330MW機(jī)組鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)原因和改造措施

續(xù)鴻

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源問題越來越嚴(yán)重，鍋爐給水系統(tǒng)和汽輪機(jī)等設(shè)備在運(yùn)行過程中存在著大量腐蝕、結(jié)垢現(xiàn)象，因此對(duì)機(jī)組進(jìn)行防腐處理是非常必要的，還由于空壓機(jī)容量大而又容易造成漏風(fēng)現(xiàn)象以及鍋爐內(nèi)部溫度過高引起煤粉燃燒等原因?qū)е缕啓C(jī)轉(zhuǎn)子不平衡或軸封處過熱時(shí)出現(xiàn)裂紋，這些都會(huì)給機(jī)組帶來很大的危害。本文主要介紹了330MW機(jī)組及回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)來源以及具體原因分析，并針對(duì)這些造成泄漏損失較大原因提出解決措施和改造方案。

關(guān)鍵詞：330MW機(jī)組;漏風(fēng)現(xiàn)象;空氣預(yù)熱器

一、 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源需求量不斷增加，對(duì)節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)等要求也更加嚴(yán)格。目前世界上已出現(xiàn)了許多新型鍋爐。其中以回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器作為主要設(shè)備。它具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊靈活可靠、適應(yīng)性強(qiáng)和易于安裝維修及環(huán)保性能好等等優(yōu)點(diǎn) 在高溫高壓下運(yùn)行時(shí)由于受低溫腐蝕而引起管道變形或開裂的現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的，本文通過對(duì)330MW超臨界壓力超燃空氣預(yù)熱器進(jìn)行深入研究，并根據(jù)實(shí)際工況找出其缺陷與改進(jìn)措施，希望能為該系列機(jī)組提供參考依據(jù)。

二、空氣預(yù)熱器的作用

（一）改善并強(qiáng)化燃燒

在330MW機(jī)組中，每臺(tái)鍋爐的燃燒爐都不是由同一個(gè)空氣預(yù)熱器來單獨(dú)完成，而是通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式將各室和管路連接起來。由于每個(gè)部件所需能量不同、溫度也不均勻等因素導(dǎo)致了其受熱面處火焰分布不均，所以為了防止這些現(xiàn)象發(fā)生時(shí)及時(shí)采取相應(yīng)措施可以避免煙氣倒流形成爆燃包火源而造成重大損失，同時(shí)還可提高鍋爐燃燒過程中的穩(wěn)定性，從而使機(jī)組保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，保證經(jīng)濟(jì)性和安全性的雙重要求。

（二）提高鍋爐熱效率

在鍋爐的運(yùn)行過程中，由于工質(zhì)和空氣的流動(dòng)，使熱損失不斷增加，而引起汽輪機(jī)內(nèi)部壓力不平衡。如果沒有及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理或消除這些問題將導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)，因此為了提高蒸汽參數(shù)通過燃燒室來降低燃料量從而減少能量消耗、防止汽輪發(fā)電機(jī)組過熱造成嚴(yán)重后果可采用雙噴嘴冷卻技術(shù)，或者在鍋爐運(yùn)行時(shí)發(fā)生漏風(fēng)現(xiàn)象則可以利用空氣預(yù)熱器對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充并使之停止工作。

三、 鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)原因

（一）回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器風(fēng)壓差過高

由于空氣預(yù)熱器是安裝在鍋爐內(nèi)部，所以其自身的風(fēng)壓差會(huì)直接影響到它與轉(zhuǎn)子式空冷器之間的相互作用。而引起這一問題主要首先是機(jī)組本身風(fēng)壓不穩(wěn)定，也因?yàn)槠啓C(jī)運(yùn)行時(shí)受溫度和壓力變化等因素影響，其次當(dāng)給水流量發(fā)生變化時(shí)會(huì)使管壁處發(fā)生漏出現(xiàn)象，同時(shí)由于蒸汽量、供水量以及鍋爐負(fù)荷不同，導(dǎo)致管道內(nèi)物料積聚在管內(nèi)并被傳熱從而產(chǎn)生漏升現(xiàn)象的可能性也會(huì)增加。

（二）回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器變形

由于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器內(nèi)部存在許多復(fù)雜的因素，如流體流動(dòng)、傳熱和結(jié)構(gòu)等，使其變形。因此在工作時(shí)應(yīng)考慮以下問題：首先是系統(tǒng)內(nèi)溫度場分布不均勻，其次是各部件之間相互配合度不夠好，再就是轉(zhuǎn)子軸封泄漏引起管道破裂或泄露導(dǎo)致密封失效，最后是在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)軸承表面有裂紋、氣孔以及漏風(fēng)現(xiàn)象的可能性較大，造成以上這些情況發(fā)生的原因主要是由于汽輪機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜而產(chǎn)生了熱應(yīng)力和變形。

（三）回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器密封不嚴(yán)

密封不嚴(yán)是造成空氣預(yù)熱器漏風(fēng)的主要原因。在鍋爐給水低溫過熱蒸汽中，由于汽包內(nèi)壓力高，或者密封不好，會(huì)導(dǎo)致泄漏，而在高溫、高壓下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)因?yàn)檗D(zhuǎn)子與軸頸間有間隙或偏心等因素引起管道磨損和變形也可能發(fā)生泄露事故，其次是轉(zhuǎn)子與管道中介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，由于摩擦阻力不同，會(huì)形成很大程度上的泄露壓力差，最后就是當(dāng)空氣被冷卻器壁面之間存在較大溫差和漏風(fēng)現(xiàn)象，這些因素都導(dǎo)致了在回轉(zhuǎn)式空預(yù)熱器內(nèi)產(chǎn)生大量氣體積聚并聚集到一起，同時(shí)還容易使密封性受到破壞、熱沖擊以及軸封處容易發(fā)生裂紋等缺陷問題。

四、 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)的預(yù)防和處理措施

（一）調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器扇形板的位置

調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器扇形板的位置和形狀，可以使機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí)，通過改變其方向、角度來控制氣體流量。首先是當(dāng)軸封蒸汽量大于所設(shè)定參數(shù)值時(shí)可采用調(diào)整垂直角，其次是水平放置的管道應(yīng)具有一定強(qiáng)度并與風(fēng)管保持平行，若是單側(cè)布置則必須要安裝一個(gè)調(diào)節(jié)閥門，最后就如果不同時(shí)有兩個(gè)調(diào)節(jié)孔且其中一側(cè)為空位的話可以在中間位置設(shè)置一個(gè)扇形板，以方便空氣流量控制。

（二） 減少密封漏風(fēng)

密封是防止漏風(fēng)的一種措施。在空氣預(yù)熱器中，如果沒有合理控制其變形，就會(huì)引起熱態(tài)泄露和內(nèi)部溫度升高。因此為了保證管道內(nèi)環(huán)境溫度穩(wěn)定、壓力恒定以及防泄漏需要對(duì)密封進(jìn)行改造以減少漏風(fēng)，另外也可以通過增加導(dǎo)流板來減小熱負(fù)荷從而降低氣封間隙泄漏率，采用雙級(jí)封閉或三通的方式來防止水垢進(jìn)入空氣預(yù)熱器中形成腐蝕性介質(zhì)而造成堵塞，同時(shí)還可避免由于外管和內(nèi)部流動(dòng)產(chǎn)生熱量損失。

（三）加強(qiáng)對(duì)空預(yù)器傳熱元件的堵灰進(jìn)行疏通

1、在鍋爐的空預(yù)器中，由于有許多熱源，所以如果沒有及時(shí)疏通，就會(huì)使水冷壁結(jié)垢、堵塞。因此要加強(qiáng)對(duì)空預(yù)熱器傳熱元件堵灰。首先是防止積煤進(jìn)入管道，其次就是對(duì)空管進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)和改進(jìn)：一方面是要增加導(dǎo)熱量，另一方面是要提高殼程換熱器效率，最后為了減少機(jī)組負(fù)荷可以降低壓力差來減輕空氣腐蝕的影響。

2、在機(jī)組中，由于鍋爐內(nèi)部存在大量的積垢，導(dǎo)致管道內(nèi)結(jié)垢，造成空預(yù)器傳熱元件發(fā)生漏風(fēng)現(xiàn)象。首先為了防止這些情況的出現(xiàn)就要加強(qiáng)對(duì)空預(yù)熱器殼側(cè)和管壁之間、兩端法蘭及轉(zhuǎn)子表面等部位密封，其次要注意的是，是要對(duì)其進(jìn)行定期清理，最后對(duì)于那些不允許泄漏蒸汽在進(jìn)入機(jī)組前必須及時(shí)疏通水嘴口及其它部分水管中，并且還要做好相應(yīng)措施以防堵塞管道內(nèi)積垢造成堵灰現(xiàn)象發(fā)生的產(chǎn)生。

五、結(jié)論

本文主要研究了330MW機(jī)組的蒸汽再熱器漏風(fēng)問題進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施對(duì)鍋爐系統(tǒng)中的空氣預(yù)熱器和水冷壁式低溫省煤器進(jìn)行了分析。首先針對(duì)每一個(gè)工質(zhì)在不同溫度下其內(nèi)部傳熱系數(shù)、換熱量等方面展開計(jì)算與比較，在鍋爐運(yùn)行中由于空氣的擾動(dòng)，使水循環(huán)不穩(wěn)定，容易造成管道破裂，其次如果發(fā)生了泄漏事故或管道堵塞時(shí)引起的漏風(fēng)是由轉(zhuǎn)子和管壁破損導(dǎo)致，則必須對(duì)其進(jìn)行處理以避免安全隱患出現(xiàn)并防止重大損失發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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