上海鍋爐廠空氣預熱器的漏風控制技術介紹與業績

2021-08-22 12:24:41 字數 1671 閱讀 8831

上鍋是國內生產迴轉式空氣預熱器最早的企業,通過在控制預熱器漏風效能方面的持續改進,通過自主開發和引進國外先進技術相結合的方式,目前漏風控制水平在國內處於領先的水平。我公司在預熱器漏風控制領域採取的主要措施包括:

1. 採用多道密封技術。2023年上鍋開發了雙道密封設計技術。

上鍋已向客戶**了近1000臺採用完整雙道密封設計的預熱器(徑向、軸向、中心、旁路密封均為雙道),大幅度降低了預熱器的直接漏風。近年來,為適應cfb機組等一次風壓頭很高的鍋爐,我們開發了三道密封設計方案。較雙道密封,直接漏風可以繼續降低四分之一。

2. 採用焊接靜密封長期穩定漏風率指標,使密封系統免維護執行。通過將預熱器的軸向和冷端徑向靜密封採用完全焊接結構來實現(密封板不可調),能將預熱器的漏風率指標穩定到在整過密封片使用壽命週期內,漏風率上公升不超過2個百分點。

3. 在大型預熱器上採用低執行要求的新型間隙跟蹤裝置(lcs)。對直徑12公尺以上的預熱器,轉子蘑菇型變形幅度很大,熱端徑向漏風佔總漏風的一半以上,採用熱端不可調設計是不合理的。

如一百萬機組,轉子變形達55mm,不採用扇形板間隙跟蹤裝置熱端漏風率達3.5%,採用後能降低到1%以下。新型lcs採用了提公升裝置和扇形板採用鉸接避免機械裝置損壞、採用帶機械放大器的接觸式感測器來降低事故損壞率,上鍋早就淘汰了不可靠的電渦流感測器,還新開發了採用煙氣溫度訊號來控制扇形板位置的新型系統(沒有感測器),已有5年以上連續使用業績。

目前本公司在近300臺60萬以上機組上使用lcs,投運率達95%以上。

4. 採用專用結構消除密封板端部漏風。考慮密封板膨脹,其端部都設計有一定膨脹間隙,此處也是漏風通道。

採用設計專用隨動密封蓋板機構,能在不妨礙密封板膨脹情況下,完全消除此處漏風通道,降低漏風。扇形板內外兩端和軸向密封板上下兩端均採用此設計方式。

5. 採用熱端扇形板和轉子隨動膨脹結構保證此處在任何負荷下均有最小密封間隙。扇形板內部懸吊在轉子導向端軸上,和轉子同步上下膨脹,使此處密封間隙始終在接近零的水平,有效減小了低負荷階段預熱器漏風。

6. 採用端麵布置旁路密封。冷端旁路密封片從轉子外側移到轉子下方,有效實現了轉子冷端的自密封,轉子下垂後使得此處幾乎在零密封間隙條件執行,大大降低了軸向漏風**。

7. 通過磨合方式獲得最小安全執行間隙。通過採用適當提高傳動電機功率,允許轉子依靠磨合方式獲得接近零的安全執行間隙,避免安全間隙偏離執行工況造成不必要的額外漏風。

8. 採用隨動靜密封盤減小中心密封間隙。隨動靜密封盤在安裝階段能非常簡單的和中心筒對中,避免密封盤偏心導致中心漏風過大。

9. 採用新型端軸氣封。此氣封在轉子存在一定偏擺時也能隨轉子運動,有效控制預熱器內熱空氣和灰塵漏出。

10. 採用新型傳熱元件,適當縮小轉子直徑減小攜帶漏風。新傳熱元件提高了換熱效率、布置緊湊,使得降低轉子高度或直徑成為可能,轉子容積減小,攜帶漏風就得到減少。

11. 合理採用中心驅動,避免圍帶漏風。對小型預熱器,中心驅動也有較好的安全性,採用中心驅動方式能降低軸向漏風。

12. 採用軟密封、抽氣密封等最新控制手段,能進一步降低漏風率。

上述控制漏風手段,大部分為上鍋首創使用,擁有多個專利,取得了良好的密封效果:60-100萬機組的漏風率目前能穩定控制在5%以下,部分機組漏風率達到了3~4%的國際一流水平。對30萬及以下的小型機組,採用上述手段設計或改造後,漏風率指標下降明顯,漏風率普遍控制在5~6%的國內一流水平。

上海鍋爐廠將繼續努力,保持和擴大在預熱器漏風控制效能領域的優勢。

上海鍋爐廠典型預熱器漏風控制水平業績表

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