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生物质锅炉新闻动态
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380t/h锅炉空预器改造
发布时间：2013-10-16 11:16 来源：未知
0、现状
田家庵发电厂#2锅炉系1972年波兰进口的OP - 380型锅炉，配置两台B2311300型垂直轴、受热面回转式空气预热器，其工作原理是转子中受热元件连续不断地在烟气侧吸收热量，然后转到空气侧将受热元件的蓄热释放给需预热的空气。它的作用是利用锅炉排烟余热来加热即将进入炉膛的空气，提高热风温度，以强化燃烧，节省锅炉的蒸发受热面，提高锅炉的经济性。由于设计落后（原设计空预器漏风率高达23%），以及多年运行等原因，两台空预器实际漏风率皆高于35%。并且，空预器还存在下列问题：
(1)转子变形，上下扇形板磨损严重。
(2)转子设计为12分仓，径向单密封设计，固有漏风率高。
(3)密封的上、下静密封板由于转子的磨损，多次焊补，现无法达到设计的密封要求。
(4)周向密封的上、下静密封板由于转子的磨损，多次焊补，现无法达到设计的密封要求。
(5)中心筒密封失效，漏灰严重。
(6)传动装置采用围带传动，传动围带销磨损严重，已磨损达原直径的l／3，且更换困难。
(7)传热元件的波形设计不适合现燃用的煤种，低温段局部堵灰，吹灰装置不能投用，局部磨损严重，传热效果差。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂希蔽颐腔褂写罅康难钅灸拘伎帕Ｈ剂虾陀衩捉崭芽帕Ｈ剂铣鍪�。
l、空预器漏风的原因分析
回转式空预器漏风主要有两部分组成：
(1)机械携带漏风：空预器运转时，空气侧转子隔仓内的空气不可避免地被携带到烟气侧，即所谓的携带漏风。这部分的漏风占整个空预器漏风的比例较少，且与转速有关，不易消除。一般转子转速小于5rpm时，其漏风量不会超过1%。
(2)由于压差造成的直接漏风：烟风道与转子间存在相对的运动，其转动部会和静止的外壳体总存在一定间隙，由于流经空预器的烟、空气之间存在压差，对于负压锅炉来说，空预器的空气侧是正压，烟气侧是负压，因此空气就经过动静之间的间隙漏入烟气侧，形成了直接漏风。直接漏风的大小取决于两者之间间隙的大小，为了减小直接漏风，回转式空预器基本都根据旋转位置的不同安装了径向、轴向和周向密封装置。由予空预器运行工况是烟气自上而下逐渐降温，空气自下而上逐渐升温，因此上端为热端，下端为冷端。热端的膨胀大于冷端，形成了通常所说的蘑菇状变形，即转子中心部位向上膨胀，扇形板内侧跟中心端随动向上，转子外侧因自重向下。这样热态时，冷端逐渐弥合预留间隙，而热端间隙却越来越大，形成了一定的漏风通道�？赵て髅芊饧湎对ち糁凳歉莼樯杓乒た�，按热变形公式计算得来，由于实际工况与设计工况与设计工况存在一定的误差，因此计算热变形量与实际变形量有所差异。另外，热端扇形板内侧虽然跟中心筒一起膨胀，但外侧基本固定不变，运行时的转子随着温度升高而增加热膨胀，其热端外侧向间隙不断增加，即增加空预器直接漏风。
2、改造方案的确定
要降低空预器的漏风率，传统的方案是，提高检修质量，尽可能减少动静密封间隙，消除可能的静漏风点。在国内外300MW以上机组上，有增装．LCS控制系统装置来减少热态运行时的径向间隙，以及采用气力密封装置来达到减少漏风的目的。但这些改造，实践证明在空预器运行一段时间后漏风率即会大大增加，而且运行状况不稳定。
英国HOWDEN公司经过多年的试验，发现回转式空预器漏风随使用时间延长漏风增加的主证结所在，从而改进了空预器的设计，在通过大量的计算及多台空预器改造的验证，将密封系统设计为一整体结构，取消了可调密封系统。这种称为VN的设计，在很大程度上控制漏风的产生，并得以持续稳定的运行。我们经过多方调研比较后，选择了由豪顿公司提出的这种VN改造方案，其改造的特点是：
(1)根据实际运行工况，重新计算冷热端径向、周向密封间隙并按此值重新调整。
(2)根据实际燃用煤种的特点，重新设计传热元件。
(3)冷热端扇形板根据计算的内、外热态变形量进行机械弯曲预留间隙安装为不可调整。
(4)轴向弧形板根据计算的转子上、下外缘膨量预留间隙安装为不可调整。
(5)转子热态变形时其轴向及冷端密封间隙将会变小，而热端间隙将会增大。
(6)径向及轴向密封改为双密封设计（转子改为24分仓，并增设轴向密封）。
(7)传动装置改为顶部中心驱动，并配主、辅两台电机。
(8)吹灰装置采用半伸缩式蒸汽吹灰器，增设了转子停转报警装置。
3、改造内容
空预器的改造设计由北京豪顿华工程有限公司完全按英国HOWDEN公司VN技术负责设计和制造。本次改造的空预器主要涉及以下各部件组成：
(1)传热元件更换为2.78DU，计80吨；
(2)更换转子隔仓及中心筒，隔仓与中心筒在现场焊接，由转子2分仓改为24仓，实现双密封。
(3)更换顶部扇形板，共4块；
(4)更换底部扇形板，共4块；
(5)增设轴向密封板双密封系统；
(6)重新设计中心筒密封系统；
(7)传动装置由围带传动改为中心驱动装置，共2套；
(8)吹灰系统改为半伸缩式蒸汽吹灰器，共4台；
(9)加装转子停转报警系统，共2套。
4、性能试验
#2机组大修后于2000年3月8日并网进行，2000年6月由安徽省电力试验研究所、田家庵电厂及豪顿华工程有限公司共同对#1、2空预器进行了漏风试验测定。漏风试验主要依据美国机械工程师学会标准(ASME) PTC4.3节要求，同时适当参照中华人民共和国国家标准<电站锅炉性能试验标准>( GB10184 - 88)进行，采用网格法分别对两台空预器进、出口的氧量进行测量。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。测试结果为：
#1空预器漏风率为4.45%
#2空预器漏风率为4.31%
由上述试验结果可以看出，改造后的漏风率平均为4.38%，远低于设计保证8%的要求．改造是成功的。
5、经济效益分析
1、OP - 380型锅炉空气预热改造总投资（设备+人工）：350.00万元。预热器改造后漏风率平均为4.38%。
2、由于预热器改造后漏风率降低，使引、送风机明显下降，同机单耗按机组每年运行7000小时计算，节电约35万KWH．按每度电网电价0.30元／KWH计，折合人民币约10 .50万元。
3、漏风率的降低，使锅炉的燃烧状况得到明显改善，飞灰损失减少，锅炉含氧量上升，锅炉效率因此提高约1.5%，按每年运行7000小时计算，可节约标准煤约4500吨，按每吨160元计算，每年可节约投资72.00万元。
4、由于改造扣的传热元件在8年内不需更换，而以前每隔4年就更换一次，更换一次所需费用（设备+施工）至少约100万元，静态分担每年可节省投资12. 50万元。
总上所述：改造总费用：350.00万元
年节电折合人民币：10. 50万元
年节煤折合人民币：72. 00万元
年减少维修投资：12. 50万元
按此计算，机组运行一个大修期内（四年）就可完全收回设备改造的投资，改造方案具有良好的经济效益。
