台州发电厂空预器的更换

摘要：介绍了VN型空预器的结构特点及更换前所做的准备工作，并对空预器更换前后的性能及运行情况进行了比较分析。


关键词：空预器 更换 分析



1 概况

　　台州发电厂2号炉为上海锅炉厂生产的SG420－50414型锅炉，配转子直径6.2 m回转式空预器两台。该炉于1983年8月投产。由于投运时间长，空预器腐蚀、磨损、堵塞厉害，漏风严重，改造前漏风率19.5％。尽管空预器实际进口烟温与设计烟温相符，但排烟温度高达189.5℃，热风出口温度低至272.5℃。与原设计值偏离严重。由于空预器堵塞、漏风，2号炉引风出力不足，炉膛热风送不进去，锅炉缺氧燃烧，水冷壁低氧腐蚀严重。为此，在充分调研的基础上，在2号炉大修时，把2号炉空预器更换成豪顿华公司生产的23.5 VN 1550型回转式空预器。

2 VN型空预器的结构特点

VN型空预器为外壳固定、转子转动的回转式空预器，其结构见图1，该型空预器有以下主要特点：

（1）上、下径向扇形板、轴向密封板不可调。
设计时已准确计算冷、热态时动静部件相对变形量，安装时预留规定的动静部件间隙，然后把上、下径向扇形板、轴向密封板与外壳全密封焊接，这种结构使扇形板与壳体之间没有旁通漏风。

（2）转子为中心轴驱动。驱动装置布置在上轴端，驱动电机一用一备，并配备一低速盘车电机，因此，无转子与驱动装置啮合处的漏风．

（3）下轴承无润滑油站系统及冷却水系统，附属设备少，结构简单，检修方便。

（4）上、下径向密封片、轴向密封片各24道，保证扇形板之间有二道密封片，减少径向与轴向漏风。

（5）中心轴密封为双密封布置，中心两端各一圈，密封条安装在扇形板上与中心轴构成密封对。

（6）转子冷段不是抽屉式结构，拆卸冷段受热元件时需从空预器顶部吊出。

（7）空预器烟气侧进出口布置可伸缩蒸汽吹灰器及水冲洗装置，正常运行要求定期吹灰以确保传热元件不积灰，停炉时若有积灰可对传热元件进行水冲洗。







3 空预器更换有关工作

3.1 空预器的选型

　　空预器的选型根据正常煤种，满负荷时实际运行参数来选取。为了真实准确地提供空预器进口烟温，空气、烟气流量，冷风温度等参数，更换前由热试人员在满负荷时对空预器有关数据进行测试，为空预器的选型提供技术依据。






　

3.2 空预器及其进出口烟风道布置设计

　　原空预器单台整体重量由外壳上八个滚动支座支承在锅炉9 m运转层四根框架大梁上，最大受力点支承力为25 t。改装的VN空预器每台重量为120 t，由底部两根平行放置的底梁承担，承载VN空预器重量的底梁也设计布置在9 m运转层大梁上，空预器支承方式改变后，9 m运转层大梁受力增大，需对运转层大梁进行强度计算以确定是否需要加固处理（经校核，9 m运转层大梁强度满足要求）。这样的布置设计使VN空预器比原空预器位置上移，因而需对空预器进出口烟风道进行布置设计。空预器上移后，其进口烟道挡板也要上移 ，原放置在9 m层的烟道挡板执行机构放置位置也需重新设定。空预器增装水冲洗装置后，出口烟道需作改动以利排水。另外，为了减少烟风道作用在空预器上的附加力，空预器进出口烟风道上的膨胀全部设定为非金属膨胀节。

3.3 空预器汽源、水源确定

　　 VN1550型回转式空预器在进出口烟道处各布置一台蒸汽吹灰器。根据吹灰器对汽源压力、温度的要求，选定主汽源接自低温再热器冷段，空预器正常运行时用主汽源吹灰；辅助汽源接自炉底加热母管，锅炉启停时用辅助汽源吹灰，确保空预器传热元件不积灰。空预器上轴承需用冷却水冷却，因2号炉工业冷却水压力太低，上轴承无冷却水。为此，事先安装2台冷却水泵及其管路，专门供空预器上轴承冷却用。另外，确定消防水作为VN空预器水冲洗及灭火水源。




4 空预器更换前后性能比较及运行情况

　　更换后进行了性能考核试验，改前及改后性能参数见表1。
　　2号炉空预器改造投运至今运行正常，除定期加油外没有其它检修维护工作。空预器振动、电流、轴承温度、噪音等各种参数符合要求。改造后投运一年来2号炉热风温度保持在350℃左右、排烟温度保持在145 ℃左右，其变化不大，锅炉效率一直保持在理想的范围内．
　　出现的主要问题有：

（1）上部烟道、风道之间的距离太小，布置在上轴承处的空预器传动装置拆装困难，传动装置一级减速箱外侧油位镜由于同烟风道相碰而无法观察油位。

（2）空预器阻力及漏风率上升，空气侧阻力由0.6 kPa上升至0.9 kPa，漏风率由改造投运后的4.06％增加到现在的6.02％。为了了解空预器阻力及漏风率上升情况，我们每月对空预器进行测试，有关数据见表2 。从表中可知，改造投运后开始几个月漏风率上升较快，三个月后漏风率稳定在6％左右。2号炉空预器停机时就地对空预器受热面情况进行检查，发现冷端受热面有积灰堵塞现象。（3）空预器磨损比较严重。




5 效益分析

（1）空预器改造后排烟温度由184.5℃降到144.4℃，运行一年来排烟温度一直保持在较低的水平上。由于排烟温度下降漏风减少，排烟热损失q2比改造前下降了2.7％。按2号炉年发电量100MW×7000 h计，因q2下降一年来节约标煤7560t，每吨煤按400元计算，每年可回收投资302万元。

（2）空预器漏风减少后，送风量和引风量减少，送、引风机电流下降。按设计空预器进口烟气流量163 kg／s计算，改造前空预器漏风量为31.8kg／s，改造一年后空预器漏风量为9.8 kg／s。因漏风量减少使引风机轴功率下降92 kW，送风机轴功率下降98 kW，相当于两台引风机电流共下降15A，两台送风机电流共下降16 A。当然，轴功率下降后送引风机进口风门开度要关小，节流损失增大，实际电流下降值达不到以上计算值，保守估算，按空预器漏风减少使送、引风机电流各下降10A，年运行时间7000H，电价0.4元/kW·h计 ，每年可节电42万元。

（3）改造前由于空预器漏风严重，引风出力不足，锅炉经常缺氧燃烧，水冷壁腐蚀严重，每年要化大力进行水冷壁管更换，改后引风裕量大，为运行燃烧调整提供了保障。

　　改造后一年来的运行情况表明，2号炉空预器改造效益可观，空预器改造后，机组的经济性、安全性得到提高，空预器改造所投入的费用（包括设备费、调试费、安装费共620万元）可望在两年内得以全部回收 。