空預(yù)器密封改造

1、空氣預(yù)熱器的概念空氣預(yù)熱器的概念l空氣預(yù)熱器是空氣預(yù)熱器是利用煙氣的熱量來加熱燃燒所需空氣的熱交換設(shè)利用煙氣的熱量來加熱燃燒所需空氣的熱交換設(shè)備。備。空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器的的作用作用改善并強化燃燒改善并強化燃燒。當(dāng)經(jīng)過預(yù)熱器后的熱空氣進入爐內(nèi)后當(dāng)經(jīng)過預(yù)熱器后的熱空氣進入爐內(nèi)后，加速了燃料的干燥、加速了燃料的干燥、著火和燃燒過程著火和燃燒過程，保證爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒，起著改善、強化燃燒的作用。保證爐內(nèi)穩(wěn)定燃燒，起著改善、強化燃燒的作用。 強化傳熱由于爐內(nèi)燃燒得到改善和強化，加上進入爐內(nèi)的熱風(fēng)溫度提高，爐強化傳熱由于爐內(nèi)燃燒得到改善和強化，加上進入爐內(nèi)的熱風(fēng)溫度提高，爐內(nèi)平均溫度水平也有提高，從而可強化

2、爐內(nèi)輻射傳熱。內(nèi)平均溫度水平也有提高，從而可強化爐內(nèi)輻射傳熱。減小爐內(nèi)損失，降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率。由于爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，輻射減小爐內(nèi)損失，降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率。由于爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，輻射熱交換的強化，可以降低化學(xué)不完全燃燒損失；另一方面，空氣預(yù)熱器利用熱交換的強化，可以降低化學(xué)不完全燃燒損失；另一方面，空氣預(yù)熱器利用煙氣余熱，進一步降低了排煙損失，因此，提高了鍋爐熱效率。根據(jù)經(jīng)驗，煙氣余熱，進一步降低了排煙損失，因此，提高了鍋爐熱效率。根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)空氣在預(yù)熱器中溫度升高當(dāng)空氣在預(yù)熱器中溫度升高1.51.5時，排煙溫度可降低時，排煙溫度可降低11。在鍋爐煙道中安。在鍋爐煙道中安裝空氣預(yù)熱

3、器后，如果能把空氣預(yù)熱裝空氣預(yù)熱器后，如果能把空氣預(yù)熱150150160160，就可以降低排煙溫度就可以降低排煙溫度110110120120，可將鍋爐熱效率提高，可將鍋爐熱效率提高7 77.57.5，可節(jié)約燃料，可節(jié)約燃料11%11%12%12%。熱空氣可以作為燃料的干燥劑。對于層燃爐熱空氣可以作為燃料的干燥劑。對于層燃爐，有熱空氣有熱空氣，可以使用水分和灰可以使用水分和灰分較高的燃料；對于電站鍋爐，熱空氣是制粉系統(tǒng)的重要干燥劑和煤粉輸送分較高的燃料；對于電站鍋爐，熱空氣是制粉系統(tǒng)的重要干燥劑和煤粉輸送介質(zhì)。介質(zhì)。空氣預(yù)熱器的分類空氣預(yù)熱器的分類按按換熱方式不同分傳熱式和蓄熱式（或稱再生式）兩

4、大換熱方式不同分傳熱式和蓄熱式（或稱再生式）兩大類類按結(jié)構(gòu)不同主要有管式、板式和回轉(zhuǎn)式按結(jié)構(gòu)不同主要有管式、板式和回轉(zhuǎn)式三三類類管式空氣預(yù)熱器廣泛用于中小型鍋爐中。管式空氣預(yù)熱器廣泛用于中小型鍋爐中。板式空氣預(yù)熱器由多層平板組成，煙氣和空氣分別相間地流過板間的板式空氣預(yù)熱器由多層平板組成，煙氣和空氣分別相間地流過板間的通道通道，已很少采用已很少采用?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器受熱面由許多波紋狀的薄鋼片組成，煙氣和空氣交回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器受熱面由許多波紋狀的薄鋼片組成，煙氣和空氣交替流過受熱面。當(dāng)煙氣流過受熱面時替流過受熱面。當(dāng)煙氣流過受熱面時，受熱面溫度升高受熱面溫度升高，儲蓄熱量儲蓄熱量；當(dāng)空氣流過受熱

5、面時，受熱面放出蓄熱加熱空氣?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器當(dāng)空氣流過受熱面時，受熱面放出蓄熱加熱空氣?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器廣泛應(yīng)用于大型電站鍋爐，在鋼鐵、煉油和化工行業(yè)中也得到應(yīng)用。廣泛應(yīng)用于大型電站鍋爐，在鋼鐵、煉油和化工行業(yè)中也得到應(yīng)用?；剞D(zhuǎn)式空預(yù)器的結(jié)構(gòu)及原理回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的結(jié)構(gòu)及原理l回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是一種蓄熱式預(yù)熱器。它利用煙氣和空回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是一種蓄熱式預(yù)熱器。它利用煙氣和空氣交替地通過金屬受熱面來加熱空氣。氣交替地通過金屬受熱面來加熱空氣。空預(yù)器空預(yù)器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子二分倉二分倉三分倉三分倉四分倉四分倉三分倉示意圖三分倉示意圖三分倉空預(yù)器典型結(jié)構(gòu)三分倉空預(yù)器典型結(jié)構(gòu)密封片位置密封片位置密封片位置密封片

6、位置回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器優(yōu)缺點回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器優(yōu)缺點l與管式空氣預(yù)熱器相比，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、與管式空氣預(yù)熱器相比，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、換熱面密度高、整機質(zhì)量輕、金屬耗用量少、利于安裝布置、低溫腐換熱面密度高、整機質(zhì)量輕、金屬耗用量少、利于安裝布置、低溫腐蝕較管式換熱器輕等特點，適于在大型鍋爐上使用。但回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)蝕較管式換熱器輕等特點，適于在大型鍋爐上使用。但回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的缺點是漏風(fēng)量大，工況良好時為熱器的缺點是漏風(fēng)量大，工況良好時為 6 68 8，密封不良時為，密封不良時為 20203030，大于管式換熱器，大于管式換熱器 5 5以下的漏風(fēng)量。另外回轉(zhuǎn)

7、式空氣預(yù)熱以下的漏風(fēng)量。另外回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造工藝和安裝要求高、運行維護工作量大，熱態(tài)自器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造工藝和安裝要求高、運行維護工作量大，熱態(tài)自動控制也較為困難。較高的漏風(fēng)量引起預(yù)熱器入口風(fēng)壓降低、風(fēng)機電動控制也較為困難。較高的漏風(fēng)量引起預(yù)熱器入口風(fēng)壓降低、風(fēng)機電流升高，預(yù)熱器后的過量空氣系數(shù)升高、尾部排煙氣溫降低、鍋爐熱流升高，預(yù)熱器后的過量空氣系數(shù)升高、尾部排煙氣溫降低、鍋爐熱效率降低、燃煤損耗增加，鍋爐達不到額定負荷。因此對回轉(zhuǎn)式空氣效率降低、燃煤損耗增加，鍋爐達不到額定負荷。因此對回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量進行熱態(tài)控制就變得尤為重要。預(yù)熱器的漏風(fēng)量進行熱態(tài)控制就變得尤為

8、重要。柔性接觸式密封結(jié)構(gòu)應(yīng)用柔性接觸式密封結(jié)構(gòu)應(yīng)用l隨著能源和燃料的成本不斷上升，明顯且持久地降低空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率顯得更為重要。因此，江蘇鑫信潤科技有限公司不斷地開發(fā)和完善空氣預(yù)熱器的密封系統(tǒng)的改造。l江蘇鑫信潤科技有限公司的柔性接觸式密封系統(tǒng)成功的將漏風(fēng)率降低到了極低的水平。柔性接觸式密封技術(shù)原理柔性接觸式密封技術(shù)原理l將扇形板固定在某一合理位置，柔性接觸式密封系統(tǒng)安裝在徑向轉(zhuǎn)子格倉板上，在未進入扇形板時，柔性接觸式密封滑塊高出扇形板5mm 8mm 。當(dāng)柔性接觸式密封滑塊運動到扇形板下面時，合頁式彈簧發(fā)生形變。密封滑塊與扇形板接觸，形成嚴密無間隙的密封系統(tǒng)。當(dāng)該密封滑塊離開扇形板后，合頁式

9、彈簧將密封滑塊自動彈起，以此循環(huán)進行。（如圖1所示）。圖圖1 柔性接觸式密封立體示意柔性接觸式密封立體示意 柔性接觸式密封技術(shù)特點柔性接觸式密封技術(shù)特點 l采用柔性接觸式密封技術(shù)，不會形成密封間隙，密封效果好。由于扇形板與徑向密封滑塊之間沒有間隙，則沒有氣流通過，也就避免了煙氣沖刷磨損的問題，從而密封系統(tǒng)能長期運行。l采用合頁彈簧技術(shù)。該技術(shù)允許空預(yù)器的轉(zhuǎn)子在熱態(tài)運行狀態(tài)下有一定的圓端面變形及圓周方向的變形，特別適合空預(yù)器的改造。對于圍帶驅(qū)動的空預(yù)器轉(zhuǎn)子，圓端面有2mm 3mm的跳動量是十分普遍存在的?？疹A(yù)器熱態(tài)下，圓端面和圓周橢圓度均有不同幅度的變形問題存在。這種技術(shù)也可以自動補償這樣的變化

10、。l自潤滑合金高溫下干磨擦系數(shù)0.1，對主軸電機驅(qū)動電流影響甚小，電流增加不超過1.5。l檢修工藝簡化：柔性接觸式密封系統(tǒng)采用工廠化生產(chǎn)，車間組裝成單個密封元件，對原有轉(zhuǎn)子的橢圓度、兩端面的平行度、平面度；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動跳動量要求降低，大大簡化了現(xiàn)場安裝的工藝程序，工期短。技術(shù)創(chuàng)新點技術(shù)創(chuàng)新點 l柔性接觸式密封二維結(jié)構(gòu)（如圖2所示）1、密封部件2、固定板3、鉸鏈板I4、鉸鏈板II5、支撐板6、彈簧圖圖2 柔性密封結(jié)構(gòu)柔性密封結(jié)構(gòu)l2.3.1 密封部件l密封部件采用參入耐磨陶瓷片材料（如圖2所示）。結(jié)合此種材料在高溫?zé)o潤滑脂的條件下，可以達到很低的摩擦系數(shù)，具有耐磨損、耐高溫、摩擦系數(shù)小、安裝方便及更

11、換組件快捷的優(yōu)點。l2.3.2 特種彈簧 l接觸式密封技術(shù)的另一核心技術(shù)是退讓彈簧（如圖2所示），該彈簧為鎳基合金材料，是合金材料中早期發(fā)展的應(yīng)用廣泛的合金之一。此種材料具有良好的強度、良好的抗腐蝕和抗氧化性能，而且也有較好的低溫性能，成形性能也好，能適應(yīng)各種焊接工藝。l2.3.3 鉸鏈采用耐磨材質(zhì)l鉸鏈部位在運行中長期的活動摩擦，該出采用了高耐磨防腐蝕的合金材料，杜絕以往同樣結(jié)構(gòu)產(chǎn)品運行時間過長后出現(xiàn)鉸鏈軸斷裂的現(xiàn)象。l2.3.4 特殊結(jié)構(gòu)優(yōu)化l以往鉸鏈部位裸露在外面，在空預(yù)器中經(jīng)過長時間的氣體沖刷，容易出現(xiàn)斷裂等現(xiàn)場，經(jīng)合理設(shè)計更改原有結(jié)構(gòu)增加保護結(jié)構(gòu)（圖2中3、4結(jié)構(gòu)），杜絕氣體對鉸鏈部

12、位形成直接沖刷，同時還防止粉塵進入到鉸鏈造成鉸鏈卡澀。柔性接觸式密封技術(shù)優(yōu)勢柔性接觸式密封技術(shù)優(yōu)勢l 空預(yù)器漏風(fēng)治理一直以來是各電廠節(jié)能減排的重要項目，傳統(tǒng)的空預(yù)器硬性密封雖然也能在一定程度上控制漏風(fēng)率，但效果并不明顯，硬性密封主要是在機組100%負荷時對其密封片進行調(diào)整，一旦負荷下降，則無法控制其漏風(fēng)，經(jīng)濟性不能保證；而柔性接觸式密封是無間隙密封，負荷的變化對其影響并不是很大，所以經(jīng)濟性優(yōu)于傳統(tǒng)的硬性密封。（如圖3所示）圖圖3 柔性接觸式密封和硬性密封應(yīng)用后漏風(fēng)率對比柔性接觸式密封和硬性密封應(yīng)用后漏風(fēng)率對比改造效果改造效果 l通過對鍋爐空氣預(yù)熱器的柔性接觸式密封改造，我們預(yù)期效果（達到預(yù)期改

13、造效果的前提是空預(yù)器煙氣進出口壓差在設(shè)計值范圍之內(nèi)）：其出口熱一次風(fēng)及二次風(fēng)溫度較改造前有了明顯的提高，減少了傳熱元件中的堵灰 ，提高了環(huán)熱效率，降低了漏風(fēng)率（改造后一年內(nèi)漏風(fēng)率不超過5%，一個大修周期內(nèi)（5年）不超過7%）。改造后的經(jīng)濟性改造后的經(jīng)濟性 l根據(jù)我司多年改造經(jīng)驗估算：l改造前漏風(fēng)率以9%為例，改造后漏風(fēng)率為5%,共降低4%，一般300MW機組鍋爐所配用空預(yù)器，漏風(fēng)率每變化1%，影響供電煤耗0.26g/kwhl單機單年發(fā)電量 （按滿負荷5500小時計算）l300，0005500=165107kwh=16.5億億kwh l節(jié)約用煤 l1651070.2610-3（9-6）=1716103kg=1716噸噸l按每噸標煤700元/噸l節(jié)約7001716=120.12萬元萬元l按照送、引風(fēng)機電機功率45