要分清楚哪些焊縫是當前需要焊的，哪些焊縫是在密封調(diào)整過程中需要焊的。例如，軸向密封板與頂部扇形板之間的焊縫要在扇形板和軸向密封板設定完成后進行焊接，而不是在安裝過程中進行焊接，這一點，許多初次安裝的人都不注意，致使進行密封安裝時，又重新割開。

d）焊工在施焊過程中，要注意焊接變形，焊接變形過大，會對預熱器的安裝質(zhì)量造成不良影響，例如，在轉(zhuǎn)子拼接過程中，焊接變形過大，會使徑向隔板或扇形隔板崎嶇不平，造成換熱元件裝不進去的局面。

e）在轉(zhuǎn)子中心筒上施焊時，一定要使轉(zhuǎn)子直接接地，否則，電流通過推力軸承時可能擊傷滾珠，造成熱態(tài)運行時聲音異常而損壞推力軸承。

f）該型號預熱器不承受任何外力，也就是說，上部煙風道和下部煙風道不得在預熱器加任何載荷，為保證這一點，預熱器過渡煙風道與上下煙風道均采用軟連接（如非金屬膨脹裝置），在預熱運行前，必須把所有影響預熱器膨脹的障礙去掉。

g）該型號預熱器的密封調(diào)整一般選在發(fā)電前兩個月進行。因為此時鍋爐大部分安裝就緒，不會對預熱器的密封間隙造成大的影響，這一點不同于其他可調(diào)的預熱器。比如東鍋廠生產(chǎn)的底軸驅(qū)動回轉(zhuǎn)預熱器，其密封調(diào)整一般在預熱器大件安裝完后就可以進行，密封調(diào)整與前期安裝沒有間隔。

h）頂、底三分倉與頂部、底部結構相焊時，必須保證頂部、底部三分倉扇形板的平整，不得有折口現(xiàn)象，否則，會影響密封調(diào)整，在焊接完畢后，須將焊縫磨平，三分倉扇形板的焊接必須在裝換熱元件以前焊接，否則，將無法焊接或磨平。

i）回轉(zhuǎn)式預熱器的設備多且體積小，容易造成丟失。因此，預熱器的設備必須專人保管建立設備領用臺帳。

j）該型號預熱器扇形板的調(diào)整主要依靠扇形板支板上調(diào)整螺栓調(diào)節(jié)，而預熱器的前期安裝與密封調(diào)整間隔比較大，有長達一年，這期間，螺栓生銹嚴重，給后期密封調(diào)整造成很大困難。因此，建議安裝人員在前期安裝完成后給螺栓抹上黃油。

k）回轉(zhuǎn)式預熱器的驅(qū)動分兩種：軸驅(qū)動和圍帶驅(qū)動。無論是前者還是后者，驅(qū)動的組成都是一樣的：電機、減速箱和聯(lián)軸器。豪頓華的驅(qū)動裝置是緊套在導向軸端的，安裝時，可用4個手拉葫蘆垂直緩慢下放，待依靠其重力還不能到位時，可做一門架，固定在導向軸上，用2個千斤頂均勻緩慢地加壓，直至驅(qū)動軸套到達其就位位置。但是，該預熱器的驅(qū)動并不是完全固定死的，這一點在施工時要注意，根據(jù)圖紙預留限位鋼板和減速箱的間隙。對于圍帶驅(qū)動的預熱器來說，其減速箱是固定死的。在使用驅(qū)動轉(zhuǎn)動預熱器前，務必給減速箱注入規(guī)定的潤滑油，對于軸驅(qū)動預熱器，務必通過變頻器來啟動預熱器，嚴禁不通過變頻器直接啟動。圍帶式預熱器一般不設變頻器，可通過氣動馬達來啟動預熱器。

4 降低漏風率

回轉(zhuǎn)式預熱器與管箱式預熱器相比，漏風現(xiàn)象普遍存在，只是大小差異，難以克服。安裝質(zhì)量目標就是降低漏風率。預熱器的“漏風”是一種“內(nèi)漏風”，指的是從空氣側向煙氣側空氣泄漏。漏風分直接漏風和攜帶漏風兩種。攜帶漏風是回轉(zhuǎn)式預熱器所固有的漏風，它是由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子經(jīng)過空氣側，再轉(zhuǎn)到煙氣側，由轉(zhuǎn)子的空腔攜帶空氣造成的，這部分漏風是不可克服的。直接漏風就是由于煙空氣壓差引起的空氣向煙氣的泄漏減小引起漏風的密封間隙、空洞或壓差，是降低預熱器漏風的主要途徑。結合豪頓華預熱器，這里簡要介紹回轉(zhuǎn)式預熱器是如何降低漏風率的。預熱器密封主要分以下幾種：徑向密封、軸向密封、內(nèi)環(huán)向密封和外環(huán)向密封以及靜密封。徑向密封安裝在徑向隔板上，用于密封頂、低扇形板和轉(zhuǎn)子之間的縫隙；軸向密封安裝在軸向隔板上，用于密封軸向密封板和轉(zhuǎn)子之間的縫隙；外環(huán)向密封主要是防止煙、空氣不經(jīng)過轉(zhuǎn)子直接進入煙、風道；內(nèi)環(huán)向密封主要防止煙、空氣通過中心筒和上梁的縫隙向外泄漏。徑向密封和軸向密封均采用“雙道密封”來加強現(xiàn)有空預器的徑向和軸向密封效果，它是通過加倍掠過徑向軸向密封板上的密封片的數(shù)量來實現(xiàn)的。這樣，煙氣空氣流壓力之間有一個中間壓力，使得兩股氣流之間壓差減小一半，也可以理解為迷宮式的“雙道密封”增大了空氣流向(漏向)煙氣側的流動阻力，這樣可以有效地降低漏風率。密封片材料是耐腐蝕拷登鋼，安裝時，施工人員務必認真細致，嚴格按照圖紙要求施工：密封間隙誤差控制在1mm范圍內(nèi)；密封片在安裝中要切割打磨，以保證之間的接縫要嚴密平整，所有密封孔洞最后要補隙；轉(zhuǎn)子密封角鋼在安裝完后，對角鋼外緣進行精加工，使其外緣成為正圓。通常方法是：將等離子切割機（或車刀）固定在殼體上，調(diào)整好火焰與密封角鋼的距離，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，由外到內(nèi)切割，直至其外緣成為正圓，誤差符合圖紙要求。加工后的密封角鋼和安裝在殼體板上的外環(huán)向密封板形成外緣環(huán)向密封副，能夠有效地阻止煙、空氣旁漏。另外，空預器內(nèi)部還有一種密封是靜密封，主要用于密封煙氣側和空氣側之間的孔洞以及密封設定完成后的密封板的縫隙。對于密封固定不可調(diào)式預熱器來說，靜密封一般是滿焊的；但是，對于帶有漏風控制系統(tǒng)的預熱器來說，部分靜密封是不焊接的，這就要求施工人員認真查看圖紙，分清焊接部位。對于不焊接的空腔部位，為降低漏風壓差，一般要求在空腔里塞滿隔熱材料（礦棉等）。

5 結論

為使回轉(zhuǎn)式預熱器有良好的運行效果，施工人員在施工前必須認真閱讀圖紙說明書以及相關資料，制定工藝保障措施，穩(wěn)步實施。推力軸承的對中與水平、中心筒的垂直度、動密封的間隙尺寸這三個關鍵步驟必須嚴格要求，步步監(jiān)測。經(jīng)過努力，空預器安裝質(zhì)量得到了有效的保證，投運后的運行指標優(yōu)良，漏風率控制在設計要求之內(nèi)。

M easures to Guarantee the Installation Process of Rotary Air Preheater

LIYong
（Shanxi Ruiguang Thermal Power Co.，Ltd.，Jinzhong，Shanxi 030600，China）

During the installation of the specialized equipmentof thermalpower unit，strictmeasures should bemade to assure the installation quality of the rotary air preheater.Air leakage of air preheater is one of the popular problems that are difficult to conquer. Through carefulanalysis，measures taking，meticulous construction and precise test，the control targetis thusachieved.

airpreheater；air leakage ratio；boiler

TK223.3+4

B

1671-0320（2014）04-0065-04

2014-03-06，

2014-06-12

李勇（1970-），男，山西忻州人，1992年畢業(yè)于太原工業(yè)大學工民建專業(yè)，工程師，從事電力項目建設工作。