[发明专利]回转式空气预热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气预热器，尤其是涉及回转式空气预热器的漏风量控制。

背景技术

回转式空气预热器是大中型电站锅炉上广泛采用的尾部换热设备，它的主要作用是：①进一步降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率，从而达到节约燃料的目的；②提高了送入锅炉的用于燃烧的空气温度，有利于燃烧的稳定性，并提高了燃料的燃尽程度，即提高了燃烧效率；③提高了整台设备内烟气的温度水平，增大了与工质间的温压，从而强化了传热过程。

回转式空气预热器同管式预热器相比，具有结构紧凑、钢耗少、容易布置等优点，但是回转式空气预热器漏风率高却是难以解决的问题，是该类设备的显著缺点，所以在回转式空气预热器技术中，防止或降低漏风即密封技术占有很重要的地位。空气预热器的漏风会导致机组热力工况的变化，随着漏风量的增加，热风温度下降，排烟温度也下降，排烟温度下降又导致冷端受热面壁温降低，加速了低温腐蚀的过程；漏风还影响机组运行的经济效益，它一方面降低了机组的热效率，另一方面增加了通风机械的功率消耗，使企业发电煤耗和供电煤耗增加。故回转式空预器降低漏风对解决上述问题有着直接的效果并产生经济效益。

空预器的漏风由直接漏风和携带漏风两部分组成。空预器直接漏风是由转子与定子之间的间隙和烟风侧压差引起，直接漏风在总漏风量中占据最大的份额，所以减少空预器漏风的措施主要是减少空预器的直接漏风。回转式空预器的转子内部除了填充有蓄热元件包外，还存在一部分的空隙，由于空隙中充满了空气，当转子转动时会把空隙中的空气携带到烟气侧，这部分漏风称为携带漏风。由于回转式预热器的结构形式，携带漏风不可避免。

按烟/空气仓格的数量划分，回转式空预器一般分为两分仓、三分仓和四分仓空预器，见本发明附图1、图2和图3。两分仓回转式空预器分为烟气侧和风侧（空气侧），在燃油机组中常采用；三分仓回转式空预器分为烟气侧、一次风侧和二次风侧，在常规煤粉炉机组中常采用，该结构形式广泛应用在实际工程中；四分仓回转式空预器分为烟气侧、一次风侧和两个二次风侧，其中，一次风侧布置在两个二次风侧的中间，在循环流化床机组中常采用。结合两分仓和四分仓两种结构的特点，在风烟侧的密封技术基本类似。

空预器风侧的压头为正压，其中一次风压头最高，二次风压头次之，烟气是负压，故压头最低，即在风烟侧的交界处，压差造成直接的漏风，一次风/二次风漏向烟气侧。而由于一次风同烟气的压差最大，一次风漏至烟气的量最多。减少直接漏风的方法主要是通过减小漏风带面积和减小压差来实现。

空预器的直接漏风主要由于风侧（往往又分为一次风侧和二次风侧，两侧都为正压，一次风侧压头比二次风侧压头更大）与烟气侧负压的压差造成。尤其是一次风压头与烟气侧的压差最大，这部分的直接漏风最多。

现有的减少直接漏风的手段主要是减小漏风带面积和减小压差来实现。空预器在实际运行过程中由于空预器转子的热态变形、扇形板和弧形板的热态变形，在不同负荷下各部分的间隙值不同。需要在设计时精准预估各状态下的变形量，同时为控制间隙值，对设备的加工精度要求很高。另外也有如增加密封片层数技术等手段，通过设置多层接触面，来逐层降低压差，通过减小各接触面的压差来减小各个接触面的漏风量。

上述两种技术路线目前已综合发展为“三密封结构+多重接触式柔性密封”技术，并取得了良好的漏风控制效果。由于受结构尺寸限制及制造加工方面的困难，目前的三密封技术已经发展到极限，通过减少压差和漏风带面积来减少漏风的技术手段已经难有更大的发展空间。

于2016年11月23日公开的公告号为CN205717302U的中国实用新型专利“一种空预器系统”，其包括回转式空气预热器及漏风回收系统，所述漏风回收系统包括风机、连接于风机进风口上的进风管、连接于风机出风口上的出风管，所述进风管的入口端设置于回转式空气预热器的漏风点处，所述出风管的出口端设置于回转式空气预热器风侧的入口处或风侧的气体流动路径上。以上漏风回收系统用于将回转式空气预热器径向、轴向泄漏的空气进行回收，回收的空气混合后由出风管被引至回转式空气预热器风侧的入口处或风侧的气体流动路径上，以上风侧的气体流动路径即指回转式空气预热器风侧两端之间的任意位置。其解决的是现有的回转式空预器漏风回收系统“风机回收空预器内的冷端、热端、轴向风，再通过风机出口打入空气预热器二次风出口端”的方式降低二次风温的问题，一定程度上也弥补了漏风量损失。

上述方案中，需要单独设置风机，带来了厂自用电消耗的增加和设备故障点，放入到整个锅炉岛中，未必节能增效。且增设的风机属于高温风机，设备的可靠性也是重要因素。