HG—670／140锅炉空气预热器密封改造技术
670MW超临界火电机组空气预热器漏风治理与节能应用
670MW超临界火电机组空气预热器漏风治理与节能应用发表时间：2018-10-17T10:34:50.867Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：孙嘉伟戚鹏朱礼祝[导读] 摘要：该论文主要介绍了670MW超临界直流锅炉的空气预热器漏风控制系统的改进和应用情况。
（大唐黄岛发电有限责任公司青岛 266500）摘要：该论文主要介绍了670MW超临界直流锅炉的空气预热器漏风控制系统的改进和应用情况。
通过对漏风控制系统机械、电气回路的改进，提升了设备运行的可靠性、安全性，改进后的漏风控制系统对机组负荷的适应性明显提高，漏风率控制在4%左右，锅炉热效率相应提高近1.1%，机组效率提高0.44%，单台机组每年可节约生产运营成本约450万元。
关键词：670MW；空气预热器；漏风率；改进；应用前言空气预热器（以下简称空预器）是火力发电机组的主要辅机，其作为热量回收装置用待排放烟气的余热来加热助燃空气（主要是指一、二次风），在降低排烟温度的同时提高了锅炉的热效率，做到了节能减排。
热力实验表明：助燃空气温度每提高100℃，炉膛的理论燃烧温度可提高30~40℃[1]。
大容量锅炉普遍采用容克式三分仓回转空预器，回转式空预器出于其自身的结构特点普遍存在漏风问题，漏风严重时漏风率高达20%。
严重的漏风问题在很大程度上限制了锅炉的安全、经济运行，高漏风率不得不迫使锅炉限力运行或通过对一次风机\送风机\引风机的增容来削弱漏风对锅炉出力所带来的负面影响，因此如何降低回转式空预器的漏风问题成为提高锅炉热效率的重要途径之一。
高建强等对空预器不同部位漏风对锅炉效率的影响进行了研究；金生祥等提出运用柔性接触式密封技术对空预器内部的换热部件进行改造；杨宇等提出了一种基于专家控制器的漏风控制系统。
本文所介绍的空预器漏风控制系统改进具有改进投资小、安全性高、效益明显等优点。
1 空预器漏风按照空预器漏风形成的原因，可分成携带漏风和压力漏风，压力漏风按照其发生的位置又可分为径向、周向和轴向漏风 1.1 携带漏风携带漏风作为空预器固有的漏风特性，约占空预器漏风总量的10%左右，其大小主要取决于空预器的空间体积、转速等因素。
空预器差压大的原因分析及应对措施
空预器差压大的原因分析及应对措施摘要：随着发电机组的参数和容量不断提高，回转式空预器已经是目前我国大容量发电机组采用的主要型式，相对管式空预器而言，其特点主要是占地小、重量轻。
下花园发电厂3号锅炉为哈尔滨锅炉有限公司制造，型号为 HG-670/140-9型；空预器采用 2 台由哈尔滨空预器公司的两分仓回转式空预器，型号为27-VI(B)-2300-QMR，上中下三层立式结构，逆流布置，冷端蓄热原件材质为考登钢+镀搪瓷，主要是防止低温腐蚀。
回转式空预器安装在原烟气高尘区域，其波纹状的蓄热元件被紧凑的放置在扇形隔仓内，由于流通空间狭小极易形成堵塞和腐蚀。
随着环保达标排放压力增大，烟气脱硝系统投运后，氨逃逸问题进一步加剧了空预器的堵灰。
关键词：空预器；堵塞；硫酸氢铵；一、空预器堵塞的危害1、空预器差压大，烟道阻力增大，导致引风机运行极易进入不稳定工作区，极易发生风机失速。
我厂引风机已因此多次发生失速现象，导致炉膛负压剧烈波动，严重时造成机组非停。
2、空预器差压大，引风机出力不足，机组带负荷能力下降，机组频繁降出力运行，造成两个细则考核量巨大。
3、空预器堵灰后会造成锅炉排烟温度升高, 热风温度下降，风、烟系统阻力上升，一次风、二次风正压侧和烟气负压侧的压差增大，增加了空预器漏风。
4、由于空预器的堵灰和低温腐蚀是互相促进的，空预器堵灰可加速烟气中硫酸蒸汽的凝结，加快空预器的低温腐蚀，致使空预器换热元件严重损坏，增加了设备检修维护费用。
二、空预器堵塞的原因分析1、硫酸氢氨是堵塞空预器最主要的原因，生成硫酸氢氨需要同时具备NH3和SO3，由于煤中含有有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫，煤在燃烧过程中，特别是燃用高硫煤时，除了部分硫酸盐留在灰中外，大部分硫燃烧生成SO2，其中约有0.5%～5.0%的SO2在烟气中的过剩氧量及积灰中的Fe2O3的催化作用下生成SO3。
硫份越高，生产的SO3越多，越容易堵塞空预器。
另一方面，在正常运行中由于脱硝入口 NOx 随着燃烧工况波动，同时当前的环保要求严格，运行人员为控制脱硝出口 NOx 浓度，氨气过喷较多，同时因脱硝系统自动调节热性差，大部分时间喷氨调整门处于手动调节状态，造成脱硝氨逃逸率高。
HG-670-13.7-YM13锅炉过热器、再热器壁温计算
拌 热散漫系数。 —
高温过热器冷段Ａ点 高温过热器冷段Ｂ点 高温过热器热段 Ｂ点 高温过热器热段 Ｃ 点 高温再热器 Ｅ点 高温再热器Ｆ 点
月 八ｊ 任
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５ ２２ ５． ９
５５ ２ ６ ．０
３ 计算结果
过热器管圈结构如图 １ 所示。冷段过热器出口为 Ａ点， 热段过热器出口为 Ｃ点。考虑冷、 热段的蒸汽 流向和受热条件， 根据前面的超温原因分析， 对热段过 热器分别计算了最易超温的Ｂ Ｃ两点壁温， ， 对冷段过 热器管圈计算了最易超温的Ａ， Ｂ两点的壁温。 再热器管圈结构如图 ２ 所示。考虑其蒸汽流向和
函 １力 电・ ０ １ ｛ 热 发 ２４０ ０ （）
万方数据
文壁温计算采用如下公式：
“ ｚ Ｕ ＇Ｃｘ １Ｒ ａ 一ｉ Ｌ ｍ＼ 入＋下 ２ ｐ ｝ｊ ； Ｔ ｆ （ Ｔ ｌａ ｍ ）
式中
＿二
‘； ． ，
， ， １ ，１＼ ｓ、
（） ５
表 １ 设计工况下受热面改造前后高温过热器和 高温再热器最商盈温 ℃
沿炉膛宽度吸热偏差的分布规律〔７动力工程，９９ １． １９，
（ ０ ：７ 一３ ８ １）３５ ７．
】力 电・ ０ １ ｛ 热 发 ２４０ 毋 ０ （）
万方数据
的壁温 。
５ ９７ ７． ７
５０９ ３．３ ５３０ ５．５
５５ ８ ６． ９
５ ５０ ２． ０
５４４ ４．６
ＡＩ ｝ 点 门 瞧
４ 结
论
圈 １ 过热器管圈结构及计算点位里 Ａ 点Ｉ自 ｆ Ｆ Ａ
（） １ 壁温计算结果表明， 设计工况下高温过热器 和高温再热器是安全的， 但余量不大。 （） ２ 实际运行情况与设计工况有较大差异， 残余
锅炉空气预热器安装方案
锅炉空气预热器安装方案1.适用范围本作业指导书适用于燃煤发电机组工程锅炉空气预热器安装。
2.编制依据2.1《燃煤发电机组工程施工组织设计》及《燃煤发电机组工程锅炉专业施工组织设计》2.2《空气预热器设备图纸》2.3《电力建设施工质量验收及评价规程》（第2部分：锅炉机组） DL/T 5210.2—2009 2.4《电力建设施工质量验收及评价规程》（第7部分：焊接）DL/T5210.7-20102.5《电力建设施工技术规范》（第2部分：锅炉机组）DL5190.2-20122.6《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-20122.7《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）DL5009.1-20022.8《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）2011版（第一篇）火力发电工程2.9管理手册和程序文件2.10《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ-46-20053.工程概况及主要工程量3.1工程概况燃煤发电机组工程2X1000MW燃煤汽轮发电机组的锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈水冷壁直流炉，单炉膛、二次再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构塔式、露天布置燃煤锅炉。
锅炉型号为SG2710/33.03-M7050。
炉后配备两台34.5VI（T）-2600（106"）SMRC空气预热器，为垂直轴受热面回转式，三分仓结构，对称布置于锅炉炉后的钢结构上。
回转式空气预热器是热交换器。
它是由上下连接板、刚性环、转子、传热元件、三向密封、外壳、主支座、副支座、传动装置、上下轴承和附件等组成。
下连接板中的冷端中间梁、主支座和副支座，是支撑整个预热器重量的主要构件。
尤其是冷端中间梁，约支承整个预热器90%的重量。
转子是由多个扇形模块组成，它是装载传热元件的重要构件。
传热元件是由传热波形薄板组成，并由框架固定而成，是热交换的主要构件。
三向密封，是指径向、轴向和周向密封。
它们由径向密封片与扇形板、轴向密封片与轴向圆弧板以及旁路密封片与转子密封角钢组成。
空气预热器
扇形板与径向密封片
空预器启动前检查准备
1.空预器及其相关的检修工作已结束，工作票全部收 1.空预器及其相关的检修工作已结束，工作票全部收 回，空预器外形完整，人孔门关闭，现场清理干净。 2.联系检修手动盘车至少盘转一周，以确认转子是否 2.联系检修手动盘车至少盘转一周，以确认转子是否 能自由转动，无卡涩。 3.检查驱动减速箱的油位在油位计的2/3处。 3.检查驱动减速箱的油位在油位计的2/3处。 4.检查导向轴承，推力轴承箱油位在油位计的2/3处， 4.检查导向轴承，推力轴承箱油位在油位计的2/3处， 轴承冷却水畅通。 5.摇测电机绝缘合格,变频器电源正常投入。 5.摇测电机绝缘合格, 6.检查主、辅电机变频器控制箱就地/远方切换开关投 6.检查主、辅电机变频器控制箱就地/ 远方位。 7.检查吹灰装置完好，确认消防水源可随时投入。 7.检查吹灰装置完好，确认消防水源可随时投入。 8.火灾监控装置投入。 8.火灾监控装置投入。 9.在控制盘及就地做空预器主、辅电机的联锁启动试 9.在控制盘及就地做空预器主、辅电机的联锁启动试 验和事故按钮试验合格，就地确认空预器转动方向正 确。
密封装置( 密封装置(四) 在回转式预热器的上述三种密封间隙中， 漏风量最大的是径向间隙漏 (一般约占总漏 风量的2 3)；其次环向的密封间隙漏风； 风量的2／3)；其次环向的密封间隙漏风； 最小是轴向风。在间隙及漏风通流截面积 相同条条件下，冷端处的漏风量较热端为 大，这是因为空气区与烟气区的压差，冷 端要比热端为大；且冷端的空气温度低， 密度大，故冷端的漏风量也为教大，通常 约为热端漏风的二倍左右。
运行监视和调整
机组运行中如发现送风机、引风机电流或送风机动叶、 引风机进口导叶和对应负荷不匹配要全面进行空预器密 封装置的检查 检查空预器火灾报警装置无损坏，控制盘无报警 检查空预器运行中电机外壳温度正常，空预器电机、油 泵电机及相应的电缆无过热现象，现场无绝缘烧焦气味温度正常，轴承润滑油温度正常 空气预热器运行，监视预热器一次风进出口压差、二次 风进出口压差、烟气进出口压差在正常范围内，压差异 常升高，应及时增加吹灰或提高空气预热器冷端温度 正常运行中空预器每8 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，低负荷燃油时应连续吹灰
锅炉预热器干烧技术消除硫酸氢铵的现场应用
锅炉预热器干烧技术消除硫酸氢铵的现场应用摘要：通过对670t/h锅炉超低排放改造后存在严重预热器结垢堵灰问题的分析，及多种处理方法的使用，最终创造条件将锅炉干烧技术应用在实际工程中，并取得较好效果，同时详细介绍了锅炉干烧技术具体操作方法及注意事项，对行业推广提供一些有益的经验。
关键词：超低排放；预热器结垢；锅炉干烧技术1 保定热电670t/h锅炉概况保定热电10、11号机组锅炉为东方锅炉(集团)股份有限公司超高压、半露天布置燃煤锅炉，型号为DG670/13.7-19， 10号、11号锅炉于2015年进行了超低排放改造，采用SCR+SNCR工艺，入口NOX排放值≤500 mg/Nm3 (以NO2计)，出口 NOX排放值≤40mg/Nm3，脱硝效率＞82%设计，SCR装有3层催化剂。
正常运行中投入SNCR系统，控制炉膛出口NOX值≤450 mg/Nm3 ，SCR出口NOX值≤40 mg/Nm3。
但由于SCR入口NOX值较一般直吹式制粉的锅炉高，为保证NOX排放指标达标，就需要保持较高的脱硝效率，因此氨逃逸率就会偏高，造成尾部管式空气预热器堵灰严重，预热器压差明显增大，引风机入口负压-5500Pa 左右。
经过检查，中温预热器堵灰严重，对其进行在线清理，效果不明显。
于2016年1月11日停机进行清灰。
10号机组与11号机组运行情况相似，改造后运行相似时间即出现预热器堵灰情况。
2 锅炉超低排放改造主要内容维持各受热面空间不变，使催化剂在350℃～390℃之间运行，考虑到高负荷工况下温度会超过催化剂使用极限温度，为了降低SCR入口烟气温度。
在引风机出口烟道，引出左右各一根烟气循环管路，接入至SCR入口上升烟道。
在循环烟道上左右各布置一套烟气调节挡板，将极端工况下SCR入口烟温从422℃降至400℃以下，采取掺混130℃的烟气降低催化剂入口烟温。
3 预热器堵灰情况介绍3.1 首次堵灰经过11号机组于2015年9月17日脱硝提升改造完成，并网发电， 9月26日发现甲侧排烟温度高，经过调整排烟温度趋于稳定，但两侧烟温还存在10℃偏差，2015年10月15日甲、乙侧排烟烟温发生逆转，乙侧烟温开始高于甲侧烟温，至12月22日开始烟温差增大趋势开始加速， 2016年1月8日甲乙侧烟温偏差达到33℃。
回转式空气预热器密封系统改造
动调 节装置完 成 。运 行 中调 节空 预 器 漏风 率是 通
过密 封 自动 调节装 置 ，将热端 扇形板 降低实 现 的 ，
由于空 预器 投运 时间较 长 ，空 预器 运 行 时冷／ 、 热
２ 改 造 方案
２ １ 方 案 比较 ．
上／ 下端 温 差 较 大 （ ２ ℃ ） １０ ，转 子 、扇 形 板 已 发 生不 同程 度变 形 ，热 端 扇形 板 放低 后 导 致空 预 器 径 向密封 片与扇 形 板发 生 摩擦 卡 涩 ，严 重 时 造成 空 预器卡跳 ，因空 预器卡跳联 锁跳 闸引 、送 风机 ，
器密 封 自动调节 装 置进 行 调节 。现 ２ 锅 炉空 预 器
次 中间再 热 、单 炉 膛 、平 衡 通 风 、露 天 布 置 、
密封 实行 固定 密 封 ， 由于密 封 间 隙较 大 ，漏 风 率
高 ，而且 锅炉 燃烧 煤质 灰份 含量 达 ５ ％ 以上 ，导 ０
全 钢架 、全悬 吊结 构 、固态 排 渣燃 煤 锅 炉 。锅炉 配置两 台二分 仓 容 克式 空气 预 热 器 ，空 预 器 型号 为 ：Ｌ Ｐ ０ ２ ／ ８ ，转子 采用 模 数仓 格 ，全 部 蓄 Ａ １３ ０ ８ ３
效果。
第一 种方案 进行 改造 费 用低 ，能达 到 减少 空 预器 漏 风率 的 目的 。但 是 由 于加 宽 扇 形 板 ，造 成 空预 器 流通 面积 减 少 ，会 增 大 烟气 侧 及 空 气 侧 阻 力 ，并增 加烟 气 侧 与 空气 侧 之 间 的压 差 ，会 导 致 扇形 板 与密封 片 易 于磨 损 。考 虑 到 目前 公 司 煤 质 灰份 含量 在 ５ ％ 以上 ，硫 份 含 量 为 ２ ０ ％左 右 （ 设 计煤 种硫 份 含 量 ０ ４ ％ ） ．３ ，空 预 器 烟 气 侧 阻 力 较 大 、积灰严 重 ，低 温 段 腐 蚀 严 重 的现 实 ，采 用该 方案 对 空 预 器 进 行 改 造 后 ，烟 气 流 通 阻 力 增 加 ， 在 目前 引风机 裕 量偏 小 的情 况 下 ，会 影 响 机 组 的 出力 。第 二种 方 案改 造 费 用 较 高 ，但 改 造 后 空 预 器流 通面 积几 乎 没有 变 化 ，不 会 增 加 烟 气侧 及空 气侧 阻力 ，烟气 侧 与空气 侧之 间 的压差 没有 变化 ，
烟风系统锅炉空气预热器检修工艺规程
烟风系统锅炉空气预热器检修工艺规程1 设备概述及参数1.1.1.1 空气预热器概述每台炉配有两台东锅炉厂生产的LAP13494/1900型容克式三分仓空气预热器。
空气预热器是布置于锅炉尾部烟道上以便利用锅炉的排烟余热，将进入锅炉机组的空气，预热到所需要温度的热交换器。
容克式空气预热器主要由转子、蓄热元件、壳体、梁、扇形板、烟风道、密封装置、驱动装置、轴承、润滑系统、吹灰和清洗装置等部分组成。
工作原理是：从烟气中吸收热量，通过连续转动特殊加工的金属薄板传热元件，将热量传递给进来的冷空气，转子转动一圈就完成了一次热交换循环。
如图所示，容克式空气预热器的圆筒形外壳和烟风道均不能转动，内部的圆筒形转子是转动的。
转子是由钢板分隔成许多扇形通道，其内部装满波浪形薄铁板（蓄热板）转子周围的外壳与两端的连接相连，并采用径向和周向密封付将转子充分密封。
外壳板与转子之间由分隔体将转子下部的空间分成三个部分（转子上、下部的空间分隔呈对称），同时，外壳板上有三个连接通道，其中一个与烟道连接，一个与一次风道连接，另一个与二次风道连接。
这样当传动机构驱动转子缓慢地转动时，传热元件将交替地经过烟气通道。
当传热元件通过热的烟气流时吸收热量。
通过空气流时，释放贮藏的热量，加热进来的冷空气。
2013年4号机组脱硝改造期间，空预器进行了相应的改造。
空预器的改造由大唐科技环保有限责任公司总承包，设计及供货单位为东方锅炉厂，主要改造范围为：取消热端300mm的蓄热元件，两层800mm蓄热元件利旧，将冷端蓄热元件更换为搪瓷蓄热元件，高度由300mm增加到950mm （800+800+950），冷端蓄热元件由侧抽式改为垂直抽取式，将原环向隔板向下延伸至冷端元件底部，改造后蓄热元件总高度2550mm。
原全包式仓格为螺栓连接，为减少仓格间的漏风，仓格之间改为焊接。
同时为了降低空预器漏风率，对空预器进行了径向密封改造，增加24道弹簧柔性密封。
1.1.1.2 空气预热器主要性能参数空预器主要性能参数详见表48：表1 空预器主要性能参数项目单位规范型号LAP13494/1900型式逆流三分仓容克再生式热交换器台数台/炉 2烟气侧导热面积m2/炉107964烟气温度进口℃340 出口126空气温度进口一次℃22二次13 出口一次320二次337阻力损失一/二次风侧kPa0.7/1.0烟气侧 1.2水洗水压高温侧Mpa无低温侧无水洗温度℃无水洗水消耗量高温l/min无低温无吹灰蒸汽压力MPa 2.5 漏风系数% 8转速rpm 0.99电动机型式B3 卧容量kW 15 转速rpm 970电流 A 31.4电压V 3802 空预器检修类别及检修周期空预器检修类别及检修周期详见表49：表2 空预器检修类别及检修周期检修类别检修周期检修工期大修5年60天小修1年20天3 空气预热器检修项目3.1.1.1 空预器大修项目4 冲洗转子及罩壳内各部位积灰。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。