空预器漏风率计算
1、国家标准
空预器漏风率=(空预器出口过量空气系数-空预器入口过量空气系数)/ 空预器入口过量空气系数*90；
过量空气系数=21/(21-该处的含氧量)；
2、国家标准公式计算后为=（出口氧量一入口氧量）/（21-入口氧量)*88.5
88.5为性能试验值
浅述空预器漏风原因分析及应对措施
浅述空预器漏风原因分析及应对措施 孙正睿 (华电潍坊发电有限公司锅炉队) 摘要：根据潍坊公司二期回转式空预器组成结构原理及实际运行工况，从检修及运行两方面分析降低漏风的原因及采取的措施。 关键词：空预器漏风率密封扇形板蘑菇状变形畜热元件 1、概述：潍坊公司二期锅炉配备两台三分仓容克式空气预热器，型号为2-32.5VI （T）-2185SMRC，转子直径为φ14236mm。空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。其主要存在的问题是漏风，从近期我公司“对标”管理数据中发现二期空预器漏风率有上升趋势。漏风率增大会使排烟温度升高，炉内烟气温度降低，增大送、引风机的电耗，如果漏风过大，超过送、引风机的负荷能力，会造成燃烧风量不足，以至被迫降低负荷，直接影响锅炉的安全性与经济性。 2、原因分析： 回转式空预器的漏风包括二部分：直接漏风和携带漏风。因转子密封片与壳子密封板间隙总是大于零，压力高的空气穿过密封间隙漏向压力较低的烟气中，这是直接漏风。转子仓格中所包容的风量随着转子的旋转，会不断的转移到烟气侧，被烟气带走，这是携带漏风。 2.1直接漏风与密封间隙成正比，与压差的平方根成正比；另外还与烟气侧空预器壳体漏点、推力导向轴承中心筒处密封、空预器吹灰枪箱处密封、烟气进入空预器烟道膨胀节密封息息相关。 回转式空气预热器的转子布置着受热元件，烟气自上而下逐渐降温，因而上端的烟气、空气的温度都高，下端的烟气、空气温度低，这样，上端的膨胀量大而下端的膨胀量小，形成蘑菇由于蘑菇状变形引起各部分的间隙发生变化，使上面的外环间隙加大，下面的外环间隙减小。另外，转子的整体受热膨胀，也影响各部间隙。回转式空预器密封间隙分径向密封间隙、轴向密封间隙、旁路密封间隙。三者之中，径向漏风占总漏风量的80%以上，径向密封间隙又分热端径向及冷端径向间隙，我公司热端径向密封间隙采用扇形板自动跟踪漏风装置，即热端扇形板与在规定的间隙内跟随着转子径向密封片。该装置投用初期，效果良好，但随着机组的运行，效果不明显，主要原因是热端扇形板水平位偏差、转子
回转式空预器漏风率超标原因及对策
回转式空预器漏风率超标原因及对策 发表时间：2018-11-13T20:01:12.323Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：关宏宇宋德星 [导读] 摘要：在应用回转式空预器的过程中，漏风率超标是经常遇到的问题，这一问题的出现，不仅会给锅炉的运行造成影响，还直接影响到锅炉的热效率。 （国家能源集团国电电力大同第二发电厂山西大同 037400） 摘要：在应用回转式空预器的过程中，漏风率超标是经常遇到的问题，这一问题的出现，不仅会给锅炉的运行造成影响，还直接影响到锅炉的热效率。因此，有必要对回转式空预器的漏风率超标的原因进行分析，同时采取有效的对策，进而保证锅炉的正常运行。 关键词：回转式；空预器；漏风；原因 燃煤发电厂空气预热器是利用锅炉尾部烟气的热量来加热燃料燃烧所需空气的热交换设备,已成为现代锅炉的一个重要组成部分。随着电站锅炉蒸汽参数的提高和容量的增大，尤其是配300MW及以上容量的锅炉，通常都采用结构紧凑，重量较轻，布置灵活的回转式空预器，其中,采用更多的是受热面转动的回转式空预器。该种形式的空预器普遍存在漏风的问题，对锅炉运行的安全性、经济性与稳定性造成较大威胁。归纳回转式空预器运行过程中的漏风问题，分析原因和测定方法，总结相应的控制措施具有重要的参考价值。 1、回转式空预器漏风率超标原因分析 在一般电厂中，在机组锅炉中应用受热面回转式空预器，要求将漏风率控制在10%上下然而在实际应用中，绝大部分回转式空预器漏风率多在15%-20%范围内，甚至有些漏风严重的，则超过了30%，导致回转式空预器漏风率超标的主要原因可以从以下几个方面进行分析: 回转式空预器携带漏风。回转式空预器携带漏风属于不可避免的漏风，是空预器受热面空间中所存在的空气在转子转动过程中带动到烟气侧所引起的泄露量，这部分漏风量属于回转式空预器所固有的，随着转子转动速度增加，其携带漏风量不断增加：转子受热面充满度增加其漏风量则降低。回转式空预器携带漏风无法避免，但其漏风量一般多为1%左右，不会引起漏风量超标。 回转式空预器直接漏风。影响回转式空预器漏风率超标的主要因素为直接漏风。当前，回转式空预器多采取的是三分仓结构，在这种结构中，经过的一次风与二次风属于正压，烟气属于负压状态。因回转式空预器属于一种转动机械，在运行过程中，总会存在着一定的空隙。虽然通过密封装置对存在的空隙进行了处理，但间隙仍存在。空气在正压与负压之间的压差影响，下会通过间隙漏到烟气之中漏风量的大小与间隙状态及压差存在着正相关关系，如间隙越大压差越高回转式空预器漏风量则越大。 2、直接漏风产生的主要原因 2.1受热问题 在设备运行的过程中，受热面回转式空预器将始终处在热态运行中。而在这种情况下，转子上下具有较大的温差，从而导致热端的转子径向膨胀，而冷端的转子径向偏小。所以，转子长期处在这种状态下容易出现一定的形变，从而使热端扇形板和三角形区域间出现漏风区，进而造成较大的漏风量。 2.2设计问题 从结构上来看，回转式空预器是三分仓结构。所以，其受热面可以被分成是24仓格，而每一格都具有15度的圆周角。而这样的结构设计，将使轴向与纵向密封片形成单道密封结构。而这种密封结构则会使密封片承受较大的两侧压力，从而增加设备的漏风率。 2.3腐蚀问题 在锅炉运行的过程中，燃料中的水蒸气和硫将发生反应，从而形成硫酸蒸汽。而在金属设备的温度接近酸露点的情况下，则会导致金属设备遭受腐蚀，并出现粘灰的问题，从而造成设备的堵灰现象。堵灰将使的一、二次风的入口风压增大，使其与烟气的差压增大，从而增大了漏风率。 2.4吹灰问题 空预器一般都布置有冷、热端蒸汽吹灰系统。空预器的运行状态的好坏和吹灰系统的运行有较大的关系。蒸汽吹灰系统的吹灰频次、吹灰压力、疏水温度等均会影响空预器的运行。吹灰压力过高容易造成空预器受热面吹损，过低则易造成设备堵灰。而蒸汽吹灰系统疏水不完全，则易导致蒸汽带水，从而带来堵灰和低温腐蚀等隐患。 2.5设备管理问题 空预器布置的位置尾部烟道中，在飞灰、腐蚀等因素的影响下，密封件的磨损，导致空气进入到烟气侧，从而导致其空气流量不足。而在这种情况下，转系密封磨损量会继续增大，从而增加设备的漏风率。所以，设备维护人员需要定期及时进行设备的管理和检修，从而避免因转子密封磨损量增加而导致的漏风率增加。但就实际情况而言，由于受限于火电机组并网运行的特殊性，所以设备元件往往无法得到及时更换，从而造成了设备的漏风率超标。 3、防止漏风率超标的对策 3.1漏风的危害 漏风是回转式空预器的主要问题，对锅炉的经济运行产生很大的影响。漏风会使空气直接进入管道，并且通过引风机抽走，增大了风机电耗，一方面造成了不必要的经济损失，同时漏风引起烟气排烟过量，导致空气系数也随之增大，排烟的热损失量进一步加大，使锅炉热效率降低。当漏风现象严重时，送入的风量也会不足，锅炉的机械未完个燃烧热损失以及化学未完个燃烧热损失增加，损失过量的情况下甚至会限制锅炉出力。 3.2提高空气预热器金属壁面温度 提高空气预热器壁温可减少硫酸蒸汽凝结量并减缓低温腐蚀。而壁温提高则需要提高排烟温度和入口空气温度，这将使排烟热损失提高并使锅炉热效率降低。实际上提高空气预热器壁温最常用的方法是提高入口空气温度，常采用的方法有以下几种。热风再循环：将空气预热器出口的部分热风通过管道再送回空气预热器入口，使空预器入口空气温度升高并提高金属壁面温度。对燃用高硫煤的锅炉，当烟气露点温度较高时，此方法可能不能满足空气温度需要提高的程度，否则锅炉效率将会下降较多。加装暖风器：在空气预热器和送风机之间加装暖风器作为前置式空气预热器，暖风器是利用汽轮机抽汽加热空气的管式加热器，通过调节蒸汽流量来改变空气出口温度，而暖风器出口处蒸汽应全部凝结成水。这种方法也会使排烟温度提高，锅炉热效率下降。但由于它利用了汽轮机的抽汽，减少了汽轮机的冷源损失，提高了热力系统的热经济性，也即提高了循环热效率，使全厂经济性下降不多。无论是采用热风再循环还是采用暖风器均会使风机电
空预器性能试验方法
空预器性能试验 1.范围 本说明的目的是给出在空预器现场试验的实施大纲,以确定下列运行特性: ?空气至烟气侧的漏风 ?烟气与空气的压降 ?热力性能 本细则并未特别规定性能保证值，但在试验前需经各方认可。 2.试验准备 2.1人员选择 为确保试验结果的可靠,所有参加测试人员应有相应的资质并能完全胜任其特定的工作职责,参试单位可指定一人组织试验并负责协调处理诸如测量精度、试验条件及操作方法等不同意见。 指定一人对性能测试及对测试有影响的试验条件负责。 2.2空预器的检查及运行 建议试验前对空预器进行全面的检查,特别是要注意对那些对性能有影响的部件的工作状况,需强调的是要对换热元件的状况及清洁度进行仔细检查,空预器在正确的工况下运行。 确保所有的外部空气旁路及再循环挡板的密封效果,必须逐一检查膨胀节的完整性。 试验前要使所有的换热元件都处于商业性洁净状态(符合常规运行的洁净度要求),所有的在线吹灰必须在试验前完成,试验期间严禁进行清扫及吹灰。 2.3测量漏风首选的取样和测量技术 测量空预器漏风较好的取样技术就是横穿过烟气入口和出
口抽取每份烟气样品进行分析,采用这种方法,就可测到穿过每个管道的取样点每个网格的单独的氧气测量值.该网格中所包括的取样点数量应与AS ME P TC 4.3 中的要求一致。 同时在烟气出口管道进行皮托管横移以确定在管道内的测量平面内是否有严重的速度分层现象存在,如穿过管道有明显的速度分层现象存在,必须用这些速度测值来计算一下取样平面整体的加权平均值,而不是简单的数学平均值。 上述的取样横移方法是按照A SM EP TC4.3进行的,是建立后面标准中采用的固定网格法取样的必要准备。 A S ME PT C4.3中固定网格法取样的优点是在性能试验中可感知大多数烟气样本速度的增加。 然而,豪顿的经验是上面的横进取样方法是完成性能试验的较好方法，理由如下所述： ◆该方法避免了使用长取样管和复杂的布臵方式,实际上, 这样的取样管在测试过程中很容易发生泄漏和堵塞,用这 种取样方法,当产生上述情况时,是很难处理的。 ◆采用这种单独的横进式取样方法,可将取样管路的长度保 持在最小, 氧气分析仪可以定位在接近取样点处。 ◆还有，采用横进式取样技术，通过研究穿过空预器的两个 取样平面的氧含量的变化，可以判断单独的或一组氧含量 测量值是否可靠。 例如，在空预器出口处测到的高度分层的氧气值和空预器扇形板处产生的氧气峰值－也许是在管道另一侧 －与空预器漏风不能联系在一起。相反的，这样的峰值 也许与空气进入到取样点或空气以其他形式进入到管 道，如膨胀节泄漏等。 如果发现了不正常的值，不用否定整个取样平面或试验，参加试验的单位可取得一致怎样补偿这样的错误， 建议的解决办法是不计那些存在异议的数据，并且用在 邻近的取样点测得的氧气读数值来替代。 用横进式测量法来测量穿过空预器的漏风率，必须重复试验
空预器漏风率控制
空预器漏风率控制 发表时间：2017-10-23T14:56:57.230Z 来源：《电力设备》2017年第17期作者：宋晓龙 [导读] 摘要：本文介绍了应用于火电机组中空气预热器（下文简称：空预器）漏风率控制，通过分析空预器漏风发生的原因并通过控制安装过程提出有效办法，经多个安装项目实际应用证明，严格的过程控制和有效的施工方法，能够保证运行过程中系统的可靠、稳定，能够有效的降低机组空预器的漏风量，为机组安全、环保、高效、节能提供了有力保障。 （山东电力建设第三工程公司） 摘要：本文介绍了应用于火电机组中空气预热器（下文简称：空预器）漏风率控制，通过分析空预器漏风发生的原因并通过控制安装过程提出有效办法，经多个安装项目实际应用证明，严格的过程控制和有效的施工方法，能够保证运行过程中系统的可靠、稳定，能够有效的降低机组空预器的漏风量，为机组安全、环保、高效、节能提供了有力保障。 关键词：空预器、漏风率、漏风控制 1、引言 空预器作为火力发电厂设备中的重要组成部分，它是一种提高锅炉热交换性能，降低热量损耗的一种预热设备。空预器的作用是将尾部中排出烟气中带出的携带热量，通过散热片传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定温度，从而提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。 常用的空预器多用于燃煤电站锅炉，一般可分为两种：管箱式、回转式，其中回转式又分为风罩回转式和受热面回转式两种。本论文中仅对回转式空气预热器进行讨论。本论文以杰拉达发电厂350MW机组空预器漏风控制为例，分析可能存在的漏风原因，并在安装过程和调试过程中控制并找出合理的解决办法。 2、回转式空气预热器漏风率分析及解决办法 摩洛哥JERADA 1X350 MW工程安装哈尔滨锅炉厂生产的超临界参数变压直流炉，本项目安装2台回转式空气预热器。预热器转子正常转数为1r/min，预热器对称布置锅炉尾部。回转式空气预热器由外壳定子、转子、换热元件、密封件、轴承、驱动装置、润滑油冷却系统等组成。该型预热器是利用锅炉排烟的余热加热冷空气的热交换设备。其工作原理(见图1)是通过转子缓慢旋转，传热元件交替的经过烟气和空气通道，当传热元件通过热的烟气流时吸收热量，通过空气流时，释放储藏的热量，加热进来的冷空气。烟气向下流动，空气向上流动。 一般空预器漏风的主要原因有两种：携带漏风、间隙漏风，携带漏风是不可避免的，间隙漏风是可以控制的。但携带漏风不会超过10%，携带漏风由空预器的结构、尺寸大小和转速决定，而这些参数对锅炉是已经设定的，转速越低，携带漏风量越小。目前转子的设计转速一般低于n=1r/min,携带漏风量已很小，一般不会超过1%，从理论上讲基本已达到上限，故这部分漏风已无法减小。间隙漏风是大多数火电机组空预器漏风的主要因素。间隙漏风又分为三种，即旁路、轴向和径向漏风，其中旁路和轴向漏风约占漏风总量的30%~40%，其余60%~70%的漏风为径向密封造成，漏风量与漏风间隙的面积成正比，故科学的密封间隙和良好的密封装置是控制漏风率的根本因素。 针对空预器漏风形成的原因和特点，本论文主要讨论如何最大限度的降低间隙漏风，漏风量的公式如下： 由公式中可以看出，漏风量与间隙面积成正比，与空气侧压力和烟气侧压力差值的平方根成正比，因此降低漏风量主要采取两个办法，一是降低间隙面积，二是降低空气侧与烟气侧的压差。具体措施如下： （1）减小径向漏风：径向密封片固定在转子径向隔板的热端和冷端上，空预器在热态下，热端温度高，转子径向膨胀大，冷端温度低，径向膨胀小，同时中心轴向上膨胀，空预器转子受热后发生蘑菇形膨胀变形，径向密封片受热后变为弧形，从而导致漏风量加大，所以径向密封间隙是影响漏风率的重要因素。所以安装密封装置便是控制漏风率的关键，对径向密封片安装可采与以下措施： 一、对空预器的热端，采用增加径向密封片，密封片调整前，按照图纸要求安装标尺，标尺的准确性是保证密封间隙的前提，对冷端也采用径向密封片，冷端径向密封虽与热端结构相似，但冷端不可调，需采用预调的方法，使其在热态下也可获得满意的密封间隙。 二、冷端径向密封片可采用双径向密封，就是任何时候都有两道密封片与扇形板相接触，由于径向漏风是由于空气侧和烟气侧存在压差造成的，在相同工况下，漏风间隙也相同的情况下，采用双密封结构，空气先由空气侧泄漏到过渡区，再由过渡区泄漏到烟气侧，就可以把泄漏压差降低一半；同时采用双径向密封，可以使在热态运行时，减小多边形形成的间隙，降低旁路漏风和轴向密封。 三、从空预器本体结构入手，采用变形较小的副转子结构，采用柔性可自动弯曲扇形板结构，在温度变化时，扇形板本身随温度变化自动变化，以适应转子的热态变形，从而保证密封间隙， （2）减少轴向密封：由于轴向密封间隙调整不合理，不能适应转子不规则的蘑菇变形，会造成轴向漏风、密封间隙偏小处、易造成密封部件的磨损、间隙偏大处漏风增大。采用和冷端径向漏风相同的处理办法，在冷态时进行轴向密封调整，使在转子热态变形后仍可活的满意的密封间隙，并根据安装数据经常进行调整，停机检查时，发现间隙超标，及时调整，同时可采用双轴向密封片，保证任何时候都有两道轴向密封片与轴向密封板接触，从而减小漏风。 因此施工过程中密封片 （3）降低空气侧与烟气侧压差：回转式空预器漏风主要因为空气侧与烟气侧存在压差，而漏风量与压差的平方根成正比，所以减少燃烧器及一次风的阻力，降低空预器内部两侧，也可以达到减少空预器漏风的目的，如果燃烧阻力较大，要求的热空气压强就要高一些，这样就会增大空预器的漏风量。 （4）减少堵灰的影响：空预器，特别是低温段的换热元件，由于低温腐蚀等原因，容易造成换热原件积灰、堵灰严重，流道堵塞，会加大流通阻力，造成空气侧与烟气侧压差增大，从而加大漏风量，因此要减小空预器的漏风率，还必须结合空预器防止腐蚀、堵灰的具
回转式空气预热器漏风率的计算与测定
★ 回转式空气预热器漏风率的计算与测定 ▲定义和公式 回转式空气预热器漏风率，为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。 漏风率的计算公式： '''''100y y k y y m m m L m m A -?==?……………………………………… K 1 式K 1可改写式K 2 '''''100k k k y y m m m L m m A ?-==?…………………………………K 2 式中：L A －漏风率，％ 'm y 和''y m 分别为烟道的进、出口烟气质量 mg/m 3, mg/kg 'K m 和''K m 分别为空气预热器进、出口空气质量 mg/m 3, mg/kg k m ?漏入空气预热器烟气侧的空气质量 mg/m 3, mg/kg ▲ 漏风率的测定： 同时测定相应烟道进、出口的三原子气体（RO 2）体质含量百分率，并按经验K 3公式计算：2 22''''' 90RO RO L RO A -=?……………………………K 3 式中：2'RO 和2''RO 分别表示烟道进、出口烟气三原子气体（RO 2）体质含量百分率，％。 ▲ 漏风率和漏风系数的换算： 漏风率和漏风系数按下式进行换算：''' '90L A ααα-=?……K 4 式中：'α和''α分别为烟道进、出口处烟气过量空气系数。其数值可分别用下式计算：22121''O α-=……………………………………… K 5
2 2121''''O α-= ……………………………………… K 6 式中2'O 和2''O 分别为烟道进、出口处的氧量mg/m 3, mg/kg 。 ★ 回转式空气预热器漏风控制在2～4％以下 ★ 回转式空气预热器漏风的原因 ▲ 回转式空气预热器的漏风主要是由于密封付之间有间隙，这种间隙就是漏风的主要渠道。空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧和烟气侧之间存在较高压力差，这是漏风的动力。回转式空预器的漏风分为两部分：直接漏风和结构漏风(或称携带漏风)。直接漏风是由差压引起的，且占主要部分；结构漏风是由自身构造引起的。结构漏风量的计算公式为： △V=πn(D-d)H(1-y)／240 (1) 式中：△V 为结构漏风量m 3／s ；D 为转子直径m ；d 为中心轴直径m ；n 为转子旋转速度rpm ；y 为转子内金属蓄热板所占容积份额：H 为转子高度m 。结构漏风是回转式空气预热器的固有特点．是不可避免的。而且这部分漏风占预热器总漏风量的份额较少，不到5％。回转式空气预热器的漏风主要是直接漏风．直接漏风量的 计算公式如下：G K =? (2) 这是空气预热器漏风量的基本计算公式．适用于回转式空气预热器的径向密封，轴向密封，静密封和周向密封。式中△P 为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：泄漏系数K ；间隙面积F ：空气侧与烟气侧之间的压力差△P 。由式(2)可以看出，漏风量与泄漏系数K 、间隙面积F 、空气与烟气的压力差△P 的平方根成正比，要降低漏风量，就必须减小K ，F ，△P 值。下面分别论述降低K ．F ．△P 值的有关措施。 ◆ 回转式空气预热器漏风的控制 1. 降低泄漏系数K 的措施－－双密封技术。 双密封在原设计的基础上再加一道密封。即将转子的12分仓改为24分仓或48分仓，扇形仓角度由30℃改为15℃或7.5℃。，使得两个密封片同时起到密封作用。并用逐级降压的方法来减小差压，达到减小直接漏风的目的。双密封技术一般是分为双径向密封和双轴向密封，双径向密封就是指在任何时候都有两条密封
回转式空预器漏风率超标原因分析及对策
随着电站锅炉蒸汽参数的提高和容量的增大，尤其配３００ＭＷ及以上容量的锅炉，通常都采用结构紧凑，重量较轻，布置灵活的回转式空预器，其中采用最多的是受热面转动的回转式空预器。该种形式的空预器主要问题是漏风，下面重点分析漏风的形成原因，并针对本单位部分空预器漏风率偏大提出自己的几点建议。１ 漏风的危害 漏风对锅炉运行的经济性有很大影响。据试验统计，配３００ＭＷ机组锅炉空预器漏风率每降低１％，可降低机组煤耗０．１６ｇ／ｋＷｈ。空预器的漏风使得空气直接进入烟道由引风机抽走，使送、引、一次风机电耗增大。同时，漏风使烟气排烟过剩，空气系数增大，进一步增加排烟热损失，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。２ 回转式空预器漏风的原因分析 一般电厂要求受热面回转式空预器的漏风率在１０％左右，但多数空预器漏风率却在１５％～２０％之间，有少数接近３０％。现就主要原因分析如下： 回转式空预器漏风率 超标原因分析及对策 卢彦良，尹学斌 （宁夏吴忠市锅炉压力容器检验所，宁夏 吴忠 ７５１１００）分析：（以采暖１０６天计） （１）回收冷凝水８０００ｔ； （２）回收热量８．７×１０８ｋｃａｌ； （３）节煤２４５ｔ； （４）节水８０００ｔ； ２３００ｋＷｈ；１２００ｔ； １１０００元； ７ 汽改水项目经济效益分析 蒸汽采暖系统改为水暖系统，每个采暖期的经济效益如下： （１）减少冷凝水损失１６．８５万元； （２）冷凝水余热资源利用经济效益１３万元； （３）每个采暖期节煤５６０ｔ。 综合节约资金４０万元。项目计划投资３５万元，投资回收期为一个采暖期。该技术节约了能源又减少污染，符合国家即将颁布的《清洁能源生产法》。■ （上接前页）
回转式空气预热器漏风率的计算与测定
回转式空气预热器漏风率的计算与测定
★ 回转式空气预热器漏风率的计算与测定 ▲定义和公式 回转式空气预热器漏风率，为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。 漏风率的计算公式： '''''100y y k y y m m m L m m A -?==?……………………………………… K 1 式K 1可改写式K 2 '''''100k k k y y m m m L m m A ?-==?…………………………………K 2 式中：L A －漏风率，％ 'm y 和''y m 分别为烟道的进、出口烟气质量 mg/m 3, mg/kg 'K m 和''K m 分别为空气预热器进、出口空气质量 mg/m 3, mg/kg k m ?漏入空气预热器烟气侧的空气质量 mg/m 3, mg/kg ▲ 漏风率的测定： 同时测定相应烟道进、出口的三原子气体（RO 2）体质含量百分率，并按经验K 3公式计算：2 22''''' 90RO RO L RO A -=?……………………………K 3 式中：2'RO 和2''RO 分别表示烟道进、出口烟气三原子气体（RO 2）体质含量百分率，％。 ▲ 漏风率和漏风系数的换算： 漏风率和漏风系数按下式进行换算：''' '90L A ααα-=?……K 4 式中：'α和''α分别为烟道进、出口处烟气过量空气系数。其数值可分别用下式计算：22121''O α-=……………………………………… K 5
2 2121''''O α-= ……………………………………… K 6 式中2'O 和2''O 分别为烟道进、出口处的氧量mg/m 3, mg/kg 。 ★ 回转式空气预热器漏风控制在2～4％以下 ★ 回转式空气预热器漏风的原因 ▲ 回转式空气预热器的漏风主要是由于密封付之间有间隙，这种间隙就是漏风的主要渠道。空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧和烟气侧之间存在较高压力差，这是漏风的动力。回转式空预器的漏风分为两部分：直接漏风和结构漏风(或称携带漏风)。直接漏风是由差压引起的，且占主要部分；结构漏风是由自身构造引起的。结构漏风量的计算公式为： △V=πn(D-d)H(1-y)／240 (1) 式中：△V 为结构漏风量m 3／s ；D 为转子直径m ；d 为中心轴直径m ；n 为转子旋转速度rpm ；y 为转子内金属蓄热板所占容积份额：H 为转子高度m 。结构漏风是回转式空气预热器的固有特点．是不可避免的。而且这部分漏风占预热器总漏风量的份额较少，不到5％。回转式空气预热器的漏风主要是直接漏风．直接漏风量的计算公式如下：G K p ρ=??? (2) 这是空气预热器漏风量的基本计算公式．适用于回转式空气预热器的径向密封，轴向密封，静密封和周向密封。式中△P 为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：泄漏系数K ；间隙面积F ：空气侧与烟气侧之间的压力差△P 。由式(2)可以看出，漏风量与泄漏系数K 、间隙面积F 、空气与烟气的压力差△P 的平方根成正比，要降低漏风量，就必须减小K ，F ，△P 值。下面分别论述降低K ．F ．△P 值的有关措施。 ◆ 回转式空气预热器漏风的控制 1. 降低泄漏系数K 的措施－－双密封技术。 双密封在原设计的基础上再加一道密封。即将转子的12分仓改为24分仓或48分仓，扇形仓角度由30℃改为15℃或7.5℃。，使得两个密封片同时起到密封作用。并用逐级降压的方法来减小差压，达到减小直接漏风的目的。双密封技术一般是分为双径向密封和双轴向密封，双径向密封就是指在任何时候都有两条
回转式空预器的漏风原因及预控方案 南文乐
回转式空预器的漏风原因及预控方案南文乐 发表时间：2019-07-16T17:21:57.777Z 来源：《河南电力》2018年23期作者：南文乐[导读] 回转式空气预热器简称回转式空预器，是发电机组锅炉中的重要部件之一，是一种将锅炉燃烧时所需要的空气用尾部烟气来加热实现热交换的设备，主要有两种设计形式：风罩回转式和受热面回转式。（大唐国际托克托发电有限责任公司内蒙古自治区呼和浩特市托克托县 010206）摘要：回转式空气预热器简称回转式空预器，是发电机组锅炉中的重要部件之一，是一种将锅炉燃烧时所需要的空气用尾部烟气来加热实现热交换的设备，主要有两种设计形式：风罩回转式和受热面回转式。对于这一部件，漏风率的大小是衡量其质量优劣重要指标。当 前国内市场上主要使用的是受热面回转式空气预热器，并且经调查，在现有运行的机组中，非满负荷运行状态下的漏风率竟然超过6%。较高的漏风率，不仅影响机组的运行效率，而且会增加煤炭的消耗量，不利于提高企业的经济效益。因此，降低漏风率成为当前回转式空气预热器研究的重中之重。 关键词：回转式空预器；漏风原因；预控方案 1回转式空气预热器概述 1.1主要构件 单台600MW机组配置2台豪顿华32VNT1830空气预热器。回转式空气预热器是热交换器，分烟气入口、一次风入口和二次风入口。是由上下连接板、刚性环、转子、蓄热元件、红外线监测系统、三向密封、主辅电机、外壳、轴承润滑油系统、上下轴承、主副支座、传动装置、吹灰、清洗装置等组成。 1.2预热器工作原理 空预器的工作原理，是通过空预器转子缓慢地载着蓄热元件旋转，经过流入预热器的热烟气和冷一、二次风，而完成热交换的。传热元件首先从炉膛的高温烟气侧吸取热量，然后通过传热元件的转动，把高温的传热元件旋转至二次风、一次风侧，不断地将热量传递给二次风、一次风，从而完成热交换。 2回转式空预器漏风原因的分析 2.1受热不均问题 空气预热器动静部件的间隙就是漏风的渠道，由桶式转子和外壳组成，每一格都是15°的圆周角热端转子膨胀变大，转子是运动部件容易出现变形，酸雾会对金属设备产生腐蚀，从而出现漏风区，造成较大漏风量。 2.2特殊结构问题 回转式空预器的外壳是静止部件，三分仓结构只有一条径向密封片，这种结构会使密封片发生故障，造成设备漏风率提高。使其受热面承受较大的两侧压力，被分成24仓格，一般情况下冷端转子径向变小，形成单径向密封状态，与扇形密封板接触。 2.3吹灰堵灰、酸雾腐蚀问题 锅炉在运行过程当中，容易发生设备的堵灰现象，反作用到设备的风入口，就会导致入口风压提高，容易产生密封磨损，严重时甚至可能会引起燃烧。炉内烟气中的二氧化硫及三氧化硫与水蒸汽会发生化学反应，形成酸雾，视机组排烟温度的不同，酸雾的危害也不同，如果排烟温度高与酸雾的露点温度，酸雾只有少量残留在空预器元件上，危害较小。但是如果机组排烟温度较低，低过了酸雾的露点温度，则酸雾会在空预器元件上形成液态，导致低温腐蚀，同时液态硫酸会与空预器烟气中的灰分混合，出现粘灰状态物，导致空预器堵塞加剧，堵灰又会造成进风入口风压增加，从而又增大了漏风率。 2.4设备使用中的管理问题 空预器在各项因素的影响下，比如飞灰、腐蚀、密封件磨损等因素的影响下，空预器密封受到影响，从而使空预器风侧的高压介质漏入负压的烟气侧，这样就会使送入炉内的氧量有所降低，为了维持炉内氧量，运行人员则必须提高送风机挡板开度，增加送风机的出口风压。我们上面已经分析过，送风机出口风压增加后，必然会导致空预器漏风的进一步扩大，从而形成恶性循环，因此空预器漏风状态的监控非常重要。现在电厂运行中将空预器漏风率的检测作为一项定期工作，也就是出于以上原因。通过对空预器漏风率的监控了解空预器的漏风状态，漏风率不大时可以维持机组运行，但是如果由于各种原因导致空预器漏风率超标，则必须将其纳入检修项目。 3回转式空预器漏风的解决对策 3.1设计方面 采用焊接方式，缩小密封板与静密封片之间的间隙；通过对空气预热器的结构设计进行改造，缩小动静部件的间隙，减少间隙漏风；对于监控漏风系统，要及时进行改造调整，对其的布设和点阵进行改变，保证监控漏风系统中传感器的敏感性；还可以在热端径向密封的上方安装扇形板控制系统，及时对进行跟踪，从而隔离空气和烟道；抓紧空气预热器密封性这一核心进行部件设计，减少径向漏风，使漏风量降至6%~8%。在该阶段采取措施进行预控，主要是为了减少漏风携带量。 3.2制造方面 引进国外先进技术进行空气预热器的设计与制造，对于参与制造的工人进行严格而且专业的培训，确保焊接技术处于合格状态，根据图纸进行标准制造，尽量缩小各部件之间的间隙，提高设备质量。 3.3安装方面 在进行静密封安装时，需要做到两点：（1）使密封盘与圆弧板之间的距离调节到最佳，（2）使风仓间的密封效果得到保证。密封装置的安装包括：轴向密封安装、径向密封片安装、中心筒密封片安装、旁路密封片安装。在轴向密封装置的安装中，使冷端与热端的转子密封角钢跳动量的最大点保持2mm；在径向密封片的安装中，以某块径向隔板为标准，来保证3块扇形板的水平度处于同一平面，最终使扇形板与密封片之间的误差保持在1mm；在中心筒密封片的安装中，要控制好中心筒端面与静密封卷筒之间的距离，使静密封卷筒的密封面与中心筒密封之间的距离为1.5mm，使扇形板密封表面与中心筒密封之间的距离保持在0.5mm~1.5mm；在旁路密封片的安装中，要使密封钢角与其之间保持合理距离。
回转式空预器几种密封方式的比较
回转式空预器几种密封方式的比较 回转式空气预热器是一种用于大型锅炉的热交换设备，它利用锅炉烟气的热量来加热燃烧所需的空气，以此来提高锅炉的效率。 在热态运行状态下，空气预热器各部件均会因受热而发生膨胀，转子会变成蘑菇状，转子和扇形板、弧形板之间的间隙会变化，大部分间隙都会变小。热态运行状态下，如果间隙过大，将导致空气预热器漏风率很大，如果过小，将可能导致空气预热器卡死。空气预热器的漏风率是影响锅炉运行效率的重要因素，所以空气和烟气之间的密封，显得尤为重要，空气预热器的密封技术，也是各空气预热器厂家的核心技术之一。 各发电集团，将控制空预器漏风率、空预器换热效率作为考核旗下电厂的主要节能指标之一。所以，各电厂纷纷投资进行空预器改造，将空预器改造作为提高锅炉效率，降低能耗的主要手段之一。 根据数据对比，进行空预器改造后，将大大降低厂用电率，提高锅炉效率。一台30万千瓦机组，节煤和电的费用为每年200万以上，如果再加上出力增加而提高的发电收益，改造一台机组的空预器，每年可增加的收益非常显著。正因为如此，近年来，各发电企业纷纷投入资金进行空预器改造。 同时，由于国家对环保要求越来越高，电厂上脱销也是必然趋势。火电厂脱销的改造必须同时对空预器进行改造，否则无法正常运行。这也是一个未来即将引爆的巨大市场。 截至2009年，我国火电总装机容量达到6亿千瓦，相当于1000台60万千瓦机组，相当于全国有2000台以上的空预器（60万千瓦机组）在运行。这其中只有很少一部分进行了技术改造。平均每台机组的改造价格为500－1000万左右（含换热元件费用）。基本每隔5－10年空预器就需要进行一次大修或更换元件。
过量空气系数、漏风率计算方法及举例
（过剩）空气系数 过剩空气系数是燃料燃烧时实际空气需要量与理论空气需要量之比值，用“α”表示。计算公式：α＝20.9%/(20.9%-O2实测值) 其中：20.9%为O2在环境空气中的含量，O2实测值为仪器测量烟道中的O2值 举例：锅炉测试时O2实测值为13%，计算出的过剩空气系数α＝20.9%/(20.9%-13％) ＝2.6 国标规定过剩空气系数应按α＝1.8（燃煤锅炉），α＝1.2（燃油燃气锅炉）进行折算。举例：燃煤锅炉，锅炉测试时O2实测值为13%，SO2排放值500ppm，计算出的过剩空气系数α＝2.6，那么根据国标规定，折算后的SO2排放浓度＝SO2实测值×（α实际值/α国标值）＝500ppm×（2.6/1.8 ）=722ppm 举例：燃油燃气锅炉，锅炉测试时O2实测值为13%，SO2排放值500ppm，计算出的过剩空气系数α＝2.6，那么根据国标规定，折算后的SO2排放浓度＝SO2实测值×（α实际值/α国标值）＝500ppm×（2.6/1.2 ）=1083ppm
空预器漏风率测算 为检测1号炉A侧空预器检修后漏风情况，根据空预器漏风经验公式：AL=(α//-α/)/ α/*90%，对1号炉空预器检修前后漏风率进行测算如下： 一、1号炉空预器漏风率: 对9月14日16:00运行数据，计算空预器漏风率数据如下表; A侧O2(%) B侧O2(%) 实测数据计算DCS数据计算实测数据计算DCS数据计算入口 3.9 2.13 3.15 3.23 出口 5.03 4.22 4.47 4.2 漏风率(%) 6.36 11.2 7.19 5.18 从上表可以看出2B侧实测和DCS数据偏差不大，2A侧实测和DCS数据偏差较大，省煤器入口偏低1.77%，空预器出口偏低0.81%。
600MW机组空预器漏风率的分析与改造
600MW机组空预器漏风率的分析与改造 摘要本文主要通过对邹县发电厂600MW机组的空预器改造阐述了柔性密封的设计原理、性能参数以及计算分析，并通过漏风率试验，进一步确定柔性密封能有效地降低漏风率，提高锅炉运行的经济性和安全性。 关键词600MW；空预器；漏风率；柔性密封 0 引言 空预器主要作用为：降低锅炉设备的排烟温度，提高锅炉热效率，提高送风温度使燃料稳定燃烧。然而空预器在运行过程中，漏风率的变化直接影响机组完成年度经济指标。 邹县发电厂三期工程（2×600MW机组）2020T/H锅炉为亚临界、中间再热、自然循环、平衡通风、固态排渣、单炉膛、悬吊式平行双烟道倒U型燃煤汽包炉，由美国Foster Wheeler 能源公司（FWEC）设计制造。锅炉配有2台回转式空气预热器，型号为32.5—VI—52（64），由美国ABB公司生产，布置在13.8M 运转层上。 本文通过借助邹县发电厂三期2台600MW机组空预器大修，对空预器密封进行改造，加装柔性密封。经过一年左右的运行工况观察，空预器漏风率大幅度降低，保持在5%左右，锅炉的热效率有效提高。 1 空气预热器的漏风分析及计算 1.1 空气预热器的漏风分析 空气预热器的漏风分为携带性漏风和直接漏风两种。 携带性漏风是指：在空预器受热面的空间内所包容的空气在转子转动时被携带至烟气侧从而导致气体泄漏，这是回转式空气预热器本身构造所决定的。转子的转速越大，漏风情况越严重，而转子内部受热面的气体饱和度越大，漏风情况越小。 本文所研究的直接漏风是影响回转式空预器漏风率的主要因素。本课题所研究的空预器是一种转动机械，运动与静止进行变换时总存在一定空隙，虽然密封装置可以减少漏风情况的发生，但是无法完全啮合，导致气流在受到压力变化的影响时，沿间隙直接泄漏至烟气中。 引起间隙和压差增大的主要原因主要为热态变形和空预器结构设计。回转式空预器在热态运行中，转子上下存在较大的温差导致径向发生膨胀，如图1所示。同时，中心轴向上膨胀，热端相对冷端膨胀较多，当转子受热后会出现转子外围
回转式空气预热器漏风率的计算与测定
回转式空气预热器漏风率的计算与测定 定义和公式： 回转式空气预热器漏风率，为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。漏风率的计算公式： …………………………………………K1 式K1可改写式K2 …………………………………K2 式中：－漏风率，％ 和分别为烟道的进、出口烟气质量 mg/m3, mg/kg 和分别为空气预热器进、出口空气质量 mg/m3, mg/kg 漏入空气预热器烟气侧的空气质量 mg/m3, mg/kg 漏风率的测定： 同时测定相应烟道进、出口的三原子气体（RO2）体质含量百分率，并按经验K3公式计算： ……………………………………………………K3 式中：和分别表示烟道进、出口烟气三原子气体（RO2）体质含量百分率，％。 漏风率和漏风系数的换算： 漏风率和漏风系数按下式进行换算：……K4 式中：和分别为烟道进、出口处烟气过量空气系数。其数值可分别用下式计算： …………………………………………………………K5 ……………………………………………………… K6 式中和分别为烟道进、出口处的氧量mg/m3, mg/kg。
回转式空气预热器的漏风控制 回转式空气预热器的漏风主要是由于密封付之间有间隙，这种间隙就是漏风的主要渠道。空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧和烟气侧之间存在较高压力差，这是漏风的动力。回转式空预器的漏风分为两部分：直接漏风和结构漏风(或称携带漏风)。直接漏风是由差压引起的，且占主要部分；结构漏风是由自身构造引起的。结构漏风量的计算公式为： △V=πn(D-d)H(1-y)／240 (1) 式中：△V为结构漏风量m3／s；D为转子直径m；d为中心轴直径m；n为转子旋转速度rpm；y为转子内金属蓄热板所占容积份额：H为转子高度m。结构漏风是回转式空气预热器的固有特点．是不可避免的。而且这部分漏风占预热器总漏风量的份额较少，不到5％。回转式空气预热器的漏风主要是直接漏风．直接漏风量的计算公式如下： (2) 这是空气预热器漏风量的基本计算公式．适用于回转式空气预热器的径向密封，轴向密封，静密封和周向密封。式中△P为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：泄漏系数K；间隙面积F：空气侧与烟气侧之间的压力差△P。由式(2)可以看出，漏风量与泄漏系数K、间隙面积F、空气与烟气的压力差△P的平方根成正比，要降低漏风量，就必须减小K，F，△P值。下面分别论述降低K．F．△P 值的有关措施。 1.降低泄漏系数K的措施－－双密封技术。 双密封在原设计的基础上再加一道密封。即将转子的12分仓改为24分仓或48分仓，扇形仓 角度由30℃改为15℃或7.5℃。，使得两个密封片同时起到密封作用。并用逐级降压的方法来减小差压，达到减小直接漏风的目的。双密封技术一般是分为双径向密封和双轴向密封，双径向密封就是指在任何时候都有两条密封片与密封板相接触，形成两个密封仓。双轴向密封就是每块轴向密封板在转子转动时与两条轴向密封片配合。采用单密封时，烟气与空气只有一壁之隔：采用双密封时，烟气与空气被过渡区域隔开，在工况相同间隙相同的情况下，采用双密封结构漏风量降低30％。推导如下： 双密封前的漏风量为： (3) 改双密封后由于压差减少一半，所以双密封后漏风量为： (4) 从式（4）中可以看出，双密封技术可以直接漏风降低30％。如采用多重密封漏风量将继续降 低。见下式： (5) 从式（5）中不难看出，密封数越多，对泄漏系数K的影响越大。但是．由于操作空间的限制 和制造成本的提高。不可能采用多重密封，一般取n=2效果就很好了。 2.降低烟风两侧压力差△P的措施 在回转式空气预热器中，空气侧与烟气侧的压力差是由锅炉系统的阻力决定的。因此，要控制预热器的烟风压差，就要在锅炉总体设计时选择合适的磨煤机型号、燃烧器型式和受热面布置，降低锅炉系统的阻力，并防止尾部结露。在预热器设计时，装设吹灰器、水冲洗装置以及风压测量管道，在运行过程中，进行正常有效的吹灰。否则，随着运行时间的延长，因积灰堵塞而造成阻力增加和冷端压差增加，预热器漏风率升高。在停炉维修时，进行水冲洗，保持受热面清洁。清洗后一定要烘干后再投入使用。蒸汽吹灰时一定要保证吹灰蒸汽压力和过热度，否则
长沙电厂1号锅炉空预器漏风率测试方案
华电湖南长沙发电有限公司 1号锅炉空预器漏风率测试方案 1项目来源 按照湖南省湘电试验研究院有限公司（以下简称湘电公司）和珠海华强签订的技术服务合同要求，对华电湖南长沙发电有限公司（以下简称长沙电厂）1号锅炉空预器漏风率进行测试。 2试验目的 #1机组空气预器于2012年小修期间进行了密封改造，其热端径向密封片、冷端径向密封片和旁路密封片改造为柔性接触式密封，密封片由美国AHS公司提供，空预器的检修、密封改造工程由珠海华强承接。为摸清改造后空预器漏风率状况，湖南省湘电试验研究院有限公司锅炉技术研究所特进行此次空预器漏风试验。 3设备概况及主要性能指标 3.1设备概述 长沙电厂1号锅炉系东方锅炉（集团）有限公司生产的DG1900/25.4-Ⅱ1型超临界参数变压直流本生锅炉，一次再热、单炉膛、尾部双烟道结构、采用烟气挡板调节再热汽温，固态排渣，全钢构架、全悬吊结构，平衡通风、露天布置,前后墙对冲燃烧。每台炉共配有24个BHDB公司生产的HT-NR3型旋流煤粉燃烧器，与之配套的是6台上海重型机器厂有限公司生产的BBD4060双进双出磨煤机，送、引、一次风机各2台。设计燃用山西潞安矿业集团有限公司贫煤。 3.2空气预热器设备规范 1号锅炉空气预热器是东方锅炉厂根据美国C-E预热器公司技术进
行设计和制造的LAP13494/2200型容克式空气预热器。参数见表1。 表1空气预热器设备规范 4试验遵循标准 4.1GB/T 19001-2008《质量管理体系要求》 4.2GB/T 28001-2001《职业健康安全管理体系规范》 4.3GB/T 24001-2004《环境管理体系要求及使用指南》 4.4GB10184-88《电站锅炉性能试验规程》 4.5《国家电网公司安全工作规程（火电厂动力部分）》 4.6《长沙电厂600MW机组运行规程》 4.7有关说明书和技术资料等 5试验条件 5.1现场环境条件 5.1.1在空预器进、出口指定位置搭设安全可靠的试验平台，试验平台由电厂设备部配合搭设。 5.1.2 电厂派人配合将试验仪器所需电源（220V交流）按要求接到指定位置，并提供充足照明。 5.1.3 电厂设备部派人配合将空预器进出口测点的闷头拧松。