东锅-回转式空气预热器.ppt

1,发电部,回转式空预器介绍,一、空气预热器作用,锅炉空预器是利用锅炉尾部的烟气热量来加热空气的设备。 利用烟气中的热量加热空气，使空气温度升高，排烟温度降低，减少了锅炉的排烟损失。另外，空气被加热之后送入炉内，使炉内燃料着火迅速，燃烧强烈完全，因而也减少了燃料的机械与化学不完全燃烧损失，提高锅炉效率。 提高空气温度，改善燃烧条件。空气通过预热器后再送入炉膛，由于送入炉内的空气温度提高，可使炉膛温度得到相应的提高，可使燃料迅速着火，改善或强化燃烧，保证低负荷下着火的稳定性。 提高炉膛温度，增强炉膛传热，减少炉内蒸发受热面。炉膛内辐射传热量与火焰平均温度的四次方成正比。送入炉膛热空气温度提高，使得火焰平均温度提高，从而增强了炉内的辐射传热。这样，在满足相同的蒸发吸热量的条件下，就可以减少水冷壁管受热面，节省金属消耗量。 降低烟气温度，改善引风机工作条件，降低风机电耗。,二、空气预热器分类,导热式（管式空气预热器）与再生式（蓄热式） 区别：导热式预热器中热量通过受热面由烟气传给空气，各有自己通路；再生式预热器中烟气和空气相互交替流经受热面，进行放热和吸热。现在大容量锅炉均采用回转式三分仓空气预热器。,三、回转式预热器特点,回转式预热器结构紧凑，占地面积小，除节约金属耗量外，还简化了锅炉尾部受热面布置，因此，被广泛应用大容量锅炉。 回转式预热器中，烟气与空气不是同时与受热面接触，烟气与受热面接触时温度较高，低温腐蚀的危险性较小。 回转式预热器受热面允许有较大的磨损量，即便个别受热元件被磨穿孔，也不会像管式预热器那样，导致漏风而影响正常运行。 回转式预热器结构复杂，制造工艺要求高。 回转式预热器漏风量大，密封性能良好的5%-8%，制造工艺不良或维护不好时漏风率可达20%甚至更高，漏风严重时影响锅炉出力。,三、回转式空气预热器工作原理,空气预热器工作原理比较简单。预热器由转子连续旋转，通过特殊形状的金属元件从烟气中吸收热量，然后将热量交换给冷空气，由于预热器转子缓慢地旋转，烟气和空气交替地流过受热元件。旋转至烟气通道时,传热元件表面吸收高温烟气的热量，当转子旋至空气通道时，传热元件释放出热量加热空气。如此反复循环，转于每旋转一周就进行一次热交换，通过转子的连续旋转，不断地将热量传给冷空气，提高进入炉膛助燃的空气温度，以满足锅炉燃烧需要。,四、回转式空预器工作示意图,三分仓空预器转子旋向,五、300MW锅炉空预器形式,300MW锅炉空预器是东锅厂生产的LAP10320/3883型空预器，该空预器是根据美国ABB-CE技术设计制造。 型号含义：LAP表示容克式空预器 10320表示转子直径 3883表示蓄热元件分四段，自上 而下高度为300、800、800、300。 三分仓结构,主转速1.14转/min，辅转速0.56转/min,六、600MW锅炉空预器形式,600MW锅炉空预器是豪顿华生产的31VNT1950型空预器。 型号含义：V表示转子中心轴垂直布置，N表示固定密封，T三分仓，1950表示蓄热元件高度：热段650mm 中温端1000mm 冷端300mm 三分仓结构，主转速1转/min，辅转速0.5转/min,七、300MW空预器轴承及润滑,导向轴承采用双列向心球面滚子轴承，内圈固定在上轴套上，外圈固定在导向轴承座上，随着预热器主轴的热膨胀，导向轴承座可在导向轴承外壳内作轴向移动，轴承采用“油浴+循环”的润滑方式。润滑油为28号轧钢机油，容量约为30升，设有吸油、供油、放油管，还有油温指示和控制室油温指示、超温报警三个热偶。 推力轴承采用推力向心球面滚子轴承，内圈通过同轴定位板与下轴固定，外圈坐落在推力轴承座上，推力轴承座通过36个合金钢螺栓紧固在下梁底面。轴承采用“油浴+循环”的润滑方式，润滑油为28号轧钢机油，容量约为300升，推力轴承座上设有进油口、出油口、放油口、通气孔、油位计以及热电阻的接口。 导向与推力轴承分别采用两种类型的稀油站装置。导向轴承稀油站置于上梁外侧。进油管与导向轴承回油管相连，出油管与导向轴承进油管相连，组成一半封闭油循环系统。,八、300MW空预器润滑油系统,九、600MW空预器轴承及润滑,转子由自调心球面滚子推力轴承支撑，底部轴承箱固定在支撑登板上。转子的全部旋转重量均由推力轴承支撑。 底部轴承采用油浴润滑。轴承箱上装有注油器和油位计，并开有用于安装测温元件的螺纹孔。 顶部导向轴承为球面滚子轴承，安装在一轴套上。轴套装在转子驱动轴上，并用锁紧盘与之固定。导向轴承和轴套的大部分处于顶部轴承箱内。 顶部轴承采用油浴润滑，顶部轴承箱上有加油孔、注油器、油位计、呼吸器和放油塞。另外还设有用于安装测温元件的螺纹孔。顶部轴承箱还配有冷却水系统，冷却水入口温度要求不得高于38。,十、转子驱动装置,300MW空预器为保证空预器可靠运转，电驱动装置采用两个独立电源的电动机。主驱动电机采用厂用电源，辅助驱动电机采用保安电源，作为备用电机。在辅助电机与减速器间有自锁器，主电机转时离心器解脱，辅助电机不转；辅助电机转时，主电机将被带着同向旋转。 主辅驱动电机连锁保护。另外，还设有手动盘车装置，在两路动力电源故障时，将盘车手轮套在辅助电机出轴上低速旋转。 600MW空预器驱动方式为顶部中心驱动方式，每台驱动装置配有两台鼠笼式电动机，即主电机和备用电机。正常情况下一台电机驱动空气预热器运转，另一台作为备用电机。主电机运转时，备用电机通过齿轮箱的带动也被动旋转。每台电机各有由一台变频器驱动，任何时刻只能有一台变频器在工作，而另一台变频器处于待机备用状态。驱动装置直接与转子顶部端轴相连。两台电机均能以正、反两个方向驱动空预器，只有在空预器不带负荷时才允许改变驱动方向。主电机的非驱动端设有键连接的输出轴，以便在维护时用盘车手柄进行手动盘车。,十一、驱动装置示意图,十二、空预器密封,因为回转式空气预热器是一种转动机构，在空预器的转动部分和固定部分之间，总是存在着一定的间隙。同时，由于流经预热器的空气（正压）与烟气（负压）之间有压差，空气就会通过这些间隙漏到烟气流中，造成较大量的漏风。密封系统能控制并减少漏风从而减少能量的流失。密封系统是根据空气预热器转子受热变形而设计的，它包括径向密封、轴向密封、旁路密封以及中心筒密封。,径向密封是防止空气穿过转子与扇形板的密封区漏入烟气侧。 径向密封的方法是在转子仓格板的径向隔板上、下两侧装有径向密封片。 空预器运行过程中，当径向隔板经过密封区时，径向密封片与上下扇形板之间构成密封。 为保证径向密封间隙，在空预器上部扇形板的外缘装有间隙自动调整装置。,轴向密封是防止空预器的周向密封不严时，空气会漏入转子的外园筒与空预器外壳之间的间隙内，漏入烟气侧造成空预器漏风。 轴向密封主要有轴向密封片与轴向密封板（圆弧板）组成。 与扇形板相对应的空预器外壳上装有三块弧形轴向密封板，弧形轴向密封板是通过支架、折角板和调整装置固定在空预器外壳上，可通过调整装置对轴向密封间隙进行调节。,三分仓空预器密封系统的典型设计,轴向及径向密封装置,十三、空预器启动,启动前的试验： 1、导向轴承和推力轴承油泵试运：启停正常，温度合格(小于55/70 )，跳闸报警装置完好。 2、联动试验正常：联锁投入时，用事故按钮停运主电机，辅助电机联锁启动正常。 3、每次大修后，空预器必须进行24 小时冷态试运转。 启动前的检查： 1、检查空预器各人孔门关闭，检修工作结束； 2、检查空预器转子顶、底轴承润滑油等级正确，油位合适，油站运行正常； 3、检查空预器驱动装置的润滑油质和油位合适，冷却水管路畅通 ； 4、检查空预器烟气进口档板及一、二次风出口档板机构完整，开关灵活。 空预器启动 1、人工盘动转子，确保空预器旋转自如； 2、检查盘车手柄从电机尾部端轴上卸下且所有防护罩可靠固定； 3、检查空预器烟气进口挡板及一、二次风出口挡板已经关闭； 4、检查顶、底部轴承箱冷却水管路阀门打开，进一步核实冷却水温度、压力和流量，确保冷却水循环正常； 5、启动空预器主电机运行，检查烟气进口挡板及一、二次风出口挡板联动开启，备用电机投联锁。,十四、空预器正常运行中维护,认真监视空预器主电机电流不大于15A（密封改造后初次运行不大于20A）。就地运行无剧烈摩擦。 导向轴承及推力轴承油位、油温正常(在70以下)，无漏油现象，冷却器的冷却水水流畅通，出口水温低于40。 驱动装置中减速机油位应正常，温度不超过60。在主驱动电机工作时，备用电机处于良好备用。 预热器中的烟气进出口压差持续增大时，应加强吹灰。如吹灰无法达到设计要求时，应在停炉期间进行检查处理。 检查空预器的烟气侧和空气侧的进出口温度在正常范围内，出现异常时应及时分析原因采取措施。 正常运行中空预器每8小时进行一次吹灰，也可视积灰情况增加吹灰次数。 下列情况下应对空预器及时吹灰或增加吹灰次数： 1、锅炉启停过程中单独烧油或油煤混烧时，空预器应连续吹灰。 2、空预器的出口风压降低或引风机入口负压增大，空预器烟、风侧差压增大时。 3、空预器出口烟气温度不正常升高时。 4、锅炉工况不稳定或投油助燃时。 5、尾部受热面泄漏时。,十五、空预器停止,在锅炉灭火后，维持空预器继续运转，直至入口烟气温度降至120以下时，方可停止预热器运行。 当空预器停运后，注意监视烟气进口和空气出口的温度。 空预器停运后，确认导向及推力轴承油温在45以下，方可切断冷却水。 若空预器需清洗，应在停炉后空预器进口烟温降至200以下方可进行，清洗完毕后利用余热干燥蓄热元件。,十六、空预器常见故障及处理,驱动电机电流异常升高 现象：1、电流指示突然出现大幅波动，约每半分钟一次； 2、就地检查空预器运行有摩擦撞击声； 原因：1、异物卷入转子端面，或转子端面某些零件松脱突出转子端面，与扇形板相摩擦。 2、冷端扇形板或热端扇形板或密封装置间隙不合适，造成与轴向密封片相擦而引起的。 3、导向轴承或推力轴承损坏。 4、引风机运行而送风机未运行，时间较长，造成受热面变形。 处理：1、电流增大未能超过额定值，而且波动渐趋缓和和稳定，可以继续维持预热器运转或逐步降低负荷，必要时申请停炉。电流超过额定值，且无缓和趋势，应立即关闭预热器入口烟气挡板，尽一切可能维持空预器转动。 2、轴承损坏时，申请停炉，尽可能维持空预器转动至入口烟温低于120以下。,空预器停转 现象：1、驱动电机电流趋于最大值甚至跳闸，电流为零 ； 2、空预器失速报警； 3、排烟温度及一、二次风温异常； 原因：1、导向轴承或推力轴承损坏或异物卡住密封间隙； 2、减速机内部发生故障； 3、厂用电中断，备用电机联动不成功。 处理：1、厂用电中断引起时，备用电机联动不成功时，确认主电机已停运，应立即启动备用电机，投入空预器连续吹灰； 2、备用电机无法启动时，应立即就地手动盘转空预器，同时将空预器隔绝； 3、若挡板隔绝不严或空预器盘不动时，应立即停炉； 4、停炉后，必须在入口烟温125以下方可停转运行预热器。,轴承油温异常升高 现象：轴承温度不正常升高。 原因 ：1、油浴油位低； 2、油质恶化； 3、轴承本身损坏； 4、冷却水中断 。 处理：1、及时查找原因 并联系处理； 2、检查系统无故障时，油温超过85时，应 立即停止空预器运行，严密隔离。,空预器着火 现象：1、就地火灾柜给出火灾报警信号 ； 2、排烟温度异常升高； 3、空气出口温度异常升高； 4、严重时，空预器外壳冒烟、烧红。 原因：1、锅炉频繁启停和热备用时间长。 2、锅炉长时间低负荷投油助燃，且燃烧工况不良。 3、没有及时对空预器进行吹灰，造成可燃性沉积物，发生二次燃烧。 4、燃烧不稳定或煤质变差，调整不合理。 5、一台空预器故障停止，锅炉继续运行时安全措施不完善，发现不及时，造成故障预热器再燃烧。 处理：1、加强空预器蒸汽吹灰次数，降负荷运行。 2、烟温超过250或出口风温超过420，紧急停炉。停运送风机、引风机； 3、打开上下清洗管上的阀门，投入消防水，同时打开下部灰斗排水口。 4、关闭预热器烟气进口及空气出口挡板，严禁打开人孔门。 5、维持空预器转动，以保证全部受热面得到消防水流。 6、密切观测另一台空预器的运行情况。 7、确认二次燃烧彻底熄灭时，才能关闭消防水门。 8、定期检查或留专人看守，以防复燃。,十七、空预器辅助系统,转子失速报警系统 转子失速报警系统的作用是用来监视空预器的旋转速度，并在发生下列任一情况时发出信号： 1、当空预器运行时的旋转速度降到低于设定值时； 2、一个或两个速度监控传感器发生故障时。 空气预热器火灾检测系统 空气预热器火灾检测系统的作用是用来监视空预器出口温度并在发生下列情况时发出信号： 1、空预器出口二次风温度升到420； 2、出口二次风温度的变化率高出35/S； 3、一个或多个火灾检测传感器发生故障时。,蒸汽吹灰系统和水洗装置 蒸汽吹灰：型式 半伸缩式吹灰器 工作介质 过热蒸汽 蒸汽阀前压力 1.5Mpa 吹灰蒸汽压力 0.931.07Mpa 蒸汽温度 280350 布置位置 入口烟道和出口烟道 吹灰间隔 正常每8小时吹灰一次 水洗装置：工作介质 60左右的水 布置位置 (与顶部吹灰器联为一体) 入口烟道 水阀前压力 0.52Mpa 供水量 750Kg/min/台 水洗时转速 0.5转/分,十八、空预器激波吹灰,原理：让气体燃料（乙炔气）与空气(空气来自本锅炉送风机出口B侧)通过流量控制装置按一定比例混合，由高能点火装置点燃燃气混合器内的混合气体，混合气体发生爆燃，在紊流器中形成高压、高速气流，由冲击管喷口喷出,产生瞬间冲击波;冲击波将能量积聚于极短时间和空间，在气体介质中形成能量间断面，使气流的压力和速度产生突变，其瞬间传播速度可达1000m/s,其波峰瞬时压力值大约1Mpa。当冲击波作用于积灰表面时，其声能和动能将对灰尘粒子产生冲击和加速扰动，使之与受热面分离，从而脱落。 流量控制系统包括乙炔流量和空气流量控制两部分: 乙炔流量控制：由乙炔供给站、乙炔气源控制阀、乙炔压力变送器、差压流量测量组件、乙炔调节阀、电磁阀组成,各测量元件与控制元件配合实现对乙炔流量的精确控制。 空气流量控制：由空气源开关阀、空气调节阀、差压流量测量组件组成, 空气调节阀与流量测量组件配合实现对空气流量的精确控制。 通过流量控制系统可获得达到爆燃浓度要求的混合气体,激波吹灰系统,激波吹灰操作 启动前检查：1、管道连接完整，乙炔瓶连接牢固。 2、 乙炔进气阀、空气进气阀开启。 3、空气流量计和乙炔流量计指示到零，流量计前手动门处于开启位置。 4、 检查点火器、控制柜、电磁阀、电源线完整、良好，电磁阀和电动闸阀均处于关闭位置。 5、混合器、阻尼器和紊流器外观完整，无裂纹。 6、锅炉应处于较高负荷运行（50%负荷以上），以提供稳定的风量。 7、 乙炔气源的操作 7.1、关闭乙炔供气总门 7.2、关闭#1#5乙炔供气分门 7.3、打开乙炔气瓶供气门，并调整减压阀，维持供气压力为0.11MPa 7.4、开启#1#5乙炔供气分门 7.5、确认乙炔供气母管压力表指示为0.11MPa 7.6、开启乙炔供气总门，乙炔气源供气,程控启动操作： 1、打开工控机吹灰程序画面，打开电源开关，将吹灰次数调整为50次。 2、按下“点火”按钮，检查按以下程序进行： 2.1、开启甲侧电动闸阀，关闭乙侧电动闸阀，对甲侧进行吹灰。 2.2、打开电磁阀。 2.3、调整空气流量210230立方米/小时，乙炔流量68立方米/小时。若超出该范围，应及时手动调整。 2.4、达到设置吹灰次数后，关闭甲侧电动闸阀，开启乙侧电动闸阀，对乙侧进行吹灰。 3、吹灰结束后，检查电磁阀、调节阀及甲乙侧电动闸阀均关闭，空气流量和乙炔流量至零。 4、吹灰结束，必须手动关闭乙炔气瓶供气门、减压阀调节门、乙炔供气分门及总门。,注意事项： 1、运行时应监视乙炔、空气流量在规定范围内。 2、监视吹灰频率，大约9秒钟吹灰一次。甲、乙侧温度急剧上升或者甲、乙侧温度大于100时，应立即手动关闭电磁阀或者关闭总电源，如仍有乙炔流量，应立即关闭乙炔管路上的截止门。 3、运行中应随时查看有无漏气，特别是乙炔管路的漏气。 4、注意振动是否太大、燃烧室及管道是否温度过高等情况，如果发现异常，应立即关闭电磁阀，停止运行，待温度下降后，再重新启动。 5、吹灰过程中，吹灰人员不得离开岗位，注意观察设备运行情况，如发现电磁阀关不严或失控，应立即关闭截止阀中断运行。 6、吹灰过程中严禁吸烟及附近使用明火。 7、乙炔气瓶压力表显示低于0.05MPa时，应停止使用，及时更换乙炔。 8、更换乙炔气瓶前，应关闭出口门；更换完毕，必须保证结合处不漏气。 9、手动吹灰操作步骤同程控启动操作。,十九、空预器常见问题分析,回转式空气预热器是大型电站锅炉广泛采用的尾部换热设备,空气预热器的性能对锅炉机组的效率有很大影响.通过对回转式空气预热器在运行过程中常见的问题进行分析,找出提高空气预热器整体性能的方案,并针对这些问题,总结分析提出对策,对提高空气预热器的性能具有指导性的意义 1、积灰、腐蚀 2、漏风 3、二次燃烧,积灰的危害,1、减少空预器换热元件的吸热，使空气温度达不到设计要求，锅炉效率降低。 2、空预器大面积积灰，为维持锅炉负压势必会加大引风机出力，使引风机电耗增加。,空气预热器积灰的机理,空气预热器布置在省煤器之后的烟道中，利用烟气的余热加热锅炉燃烧所需的空气，以提高整个机组的经济性。由于烟气中含有水蒸气，而烟气中水蒸汽的露点(即水露点) 一般在30-60,是较低的，在燃料燃烧过程中，根据燃料中灰分的性质和采用的燃烧方式，燃料中的硫分可能有大部分(约70-80%)形成SO2及SO3并转入烟气中，烟气中的三氧化硫与水蒸汽形成硫酸蒸汽，而硫酸蒸汽的露点(也叫酸露点或烟气露点)则较高，根据有关研究，烟气中只要有少量的三氧化硫，烟气的露点也会提高很多。烟气露点的提高，使低温受热面在壁温低于烟气露点以下的部分有大量硫酸蒸汽凝结，引起该处受热面金属的严重腐蚀及堵灰,空预器内部结构,防止空气预热器堵灰的措施1,提高受热面壁温在烟气露点以上 如果使低温受热面壁温高于烟气的酸露点，则硫酸蒸汽不能在金属表面凝结就不会发生腐蚀。要提高壁温，就要提高排烟温度及冷空气温度。提高排烟温度可以提高壁温，从而减轻腐蚀，但因此降低锅炉工作的经济性，增加了排烟损失。提高空气预热器入口冷空气温度可提高冷端受热面壁温，防止结露腐蚀，在运行中是可以实现的。在运行过程中，根据送风机入口温度及时投入锅炉暖风器（或热风在循环）运行，根据负荷的变化保持空气预热器入口冷风温度在20-50的范围。,防止空气预热器堵灰的措施2,加强对空气预热器出、入口差压的监视，发现异常及时采取措施避免堵灰加剧。 运行中应加强对空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压监视，持别是在冬季温度急剧下降时尤期注意，如果暖风器因故不能正常投运时，调整不当很容易发生空气预热器冷端低温腐蚀，造成空气预热器堵塞，如不及时采取措施堵塞将会越来越严重，由于受热面安装在转子各中隔框内，分高温、中温、低温三层。每层受热面所采用的材料和厚度均不同，以适应各区段的不同壁面温度和工作条件。当发现空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压有异常变化时，应加强调整，采取加强吹灰等措施。如采取措施后仍不见好转，确认为冷端受热面薄板有可能被腐蚀并开始积灰时。应利用停机机会及时对冷端受热面进行更换，以确保受热面清洁，防止堵灰加剧，从而保证空气预热器能够正常运行。,防止空气预热器堵灰的措施3,由于空气预热器的传热元件布置较紧密，烟气中的飞灰易沉积在受热面上，使气体流动阻力增加，严重时甚至会将流通截面完全堵死，影响空气预热器的正常工作，此外低温受热面如结了灰将造成金属壁温更低，硫酸蒸汽能透过灰层扩散到金属壁上，形成硫酸，使结灰变硬，更难清除。因此在运行中应确保空气预热器吹灰器能够正常投入，吹灰时尽量保持高一点的负荷，以保证受热面一定的壁温。同时吹灰前要将吹灰蒸汽疏水彻底排净，吹灰时吹灰蒸汽应保持足够的过热度。避免湿蒸汽经吹灰器进入空气预热器从而加剧堵灰。,传热元件,防止空气预热器堵灰的措施4,加强燃烧调整，保持适当的过量空气系数，减少三氧化硫的产生。 烟气中形成的三氧化硫的多少与燃料硫分、火陷温度、燃烧热强度、燃烧空气量，飞灰性质与数量和锅炉受热面的催化作用等因素有关。运行中由于燃料中的硫分难以控制，为了保证电负荷要求就必须要保证锅炉的热负荷，才能满足蒸发量的要求，因此，保证适当的过量空气系数可以降低烟气中的三氧化硫的形成。这是因为当燃烧空气量增加，火焰中氧原子浓度增加，使形成的三氧化硫量也增加的缘故。由于我厂采用了低NOx 浓淡分离燃烧器，适合于低氧燃烧，在燃烧器的上方布置有后风口以保证燃烧过程中的氧量不足从而确保燃料的完全燃烧，因此在运行中应加强燃烧调整，保持合适的过量空气系数，不但能降低烟气中NOx的含量同时又能减少SO3生成，控制硫酸蒸汽的形成，从而最大限度地降低空气预热器的腐蚀。,漏风原因分析,1、由于转子转动，必然会将格仓中的空气带入烟气中而形成携带漏风。 2、由于转子转动，动静之间必然存在间隙，烟气侧为负压，空气侧为正压，因此由压差的存在而使空气漏向烟气负压侧而形成直接漏风。,携带漏风,携带漏风是由于空预器的转子在转动过程中将转子内的空气带到烟气侧造