空预器漏风PPT讲稿.ppt

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1、空预器漏风空预器漏风第1页，共21页，编辑于2022年，星期日空气预热器模型图第2页，共21页，编辑于2022年，星期日空气预热器的分类空气预热器传热式空预器蓄热式空预器管式空气预热器（用于较小的机组）回转式空气预热器（用于较大的机组）受热面回转式风罩回转式回转式空气预热器是现在各大电厂锅炉上普遍回转式空气预热器是现在各大电厂锅炉上普遍采用的烟气尾端换热装置。采用的烟气尾端换热装置。第3页，共21页，编辑于2022年，星期日与管式空气预热器相比，回转式空气预热器具有结构紧凑、体积小、换热面密度高、整机质量轻、金属耗用量少、利于安装布置、低温腐蚀较管式换热器轻等特点，适于在大型锅炉上使用。l但回

2、转式空气预热器的缺点是漏风量大，工况良好时为68，安装结束后一般为8%12%，运行一段时间后为1530，远远大于管式换热器5以下的漏风量。l另外回转式空气预热器的结构复杂、制造工艺和安装要求高、运行维护工作量大，热态自动控制也较为困难。较高的漏风量引起预热器入口风压降低、风机电流升高，预热器后的过量空气系数升高、尾部排烟气温降低、锅炉热效率降低、燃煤损耗增加，锅炉达不到额定负荷。空气预热器的特点第4页，共21页，编辑于2022年，星期日回转式空气预热器的结构和工作原理空预器由外部壳体和中心转子组成，外部壳体起到外部密封和气体导流的作用，中心转子则是起热交换器的作用。在中心转子上下面的对应位置分

3、别划分出烟气流通区、空气流通区和密封区，而外部壳体则在这些区域的一定范围内形成相应的仓体，即一次风仓、二次风仓和热风仓。其中一次和二次风形成冷风侧，热风仓形成热风侧。各个仓体上下端分别由外部壳体和风管形成各自的气体流通风道。第5页，共21页，编辑于2022年，星期日回转式空气预热器的结构和工作原理第6页，共21页，编辑于2022年，星期日空预器的转子是转动的，在转子与空预器上下壳体及圆周壳体之间存在一定距离的间隙。由于冷风侧和热风侧各个仓室之间的流体压力、温度和流速的差异，造成了流体在不同仓室之间的相互泄漏，即空预器内部漏风。回转式空预器的漏风原因概括第7页，共21页，编辑于2022年，星期日

4、空气预热器漏风主要可以分为以下两类:(1)携带漏风。携带漏风主要是因为空气预热器在转动过程中,一部分驻留在换热元件中的空气被携带到烟气中去,一部分驻留在换热元件中的烟气被携带到空气中去。这种情况造成的漏风量很小,但这种漏风是空气预热器的构造无法避免的。(2)直接漏风。直接漏风主要是由于空气预热器结构本身为保证安全运行而使烟气与空气之间存在一定的间隙;同时,由于烟气和空气之间存在压差也会产生漏风。直接漏风主要包括径向漏风、轴向漏风、旁路漏风、中心筒漏风。径向漏风占直接漏风量的80%左右,主要是因为转子上、下端温度差异而发生蘑菇状变形,进而造成密封间隙的增大和漏风率的增加。回转式空预器的漏风分类第

5、8页，共21页，编辑于2022年，星期日空预器的漏风分析1.转子热端蘑菇状变形回转式空气预热器在热态时，烟气和空气分别从上、下进入预热器转子，通过转子蓄热元件进行热交换。在这个过程中，热端温度高，膨胀量大，而冷端温度低，相应的膨胀量小，使得转子延径向向下发生变形,呈蘑菇状（见图）。第9页，共21页，编辑于2022年，星期日现有的回转式空气预热器，广泛利用可调节扇形板与转子径向密封片配合，达到控制转子冷、热端漏风的目的，但由于转子特殊的蘑菇状变形，使得直线形式的扇形板与径向密封片无法达到良好的密封，控制漏风的效果难以保证。空预器的漏风分析第10页，共21页，编辑于2022年，星期日空预器的漏风分

6、析2.密封片（板）磨损运行过程中,为保证转子与静子构架之间相对较小的间隙,转子密封片与静子密封板会相互接触,产生磨损。虽然在一定时期内可以维持相对较低的漏风面积,但随着设备磨合,漏风率将增大,而且随着设备工作稳定期的结束,设备逐渐进入工况恶化期,漏风量急剧增加(见图)。第11页，共21页，编辑于2022年，星期日空预器的漏风分析造成密封元件磨损的主要原因有：2.1转子在不同排烟温度下变形不同,经过一段时间的运行,转子密封片外端曲线将不符合理想设计，在某一稳定工况下形成一个不规则的漏风区间。高压侧空气气流高速通过这个区间间隙进入负压侧的烟气通道,空气流的吹损,使得这一区间间隙逐渐增大。2.2密封

7、片的材质或规格存在问题,不能保证在环境温度频繁变化等恶劣条件下的耐磨效果,导致密封片过早失效。2.3为保证转子清洁、气流流通面积和换热效果,空气预热器一般配有蒸汽吹灰系统。当吹灰器每次投入运行或疏水不畅的时候,初始产生的部分冷凝水会聚集在枪管第一喷口处,在高压蒸汽的推动下,夹带大量水滴的蒸汽高速冲击转子某一固定位置,造成该部位的密封片首先产生磨损。之后,高速汽流长时间的吹灰冲击，还会进一步扩大扩大磨损部位，导致漏风量的骤增。第12页，共21页，编辑于2022年，星期日3 转子水平度 转子的水平度是影响漏风量的主要因素之一。如果转子水平度不达标，各向(径向、轴向、环向)密封会在某些固定部位产生大

8、量漏风；同时，其反向位置的密封也会严重磨损，致使磨损部位转至其反向位置后，间隙更加明显，漏风量更大，产生恶性互动结果。一般情况下，转子水平度的控制标准为 0.4mm/m。机组在中级以上检修时，都应测量转子水平度，如果不符合上述标准要求，应及时进行调整。空预器的漏风分析第13页，共21页，编辑于2022年，星期日4.负荷变化由漏风量关系式 G=KA p 得知,漏风主要与泄漏系数 K、空气与烟气压力差p 和漏风面积 A 有关。当锅炉负荷降低时,送风机出力将相应降低。我厂为例，600 MW负荷时，送风机风压为 2.56 kPa,烟气压力为-0.58 kPa；455MW负荷时，送风机风压为 1.18

9、kPa,烟气压力为-0.46 kPa。则600 MW负荷时漏风量:G1=KA p=KA(2.56-（-0.58）).=1.772 KA 455 MW负荷时漏风量:G2=KA p=KA(1.18-（-0.46）).=1.503 KA 式中,K为泄露系数;p 为空气与烟气通道间压力 kPa;A 为漏风面积,m2;为空气密度,kg/m3。可看出,锅炉负荷降低将显著降低漏风量。空预器的漏风分析第14页，共21页，编辑于2022年，星期日综述回转式空气预热器由于设计原理与结构的关系。漏风主要存在于转子与静子框架、转子内部。从产生的渠道来区分,分为直接漏风和携带漏风。直接漏风,产生于动、静密封之间,动力来

10、自于空气与烟气通道间的压力差。当空气预热器投入热态运行时,转子产生蘑菇状变形,转子冷(热)端外侧与扇形板之间、转子外侧轴向密封与静子框架之间产生较大非线形间隙,这是造成漏风的最主要原因。转子旋转时,转子中空气漏入烟气流即产生携带漏风,约占总漏风量的 1%左右,它取决于转子的转速 v、转子流通面积 A 等。空预器的漏风分析第15页，共21页，编辑于2022年，星期日1.二次风侧的风外漏至大气，使得与烟气换热的风量减少，排烟温度上升，排烟损失增大，降低锅炉效率；如果要保持炉膛燃烧所需风量，就要增大送风机出力，使得厂用电增加，降低锅炉效率；2 一次风侧外漏入大气与二次风漏入大气影响差不多，同时减少了

11、磨煤机出力，要保持磨煤机出力就要增大一次风机出力，增加了厂用电；3 外部空气漏入烟气侧会使引风机入口烟气量增大，为保持炉膛负压，引风机出力增大，增加了厂用电，降低了锅炉效率；如果是烟气侧热端漏风会使烟气量增大，换热效率降低，排烟温度升高；4 风侧漏入烟气侧的影响和上面1、2、3点的综合，会同时使送风机，一次风机，吸风机出力增大；5 烟气从热端漏入冷端，使得烟气与空气换热量减少，一二次风温度降低，降低了燃烧效率，同时使用排烟温度升高，降低锅炉效率；空预器漏风的危害第16页，共21页，编辑于2022年，星期日空预器漏风所影响的机组经济性以600MW机组为例：1、漏风率降低，可保护锅炉燃烧氧量充足，

12、减少锅炉不完全燃烧热损失和排烟热损失，锅炉效率大致提高1%，每年可节约标煤7 200 t。2、漏风率降低，减少了空气和烟气流量，降低送风机、引风机电耗，每年大约可节省厂用电约180万kWh，同时也避免了因风机出力不足而影响整台机组的出力。3、漏风率降低，减少了空预器出口烟气流量，降低了烟气流速，从而使静电除尘器的效率增加，同时所有在空预器下游的设备磨损降低，其维修、维护量大大减少。4、对空预器本身，漏风率减小，空气侧漏向烟气侧的流量下降，流速降低，各易磨损件的寿命也延长，维修、维护工作量减少。第17页，共21页，编辑于2022年，星期日空预器密封方式及分类为了降低空预器的内部漏风量，在各个仓室

13、之间、转子上下面对应的位置安装有控制漏风间隙的扇形密封板，上部扇形密封是动态可调的，下部是固定的。同时还在转子的上下表面、转子的圆周曲面以及转子与壳体的上下圆周结合处，分别安装有相互对应的等分角度的固定式的径向密封板、轴向密封板和周向密封板。如图所示。第18页，共21页，编辑于2022年，星期日 1 负荷负荷 MW 609 2 主汽流量主汽流量 t/h 1740.72 3 主汽压力主汽压力 MPa 24.55 4 主汽温度主汽温度 572.7 5 再热汽压力再热汽压力 MPa 3.91 6 再热汽温度再热汽温度 567.1 7 炉膛负压炉膛负压 Pa -68 8 空预器空预器A烟气进口压力烟气

14、进口压力 kPa -1.17 9 空预器空预器A烟气出口压力烟气出口压力 kPa -2.04 10 空预器空预器B烟气进口压力烟气进口压力 kPa -0.80 11 空预器空预器B烟气出口压力烟气出口压力 kPa -2.00 12 空预器空预器A进出口二次风差压进出口二次风差压 kPa 0.73 13 空预器空预器B进出口二次风差压进出口二次风差压 kPa 0.69 14 空预器空预器A进出口一次风差压进出口一次风差压 Pa 526 15 空预器空预器B进出口一次风差压进出口一次风差压 Pa 525 我厂漏风实验数据第19页，共21页，编辑于2022年，星期日16 引风机引风机A进口压力进口压

15、力 kPa -2.58 17 引风机引风机B进口压力进口压力 kPa -2.64 18 送风机送风机A出口压力出口压力 kPa 1.14 19 送风机送风机B出口压力出口压力 kPa 1.09 20 一次风机一次风机A出口压力出口压力 kPa 11.80 21 一次风机一次风机B出口压力出口压力 kPa 11.88 22 A侧排烟温度侧排烟温度 113.0/124.2/139.1 23 B侧排烟温度侧排烟温度 117.9/132.3/140.8 24 A侧省煤器出口烟气含氧量（侧省煤器出口烟气含氧量（CRT）%1.8 25 B侧省煤器出口烟气含氧量（侧省煤器出口烟气含氧量（CRT）%1.2 2

16、6 空预器空预器A烟气侧进口氧量（实测）烟气侧进口氧量（实测）%1.98 27 空预器空预器A烟气侧出口氧量（实测）烟气侧出口氧量（实测）%3.23 28 空预器空预器B烟气侧进口氧量（实测）烟气侧进口氧量（实测）%1.77 29 空预器空预器B烟气侧出口氧量（实测）烟气侧出口氧量（实测）%2.80 我厂漏风实验数据第20页，共21页，编辑于2022年，星期日 30 30 空预器空预器A A烟气侧进口过量空气系数烟气侧进口过量空气系数 1.104 1.104 31 31 空预器空预器A A烟气侧出口过量空气系数烟气侧出口过量空气系数 1.182 1.182 32 32 空预器空预器B B烟气侧进口过量空气系数烟气侧进口过量空气系数 1.092 1.092 33 33 空预器空预器B B烟气侧出口过量空气系数烟气侧出口过量空气系数 1.154 1.154 34 34 空预器空预器A A漏风系数漏风系数 0.078 0.078 35 35 空预器空预器B B漏风系数漏风系数 0.062 0.062 36 36 空预器空预器A A漏风率漏风率%6.3%6.3 37 37 空预器空预器B B漏风率漏风率%5.1%5.1 我厂漏风实验数据第21页，共21页，编辑于2022年，星期日