300MW配套锅炉空预器漏风堵灰原因分析及对策

摘 要：本文对回转式空预器漏风形式进行了分析，讲述了空预器漏风的危害，对回转式空预器堵灰造成漏风提出了对策。

关键字： 回转式空预器；漏风；堵灰

1、回转式空预器漏风分析

随着热电锅炉机组容量的增大和蒸汽参数的提高，尤其300MW及其以上容量的大型锅炉，大多都采用结构紧凑、占地面积小、重量轻且布置灵活的回转式空预器。回转式空预器的最大缺点就是漏风量大，一般在5%―8%左右，密封不良时能达到20%―30%。根据电力行业规范：回转式空预器漏风率优秀值为：5.5%-6%。导致空预器漏风的主要原因有：

1.1携带漏风

携带漏风为空预器中间层波浪板空间所包含的空气由于转子转动而带到烟气侧所引起的泄露。携带漏风是回转式空预器所固有的，不可避免。一般来说，空预器转子转速越快，携带漏风量越大，转子中受热面充满度越高，携带漏风量越低。携带漏风所影响的漏风率大约占总漏风量的1%。

1.2热态形变

回转式空预器在正常运行中，转子冷热端存在着较大的温差，上部热端温度高，转子径向膨胀大，下部冷端温度低，转子径向膨胀小，同时中心轴向上膨胀，热端相对冷端膨胀较多，并且当转子温度升高后转子的钢性会降低，加之转子本身重量很大。所以，当转子受热后会出现转子向下变形的“蘑菇”形状。由于转子出现 “蘑菇”状变形，在转子上部与热端扇形板之间形成一条狭窄的三角形漏风区。在这种“蘑菇状”的热态变形中，空预器转子的外周发生向下的沉降现象，而转子中心发生隆起。这就使得热态时转子下部的三角形漏风间隙和转子圆周的轴向漏风间隙变得比冷态时小，而转子上部的漏风间隙变得比冷态时大。而且随着锅炉负荷的升高，空预器转子换热量的增加，上述“蘑菇状”变形就越明显，各处漏风间隙的变化也就越大。这种热变形所造成的漏风量是比较大，约占空预器总漏风量的40%。

1.3 机械磨损

空预器的机械磨损主要是由动静摩擦造成的，在回转式空预器安装初期动静部分间隙过小以及正常运行中在热态情况下空预器的热态形变增大都会导致空预器的机械磨损增大。根据机械磨损位置的不同，大致可以分为：环向密封磨损，轴向密封磨损，径向密封磨损和中心筒密封磨损四种情况。机械磨损造成的空预器漏风约占总漏风量的59%。

2、空预器漏风的危害

空预器漏风对锅炉运行的经济性有很大影响，空预器的漏风使得空气直接被引风机抽走，增大送风机、引风机、一次风机电耗；同时，空预器漏风会增加排烟热损失，使锅炉热效率降低。若漏风严重，会使送入炉膛的风量不足，导致锅炉的机械未完全燃烧热损失和化学未完全燃烧热损失增加；另外，由于供氧不足还会形成还原性气氛，使灰渣熔点下降，引起炉膛结渣及高温腐蚀，甚至限制锅炉出力。

3、空预器堵灰

回转式空预器在长期运行中，特别是冬季温度低的时候，空预器低温端极易因低温腐蚀造成烟气中携带的灰分在低温端凝结固化，若不及时进行吹灰疏通，会使空预器低温端波浪板积灰增多，引起风阻增大，出口烟气负压加大，漏风量上升。另外，波浪板积灰使得预热器冷、热端温差变大，也会导致热态情况下转子产生的“蘑菇状”热态形变更严重，同时增大空预器密封片的磨损，导致回转式空气预热器的漏风增大。空预器堵灰在造成空预器漏风增大，送风机、引风机、一次风机电耗增大的同时，还会造成一次风压、送风量、炉膛负压的大幅波动且趋势同步，使得燃烧恶化，主汽压力大幅波动且变化速率增大，主汽温度极易超温，影响锅炉运行的经济性与安全性。

4、空预器漏风堵灰对策

通过对空预器漏风及堵灰的分析，我们不难看出，减小空预器冷热端温差，防止空预器堵灰情况发生，将有效的减少回转式空预器漏风量增大，提高锅炉运行的经济性与安全性。

胜利发电厂于2014年2月对#4锅炉做了空预器漏风试验，根据实验数据，#4炉空预器密封效果不良，漏风率达18.1%，空预器效率低下，导致锅炉效率下降，机组能耗升高。2014年3月份小修中对#4锅炉空预器检查发现空预器低温端堵灰情况很严重，并且密封片磨损程度严重。在小修过程中对#4锅炉空预器低温端进行了高压水冲洗，并对密封片进行了修补更换。4月份#4机开机后对#4锅炉做了空预器漏风试验，#4炉空预器漏风率为6.73%，锅炉燃烧稳定性大幅提高，有效的提高了锅炉运行的经济性。同时制定了以下的对策：（1）为防止空预器低温腐蚀和堵灰，在冬季来临时及早投入暖风器运行。控制排烟温度+空预器入口风温度>148℃。（2）运行中采用加强空预器吹灰方法，缩短吹灰间隔。提高空预器吹灰蒸汽压力，将空预器吹灰器疏水温度满足作为允许空预器吹灰逻辑条件之一。（3）机组小修期间加强空预器低温端高压水冲洗及密封检查，有问题及时更换。