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科技论文

预热器的循环装置可以提高利用效率

旋转式空气预热器由于其换热效率高.结构紧凑.金属耗材较少的特点已广泛应用于大型锅炉机组。旋转式空气预热器作为大型火力发电机组锅炉的重要换热设备,能充分吸收锅炉尾部烟气的余热,降低排烟温度,提高一次和二次空气温度,加强炉膛燃烧,提高锅炉机组的整体效率。但旋转式预热器动态和静态结构之间的间隙.烟气与空气侧的压差.转子热变形等因素导致预热器漏气量大,直接影响预热器的安全运行,降低锅炉机组的经济效益。采用一定的密封装置改造预热器是解决预热器漏气问题的主要途径。

一.旋转式空气预热器的工作原理

旋转式空气预热器在工作过程中,空气和烟气会交替流过加热面。在与烟气接触的过程中,加热转子内部的蓄热元件,转子转向空气侧后,将蓄热元件带来的热量释放到流经转子的空气中,从而达到预热空气的目的。交替环节重复,温度逐渐积累,直至达到使用要求的标准。根据使用需要选择合理的旋转方向,加热面旋转是最常见的形式。如果工作检测到的温度低于设计温度,应考虑转速是否有问题。气体回收是旋转设备与传统设备的主要区别,实现了废气的再利用,操作更轻更方便,不受场地因素影响,对气体的加热效果明显。

二.旋转式空气预热器漏风的原因

锅炉旋转式空气预热器漏风率设计值为6%。虽然采用成熟的径向轴向.径向-旁路双密封系统运行后,空气预热器漏风量过大,不仅增加了锅炉排烟热损失和风机功耗,而且加重了烟气温度下降引起的设备低温腐蚀。如果漏气继续增加,也会影响锅炉的正常运行。

1.热变形的原因。漏气过大对预热器功能的实现有很大的干扰,应重点讨论问题发生后的原因。在高温下,预热器零件的特性会发生变化。如果温度继续升高,也会影响材料的韧性、裂缝或连接处断裂,空气和烟气循环过程中的损坏问题会泄漏。旋转过程中与加热面之间存在距离差,运行环境温度较高,设备发生高温变形,降低运行期间的稳定性,最终导致气体泄漏。

2.密封件结构设计的原因。在设计密封件时,如果不优化折叠角度,设备运行不是最优化的形式,甚至存在安全风险。预热器投入使用后,转子旋转会摩擦,超过材料的承载能力后,密封件会损坏。这种现象在预热器使用过程中经常发生,这是由于缺乏设计概念造成的。如果设计方案不够科学,设备运行过程中的维护和调试就不能完全解决这个问题。扇形板表面会受到磨损的影响,出现明显的划痕,并有不同程度的凹陷。此外,如果在旋转过程中与其他部件接触不严格,每次运行到达间隙位置时空气都会泄漏。还应高度注意结构规格的选择。如果预热器各部件不匹配,继续使用漏气现象将更加明显。

3.低温腐蚀和堵灰的原因。设备使用过程中,各部件结构紧密,一旦精密部件进入灰尘,将严重影响使用安全。空气中不含杂质。相比之下,烟气的成分更为复杂。与加热面长期接触时,一些悬浮的飞灰会聚集在其中,造成管道堵塞。这种现象经常发生在锅炉频繁使用的季节。烟气在低温下,部分物质会凝结在设备表面,具有腐蚀性,不利于预热器的运行。材料在腐蚀作用下逐渐损坏,会导致漏风故障。预热器一旦漏风率过高,预热器的换热效果就会降低,空气无法得到很好的加热,使预热器的冷端在低温环境下运行,形成恶性循环,最终造成严重的预热器损坏问题。如果堵塞物太多,不利于清除,技术方法要不断改进。虽然故障原因明确,但设计环节仍需创新优化。

三.回转式空气预热器漏风率措施

1.适当改进密封结构和使用LCS自动控制系统。探讨常见故障的有效防御方案,优化零部件组成和管理方法。现阶段,部分厂家对预热器控制系统进行了整改,取得了显著成效。采用自动控制系统,系统在使用预热器时定期检测温度,并反馈给控制系统,与输入的额定数据进行比较。如果发现参数不准确或有空气泄漏,控制系统会提示技术人员在了解形式后短时间内确定有效的调试方案。在传热元件处安装传感器,实时传递监测温度,分析一段时间后的数据变化,判断预热器是否有安全影响。与传统的控制方法相比,自动化系统更准确,维护人员还应提高个人技术能力,总结预热器的维护经验。在日常管理过程中,通过观察操作也可以发现一些隐患。LCS控制技术中有完善的检测系统,显著提高了测量漏气的准确性。通过控制系统的内部调整,可以降低40%的故障概率,这在传统控制技术中是不可用的。

2.恢复并加强对加热器系统的管理。锅炉燃烧后产生的废气中氧化硫含量较高,直接排放到大气中会造成严重的空气污染。有毒物质的产生与气体加热不均有关,燃烧物质氧化不充分,因此传热元件的设计也非常重要。一次处理后排出的气体成分可能达不到额定标准,仍有剩余热量可用。设计预热器的循环装置可以提高利用效率,显著提高工作任务的质量。如果出口太小,就会受到阻力的影响,不利于烟气与受热面的接触。不同锅炉的运行速率不同。在选择预热器时,应考虑这些因素。如果不能判断,也可以指派技术人员进行市场调查,借鉴其他电厂的设计经验,结合锅炉使用的实际需要,探讨热循环系统的设计方案。锅炉启动后,只有达到规定温度,才能向外输出热量。预热速度快可减少燃料燃烧不足,排气检测结果也能达到管理标准。最终排放烟气的温度在130摄氏度左右是合理的。定期清理预热装置的灰尘堆积,避免堆积过多造成的设备损坏、空气和烟气泄漏。

3.加强空气预热器吹灰装置的运行管理。经常堆积问题经常发生在预热器中,引起了锅炉设备维修人员的注意,在技术上也有了很大的进步。安装吹灰器可以解决这个问题。如果锅炉在运行过程中聚集在预热器中,可以在吹灰器的作用下进行清洗,为设备的运行提供有力的保障条件。吹灰器涉及许多精密零件,安装时应保护精密零件,发现变形或损坏应及时更换。对于碳化的烟油垢,将化学物质均匀地撒在传热元件的上部,然后喷少量的水。化学物质受潮后与水垢一起作用,待水垢湿润乳化后及时冲洗,直至清洗干净。但是,化学清洁不能经常进行,因为清洁度一般为90%~95%。也就是说,每次清洗后,5%~10%的区域没有清洗干净。机组运行后,这些区域的灰垢将烧烤成坚固的硬块,下次停机时很难清洗干净。如果这样循环下去,清洗工作会越来越困难。建议将工作重心向前移动,尽量减少空气预热器的积灰,加强蒸汽吹灰装置的运行管理。

4.严格控制烟气进口温度,注意维护工作。电厂空气预热器维护工作量大,特别是空气预热器内部密封元件磨损严重,有些不经常更换“T”型钢.扇形板等变形开裂现象,漏风场所较多。不断提高维修人员的责任感和技术水平,严格工艺作风,充分利用.检查调整空气预热器密封,使漏风率控制在5%以内。

降低旋转式空气预热器漏风率的主要措施:一是减少转子热变形引起的间隙,二是减小烟气侧压差和转子阻力。适当改进密封结构.使用LCS系统;恢复和完善暖风系统.吹灰系统和加强维护管理,解决了电厂空气预热器漏风率大的问题,进一步提高了电厂锅炉运行的经济性。


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