劉楓

摘 要：風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱空氣的熱交換設(shè)備，但其缺點是漏風(fēng)率高，減少漏風(fēng)的主要措施在于密封性能及其工藝的制造、安裝技術(shù)水平。漏風(fēng)與密封有關(guān)，為了解決漏風(fēng)率高的問題，采用了雙密封技術(shù)是降低空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率的有效措施。

關(guān)鍵詞：風(fēng)罩回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器 漏風(fēng) 密封調(diào)整

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0067-02

風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱空氣的熱交換設(shè)備，是鍋爐沿?zé)煔饬鞒痰淖钅┮患壥軣崦?，利用空氣吸收煙氣熱量，進(jìn)一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。它的作用就是幫助提高入爐空氣溫度改善燃燒條件和進(jìn)一步降低排煙溫度，減少排煙熱損失，排煙溫度每降低15 ℃，可使鍋爐熱效率提高約1%。但回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器缺點是漏風(fēng)率高，降低了電廠的經(jīng)濟效益。

1 風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)問題的看法

在國內(nèi)、國外“容克式”和“風(fēng)罩式”應(yīng)用都比較廣，都是成熟產(chǎn)品。一直是兩大派別。各有特點，都能夠滿足用戶要求，漏風(fēng)系數(shù)也都能控制在7%左右的水平。然而，在我國“風(fēng)罩式”預(yù)熱器漏風(fēng)，一般都尚不能達(dá)到這個水平。雖然國家相關(guān)部門確定了漏風(fēng)系數(shù)Δα≤0.20作為考核標(biāo)準(zhǔn)。實際在我國目前運行的“風(fēng)罩式”預(yù)熱器約占半數(shù)以上沒有達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然原因是多方面的。漏風(fēng)不僅增加排煙損失和風(fēng)機電耗，而且減少輸入爐內(nèi)燃燒的空氣量，從而增加不完全燃燒損失與爐內(nèi)結(jié)渣的可能性，嚴(yán)重時將迫使鍋爐降低負(fù)荷運行。漏風(fēng)一方面是由于轉(zhuǎn)動部件將部分空氣帶入煙氣造成的，由于預(yù)熱器的轉(zhuǎn)速較低，這部分漏風(fēng)率一般不超過1%，漏風(fēng)的主要原因是正壓的空氣通過回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器動靜部分的間隙漏入煙氣。因此，減少漏風(fēng)的主要措施在于裝設(shè)性能良好的密封裝置并不斷提高回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的制造、安裝技術(shù)水平。

消除安裝與制造中的缺陷，是做好調(diào)整試驗工作的保證，也是降低漏風(fēng)的必要條件。

從結(jié)構(gòu)中可知，它的換熱過程不同于“管式”那樣簡單，管式是：管內(nèi)走煙氣，管外走空氣，熱交換的工況基本不變；而回轉(zhuǎn)式的受熱面一會兒吸熱，一會兒放熱，設(shè)備在運行中不斷的變換位置，它始終在回轉(zhuǎn)過程中完成煙氣與空氣的熱交換的過程。

預(yù)熱器要保持回轉(zhuǎn)，就必須留有合適的間隙，有間隙就存在漏風(fēng)，而漏風(fēng)大小，與間隙大小及密封裝置的好壞都有非常直接的關(guān)系。怎樣保證達(dá)到設(shè)計的理想狀態(tài)：即間隙小而又不磨損嚴(yán)重危害設(shè)備。設(shè)計的密封、調(diào)節(jié)裝置能否正常工作，這就與安裝和制造質(zhì)量有很密切的關(guān)系，故必須排除設(shè)備在這方面的缺陷。

密封裝置有三個主要部位與漏風(fēng)都有著較直接的關(guān)系：喉口密封；U型密封；定子端面與風(fēng)罩框架之間的“周向密封”。

2 漏風(fēng)調(diào)整工作中應(yīng)注意的幾個問題

漏風(fēng)與密封有關(guān)。首先必須了解預(yù)熱器上密封裝置的工作原理。造成漏風(fēng)是由于間隙的存在，壓差的存在，如間隙越大、壓差越大，漏風(fēng)量也就越大。它們之間成正比關(guān)系。即：ΔD=F×（ΔP2+n）

ΔD表示漏風(fēng)量ΔP表示煙、風(fēng)壓差；n為預(yù)熱器轉(zhuǎn)速；F表示漏風(fēng)面積。

因此為減少漏風(fēng)面積，就要盡可能使漏風(fēng)間隙減少，即解決好喉口、U型、周向密封裝置中的泄漏，這就是我們調(diào)整工作中的內(nèi)容和目的。

（1）喉口密封。要嚴(yán)格控制喉口的同心度。在主軸旋轉(zhuǎn)過程中，喉口密封筒的徑向跳動不能大于4 mm，這從安裝中就要注意。當(dāng)主軸與定子的垂直度不能達(dá)到設(shè)計安裝標(biāo)準(zhǔn)要求時，喉口同心度一般難以保證。另外較為關(guān)鍵的是喉口密封裝置中的圓弧鑄鐵防磨塊，一定要在卡環(huán)座內(nèi)活動自如，在厚度方向，它至少要與蓋板留有1 mm 以上的間隙，以免卡住不能移動。彈簧力必須逐個精心檢查與調(diào)整，以免彈簧力過分小而推不動鑄鐵塊，使它與密封筒之間產(chǎn)生縫隙，由于長期處于高溫?zé)煔庀鹿ぷ鳝h(huán)境，彈簧失效的事經(jīng)常發(fā)生，必須及時檢查更換。

（2）U型密封。它是風(fēng)罩與密封框架鑄鐵板之間的柔性聯(lián)接，按理不存在泄漏問題，但由于U型密封圈用0.3～0.5不銹鋼薄板彎制而成，如果在安裝中已將U型圈圓弧部分打折與損傷，在煙氣灰粒的磨損下將很快被磨穿；在低溫端下風(fēng)罩上U型密封圈，大部分因煙氣中硫腐蝕損壞而起不到密封作用，故在檢修時，要及時更換損壞的U型密封圈。在安裝時要嚴(yán)格按圖紙要求進(jìn)行安裝，這也是避免空氣直接向煙側(cè)漏泄的主要手段之一。將U型密封直段部分板厚可改為0.5～1 mm不銹鋼板彎制，雖然對柔性伸縮上有一定的影響，但只要在進(jìn)行上部間隙調(diào)整時考慮與注意到這一點，在使用中并不妨礙框架鑄鐵板在上、下的位移，所以也是可以的。

（3）定子與風(fēng)罩框架周向密封調(diào)節(jié)。因為這是影響預(yù)熱器漏風(fēng)大小最關(guān)鍵的部位。

①定子的平整度，經(jīng)安裝以后一般難以調(diào)整，但必須嚴(yán)格控制它與主軸安裝后產(chǎn)生的相對垂直度，一般主軸端面水平度控制在0.10 mm。主軸與定子端面相對垂直度要小與3 mm，嚴(yán)重超差必須重新調(diào)整。一般可以通過對上部石墨導(dǎo)向軸承的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)，使主軸盡可能地垂直于定子斷端面。

②密封框架鑄鐵板，是與定子端面之間形成整個“周向密封”的基準(zhǔn)面之一（它與定子端面平整度一樣性質(zhì)），它的安裝不平整或者運行之后，鑄鐵板“磨損”與“吹穿”，使運行中造成高低不平，間隙大小不一，勢必也要增加漏風(fēng)，因此對于那些已被漏風(fēng)吹穿的鑄鐵板應(yīng)及時堵漏或更換，在安裝拼接每塊鑄鐵板時，它們之間高低不齊的錯位，不能超過1 mm，以保持整個密封框架鑄鐵板的平整，（從厚度方面也就相對于定子端面而言）對于局部上縫隙應(yīng)填上適當(dāng)?shù)谋“?，確保嚴(yán)密不泄漏。

③對于上、下風(fēng)罩的“預(yù)留間隙”，這是為了適應(yīng)預(yù)熱器受熱之后，蘑菇狀變形時，使上、下回轉(zhuǎn)風(fēng)罩仍能正常轉(zhuǎn)動而不被卡住。為了使整個風(fēng)罩與定子端面嚴(yán)密且漏泄量小的目的，可通過如下公式保證縫隙：

δ=1/8×D2/H×ε×Δtendprint

D為定子直徑H為定子高度ε為鋼材熱膨脹系數(shù)，ε=12×10-6/℃δ為定子變形差

④必須要正確調(diào)整上、下調(diào)整彈簧壓力與預(yù)留間隙。雖然圖紙及說明書有一定規(guī)定，從調(diào)整的角度上講：風(fēng)罩上由于彈簧點很多，在調(diào)整中互相有些干擾，雖經(jīng)冷態(tài)調(diào)整，但經(jīng)過試運轉(zhuǎn)后，有會出現(xiàn)一些變化。在安裝中一般從中心部位先調(diào)整逐步向外圈擴展，每調(diào)整好一個，檢查一下旁邊的幾個，以免互相牽連變化，尺寸變動過大。對于周向上部吊點彈簧應(yīng)選定一個固定位置，作為調(diào)整基準(zhǔn)（一般選用進(jìn)入預(yù)熱器進(jìn)口檢修人孔的位置）調(diào)整完一個，檢查一個，轉(zhuǎn)動更換一個，逐個進(jìn)行，然后在調(diào)整完后，全部檢查一遍，并記錄數(shù)值。實際在運行中對彈簧高多少、間隙多少隨時記錄，隨時調(diào)整。因為在實際安裝中很難一次就符合實際情況。對此工作做的越細(xì)，成效也越大。

3 在安裝中的密封間隙調(diào)整及熱態(tài)間隙預(yù)留

（1）軸向密封的調(diào)整。①調(diào)整上下回轉(zhuǎn)風(fēng)道角鋼圈，用鋼板尺測角鋼圈等分的28點測點距密封面值均勻一致，然后固定螺栓點死。②拆下密封框架定位螺栓，逐個換上彈簧銷，彈簧銷缺口僅能向上或向下，不能水平放置。③松開上部回轉(zhuǎn)風(fēng)道上的所有彈簧，測量密封框架和定子端面間隙。④松開鑄鐵板上螺栓加墊板、調(diào)整鑄鐵板的傾斜。卸開密封框架上的對接法蘭，加楔形墊板，調(diào)整密封框架的扭曲。密封間隙0～2 mm。⑤扳動彈簧導(dǎo)桿，調(diào)節(jié)彈簧高度，調(diào)至密封框架的全部重量由回轉(zhuǎn)風(fēng)道本體框架承擔(dān)。⑥用八只千斤頂安放在下部回轉(zhuǎn)風(fēng)道本體框架上，逐步均勻抬起密封框架，使其與下端面接觸，測量兩者間隙，調(diào)節(jié)各彈簧高度，至受力為止。逐步松開千斤頂，使密封框架回落彈簧上，調(diào)整間隙大部位彈簧，調(diào)至密封間隙為0～2 mm之內(nèi)。

（2）徑向密封的調(diào)整。①推轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)風(fēng)道，用鋼板尺測量頸部密封法蘭的徑向跳動。測24點，誤差控制在允許范圍之內(nèi)。②調(diào)整彈簧壓力，使弓形鑄鐵塊即能貼緊法蘭機械密封面，使之隨之跳動，又不能壓得太緊。③配置磨損限位墊片，使其值F為頸部密封面跳動量Δ+2 mm，即F=Δ+2 mm。

（3）定子上下端熱態(tài)間隙預(yù)留。①用扳手?jǐn)Q緊上部回轉(zhuǎn)風(fēng)道彈簧導(dǎo)桿螺母，使導(dǎo)桿下移，利用彈簧被壓縮力將密封框架提起，用塞尺測上部間隙，符合制造廠規(guī)定數(shù)值后鎖緊螺母。②用扳手使下部回轉(zhuǎn)風(fēng)道彈簧導(dǎo)桿上移，彈簧放松后，密封框架在自重作用下落在彈簧導(dǎo)桿上，間隙加大，用塞尺測定下端面間隙，達(dá)到廠家規(guī)定值后，擰緊螺母和背母。

4 結(jié)語

風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱空氣的熱交換設(shè)備，是鍋爐沿?zé)煔饬鞒痰淖钅┮患壥軣崦?，利用空氣吸收煙氣熱量，進(jìn)一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。風(fēng)罩回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器存在的主要問題是漏風(fēng)。漏風(fēng)的主要原因是正壓的空氣通過回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器動靜部分的間隙漏入煙氣。因此，減少漏風(fēng)的主要措施在于安裝設(shè)備性能良好的密封裝置并不斷提高回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的制造、安裝技術(shù)水平。消除安裝與制造中的缺陷，是做好調(diào)整試驗工作的保證，也是降低漏風(fēng)的必要條件。漏風(fēng)與密封有關(guān)，漏風(fēng)調(diào)整工作中主要解決喉口密封、U型密封、定子與風(fēng)罩框架周向密封調(diào)節(jié)，而在安裝中的密封間隙調(diào)整主要解決軸向密封的調(diào)整、徑向密封的調(diào)整和定子上下端熱態(tài)間隙預(yù)留。通過采用了雙密封技術(shù)是降低空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率的有效措施。

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