鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率過高的原因與解決措施

高嵩

摘 要：文章首先分析了回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的工作原理，在此基礎(chǔ)上總結(jié)造成漏風(fēng)故障的原因，分別從熱態(tài)變形、結(jié)構(gòu)設(shè)計與低溫腐蝕三方面來進(jìn)行。其次重點介紹漏風(fēng)率過高的解決方法，將檢修期間需要注意的技術(shù)要點做出整理，為預(yù)熱器運行提供有利環(huán)境。

關(guān)鍵詞：鍋爐；回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器；漏風(fēng)率

1 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的工作原理

該種預(yù)熱器在工作期間，空氣與煙氣會交替流過受熱面，在與煙氣接觸過程中，加熱轉(zhuǎn)子內(nèi)部的蓄熱元件，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到空氣側(cè)后，將蓄熱元件所帶熱量釋放給流經(jīng)轉(zhuǎn)子的空氣，達(dá)到預(yù)熱空氣的目的。交替環(huán)節(jié)是重復(fù)進(jìn)行的，溫度也在逐漸地積累，直到達(dá)到使用需求的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)使用需求選擇合理的旋轉(zhuǎn)方向，受熱面轉(zhuǎn)動是最常見的形式，工作期間如果檢測得到的溫度低于設(shè)計溫度，則要考慮是否在轉(zhuǎn)速上出現(xiàn)問題。對氣體的循環(huán)利用是回轉(zhuǎn)式設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備的主要差別，實現(xiàn)了廢氣重復(fù)利用，運行更輕巧便捷，不會受到場地因素的影響，對氣體的加熱效果明顯。

2 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)的原因分析

2.1 熱態(tài)變形的原因

漏風(fēng)偏大對預(yù)熱器功能實現(xiàn)帶來了很大的干擾影響，發(fā)生該問題后要重點探討引發(fā)原因。在高溫狀態(tài)下，預(yù)熱器零件的特征會發(fā)生變化，如果溫度持續(xù)增高，還會對材料的韌性造成影響，出現(xiàn)裂縫，或者在銜接處斷裂，空氣與煙氣循環(huán)過程中從損壞問題泄漏。旋轉(zhuǎn)過程中與受熱面之間形成了距離差，運行環(huán)境溫度較高，設(shè)備產(chǎn)生了高溫形變，運行期間的穩(wěn)定性也因此而降低，最終造成氣體泄漏。

2.2 密封片結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的原因

在對密封片進(jìn)行設(shè)計時，如果沒有對折制角度進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)備運行并不是處于最優(yōu)化的形式，甚至還帶有安全隱患。預(yù)熱器投入到使用后，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)會受到摩擦，超出材料的承受能力后密封片便會出現(xiàn)損壞。這種現(xiàn)象在預(yù)熱器使用期間頻繁發(fā)生，均由設(shè)計理念不足造成的，如果設(shè)計方案不夠科學(xué)，設(shè)備運行期間的維護(hù)與調(diào)試也不能徹底解決問題。扇形板表面受磨損影響會出現(xiàn)明顯的劃痕，并且存在不同程度的凹陷，另外如果旋轉(zhuǎn)期間與其他零件接觸不嚴(yán)，每次運行到達(dá)縫隙位置空氣都會泄漏。對于結(jié)構(gòu)規(guī)格的選取也需高度注意，如果預(yù)熱器各零件不搭配，繼續(xù)使用下去漏氣現(xiàn)象也會更加明顯。

2.3 低溫腐蝕和堵灰的原因

設(shè)備使用期間各零件結(jié)構(gòu)緊密，精密部位一旦進(jìn)入灰塵會對使用安全造成嚴(yán)重的影響?？諝庵胁缓须s質(zhì)，相比之下煙氣的成分比較復(fù)雜，長時間與受熱面接觸其中一些懸浮的飛灰會聚集在其中，造成管道堵塞。這種現(xiàn)象在鍋爐使用頻繁的季節(jié)中常常會出現(xiàn)。煙氣在低溫狀態(tài)下其中部分物質(zhì)會凝結(jié)在設(shè)備表面，并且?guī)в懈g性，不利于預(yù)熱器運行。材質(zhì)在腐蝕作用下逐漸破損，此時便會引發(fā)漏風(fēng)故障，預(yù)熱器一旦出現(xiàn)漏風(fēng)率偏大問題便會降低預(yù)熱器的換熱效果，空氣不能得到良好的加熱，使預(yù)熱器冷端處在低溫環(huán)境下運行，形成了惡性循環(huán)，最終造成嚴(yán)重的預(yù)熱器損壞問題。堵塞物質(zhì)如果過多也不利于清除，在技術(shù)方法上也要不斷地改進(jìn)，雖然有明確的故障產(chǎn)生原因，但仍然需要設(shè)計環(huán)節(jié)的創(chuàng)新優(yōu)化。

3 降低漏風(fēng)率的措施

3.1 適當(dāng)改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)和使用LCS自動控制系統(tǒng)

明確上述因素后，應(yīng)針對常見故障探討有效的防御方案，優(yōu)化零部件組成以及管理方式?，F(xiàn)階段已經(jīng)有一些廠商針對預(yù)熱器的控制系統(tǒng)進(jìn)行整改，并且取得了顯著成果，應(yīng)用自動控制系統(tǒng)，預(yù)熱器使用期間系統(tǒng)會定期對溫度進(jìn)行檢測，并反饋至控制系統(tǒng)中，與輸入的額定數(shù)據(jù)相比較。發(fā)現(xiàn)參數(shù)不準(zhǔn)確或者有空氣泄漏現(xiàn)象，控制系統(tǒng)會提示，技術(shù)人員了解形式后能夠在短時間內(nèi)確定有效的調(diào)試方案。在傳熱元件處安裝傳感器，將監(jiān)測到的溫度實時傳遞，間隔一段時間后對數(shù)據(jù)變化進(jìn)行分析，判斷預(yù)熱器是否存在安全影響。與傳統(tǒng)的控制方法相比較，自動化系統(tǒng)更精準(zhǔn)，維修人員也要提升個人技術(shù)能力，總結(jié)預(yù)熱器維修經(jīng)驗，日常管理過程中通過觀察運行情況也可以發(fā)現(xiàn)一些隱患問題。LCS控制技術(shù)中有完善的檢測系統(tǒng)，測量漏風(fēng)精準(zhǔn)度有明顯的提升，通過控制系統(tǒng)的內(nèi)部調(diào)節(jié)，能夠降低40%的故障發(fā)生幾率，這一點是傳統(tǒng)控制技術(shù)中所不具備的。

3.2 恢復(fù)并加強對暖風(fēng)器系統(tǒng)的管理

鍋爐燃燒后產(chǎn)生的廢氣中，氧化硫含量較高，直接排放到大氣中會造成嚴(yán)重的空氣污染。有毒物質(zhì)的產(chǎn)生與氣體受熱不均有關(guān)，燃燒物質(zhì)沒有充分氧化，因此對傳熱元件的設(shè)計也十分重要。一次處理后所排出氣體成分可能會達(dá)不到額定標(biāo)準(zhǔn)，仍存有剩余熱量可以利用，對預(yù)熱器的循環(huán)裝置進(jìn)行設(shè)計，可以提升利用效率，工作任務(wù)完成質(zhì)量也有明顯的提升?？諝饬鲃尤绻隹谶^小，會受到阻力影響，不利于煙氣與受熱面接觸。不同鍋爐運轉(zhuǎn)速率存在差異，選擇預(yù)熱器時要考慮這部分因素，如果不能判斷，也可以指派技術(shù)人員對市場調(diào)查，借鑒其他電廠的設(shè)計經(jīng)驗，結(jié)合鍋爐使用實際需求探討熱循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計方案。鍋爐啟動后，達(dá)到規(guī)定的溫度才能夠向外輸出熱量，預(yù)熱速率快可以減少燃料不充分燃燒量，排出氣體檢驗結(jié)果也能夠達(dá)到管理標(biāo)準(zhǔn)。最終排出煙氣的溫度在130攝氏度左右視為合理，定期對預(yù)熱器裝置的灰塵堆積進(jìn)行清理，避免出現(xiàn)因堆積量過多造成的設(shè)備損害，空氣與煙氣泄漏問題。

3.3 加強空氣預(yù)熱器吹灰裝置的運行管理

預(yù)熱器中飛灰堆積問題常常發(fā)生，引起了鍋爐設(shè)備維護(hù)人員的關(guān)注，在技術(shù)方面也得到了很大進(jìn)步。安裝吹灰器能夠解決這一問題，鍋爐運轉(zhuǎn)期間飛灰如果聚集在預(yù)熱器中，在吹灰器的作用下能夠得到清理，為設(shè)備運行提供有力保障條件。吹灰器內(nèi)涉及到很多精密零件，安裝期間要對精密零件進(jìn)行保護(hù)，發(fā)現(xiàn)變形或者損壞要及時更換。對于已碳化的煙油垢，將化學(xué)藥劑平均撒到傳熱元件上部，然后噴少量的水，藥劑受潮后與垢作用，待垢潤濕乳化后及時對其沖洗，直到?jīng)_洗干凈為止。但化學(xué)清洗不能經(jīng)常進(jìn)行，因為清潔度一般為90%～95%，也就是說，每次清洗完后有5%～10%的面積沒有清理干凈，機組運行后這些面積中的灰垢將被燒烤成堅固的硬塊，下次停機很難將其清洗掉，如此循環(huán)下去，清洗工作會越來越困難。建議將工作的重心前移，在運行中盡量減少空氣預(yù)熱器的積灰，加強蒸汽吹灰裝置的運行管理。

3.4 嚴(yán)格控制煙氣進(jìn)口溫度，重視檢修工作

電廠空氣預(yù)熱器檢修工作量大，特別是空氣預(yù)熱器內(nèi)部密封元件磨損嚴(yán)重，一些不經(jīng)常更換的“T”型鋼、扇形板等出現(xiàn)變形開裂現(xiàn)象，漏風(fēng)地方多。應(yīng)不斷提高檢修人員的責(zé)任心和技術(shù)水平，嚴(yán)格工藝作風(fēng)，充分利用大、小修及停機消缺機會對空氣預(yù)熱器密封進(jìn)行檢查調(diào)整，使漏風(fēng)率控制在5%之內(nèi)。

4 結(jié)束語

降低回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率的主要措施：一是減小轉(zhuǎn)子熱態(tài)變形所造成的間隙，二是縮小煙風(fēng)側(cè)壓差及轉(zhuǎn)子阻力。采用適當(dāng)改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)、使用LCS系統(tǒng)；恢復(fù)和完善暖風(fēng)器系統(tǒng)、沖吹灰系統(tǒng)以及加強檢修管理等手段解決電廠空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率偏大問題，使電廠鍋爐運行的經(jīng)濟(jì)性得到進(jìn)一步的提高。

參考文獻(xiàn)

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