三分仓容克式空预器说明书

1一、空预器概述空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需要空气的一种热交换装置，由于它工作在烟气温度较低的区域，回收了烟气热量，降低了排烟温度，因而提高了锅炉效率。同时由于燃烧空气温度的提高，有利于燃料着火和燃烧，减少了不完全燃烧损失1.1.1空气预热器的类型及特点空气预热器按传热方式分可以分为传热式和蓄热式（再生式）两种。前者是将热量连续通过传热面由烟气传给空气，烟气和空气有各自的通道。后者是烟气和空气交替地通过受热面，热量由烟气传给受热面金属，被金属积蓄起来，然后空气通过受热面，将热量传给空气，依靠这样连续不断地循环加热。随着电厂锅炉蒸汽参数和机组容量的加大，管式空气预热器由于受热面的加大而使体积和高度增加，给锅炉布置带来影响。因此现在大机组都采用结构紧凑、重量轻的回转式空气预热器。管式空预器和回转式空预器两者相比较各有以下特点：1）回转式空气预热器由于其受热面密度高，因而结构紧凑，占地小，体积为同容量管式预热器的1/10；2）重量轻。因管式预热器的管子壁厚1.5mm，而回转预热器的蓄热板厚度为0.5－1.25mm，布置相当紧凑，所以回转式预热器金属耗量约为同容量管式预热器的1/3；3）回转式预热器布置灵活方便，在锅炉本体更容易得到合理的布置；4）在相同的外界条件下，回转式空气预热器因受热面金属温度较高，低温腐蚀的危险较管式预热器轻些；5）回转式空气预热器的漏风量比较大，一般管式预热器不超过5％，而回转式预热器在状态好时为8％－10％，密封不良时可达20％－30％；6）回转空气预热器的结构比较复杂，制造工艺要求高，运行维护工作多，检修也较复杂。回转式空气预热器有两种布置形式：垂直轴和水平轴布置。垂直轴布置的空气预热器又可分为受热面转动和风罩转动。通常使用的受热面转动的是容克式回转空气预热器，而风罩转动的是罗特缪勒（Rothemuhle）式回转预热器。这两种预热器均被采用，但较多的是受热面转动的回转式空气预热器。按进风仓的数量分类，容克式空气预热器可以分为二分仓和三分仓两种，由圆筒形的转子和固定的圆筒形外壳、烟风道以及传动装置组成。受热面装在可转动的转子上，转子被分成若干扇形仓格，每个仓格装满了由波浪形金属薄板制成的蓄热板。圆筒形外壳的顶部和底部上下对应分隔成烟气流通区、空气流通区和密封区（过渡区）三部分（如图5－20）。烟气流通区与烟道相连，空气流通区与风道相连，密封区中既不流通烟气，又不流通空气，所以烟气和空气不相混合。装有受热面的转子由电机通过传动装置带动旋转，因此受热面不断地交替通过烟气和空气流通区，从而完成热交换。每转动一周就完成一次热交换过程。另外由于烟气的流通量比较大，故烟气的流通面积大约占转子总截面的50％左右，空气流通面积占30％－40％左右，其余部分为密封区（图5－21）。二、空预器结构介绍1.空预器结构图2图10全模式双密封R型预热器立体图三分仓式全模式R型空气预热器分解图见附图2.转子和受热元件3图12转子转子是装载传热元件(波纹板)并可旋转的圆筒形部件，其外形似转鼓。预热器转子采用半模式扇形仓格结构。在车间先制作成9个20°的模式仓,每个仓由两个10°的小仓组成。再制作9块中间隔板，在工地组装成由36个小仓组成的“半模式”转子。与“模式”相比，减少了径向隔板，取消了横向隔板，增加了流通面积，隔板之间由栅架连接形成一整体。DU3型传热元件FNC型传热元件图13空气预热器传热元件板型传热元件由波纹板（辊轧的薄钢板）组成。布置在转子内的波纹板沿转子高度方向（即烟气流动方向）共分为三层，即热端层、中间层(亦称热端中间层)及冷端层。分三层的目的便于波形板更换，因热端及中间层不易被腐蚀，可用普通碳钢，其厚度较小，层高可较大，而冷端易受低温腐蚀，采用耐腐波形板厚度较大，层高可较小。3.驱动装置（传动装置）预热器一般有两种传动方式：中心传动、圆周传动。41)中心传动：在导向端轴上设置一个大齿轮，通过传动装置，利用大齿轮驱动转子。2)圆周传动：在转子上布置传动围带，利用传动装置大齿轮驱动转子转动。5图14驱动装置（传动装置）转子由中心驱动装置驱动，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。哈尔滨提供的空气预热器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，即主电机与辅助电机。正常情况下只有一台电机驱动空气预热器运转，另一台电机作为备用电机，辅助电机有超越离合器。主电机运转时，辅助电机不旋转。每台电机各由一台变频器驱动，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。两台驱动电机与初级减速箱均为法兰连接。终级减速箱通过输出轴套直接套装在驱动轴轴上并用锁紧盘固定。终级减速箱一侧装有扭矩臂，扭矩臂被固定在顶部结构上的扭矩臂支座内，扭矩臂支座通过扭矩臂给驱动机构一个反作用扭转力矩从而驱动驱动轴和转子旋转，而驱动装置扭矩臂沿垂直方向可以在扭矩臂支座内上下自由移动，以适应转子与顶部结构的热态涨差。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。减速箱为油浴润滑。3)变频器驱动装置的驱动电机配有变频器，用以降低空预器启动时的启动力矩，减轻启动时对减速箱的冲击力，以实现“软启动”。此外，通过变频控制，可以改变空预器的转速，用以满足停炉时空预器在低速下对换热元件进行水冲洗的需要。4）转子失速报警装置转子失速报警装置的功能是在转子失转时给出报警信号以便运行人员采取措施防止转子发生异常变形。转子失速报警装置由固定在转子驱动轴顶部的带齿圆盘、电磁感应传感器和速度监视继电器等组成。齿型圆盘具有一定数量的矩齿，每旋转一周传感器提供给监视系统一定6数量的信号或脉冲，如果转子的转速降到低于设定值，速度监视继电器提供一个输出信号到DCS系统。速度探头通过接线盒与就地柜相连，转子失速报警继电器装在就地柜内。当空预器失速传感器1、2均报警，发空预器失速报警信号，延时3S，停主电机变频器，延时5S，启动备用电机变频器。检查空预器运行正常，不需减负荷，否则应减负荷至50%BMCR以下。空预器失速传感器1、2任一报警，发空预器失速预报警信号。提醒运行人员到就地检查。4.空气预热器密封概述因为容克式空气预热器是一种空气和烟气逆向流动、回转式的热交换装置,在热交换过程中,有丢失能量的内在趋势,能量的丢失是因为空气和烟气之间的压差引起的空气向烟气的泄漏。漏风可分为携带漏风和密封漏风两种方式。前者是由于受热面的转动将留存在受热元件流通截面的空气带入烟气中，或将留存的烟气带入空气中；后者是由于空气预热器动静部分之间的空隙，通过空气和烟气的压差产生漏风。漏风量的增加将使送、引风机的电耗增大，增加排烟热损失，锅炉效率降低，如果漏风过大，还会使炉膛的风量不足，影响出力，可能会引起锅炉结渣。为了减小漏风，需加装密封系统，密封系统能有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、旁路密封以及静密封。1)中心筒密封在每一个转子径向隔板的内侧的热端和冷端都装有中心筒密封片，中心筒密封环绕热端和冷端转子中心筒周围。2)径向密封在各项漏风中尤以径向漏风为最，是由于转子的外缘的挠度，尤其是因在工作状态下的冷热端温差而呈蘑菇形，使转子外缘的漏风间隙增大。因此沿着每个转子径向隔板的热端和冷端径向边缘安装有径向密封片，运行时径向密封片和扇形板之间的间隙最小。径向密封片上开腰形螺栓孔用螺栓固定径向隔板上，密封片可沿着轴向方向上（靠近或远离热端或冷端扇形板）调节，假如运行时这些密封片和扇形板接触，密封就开始磨损，当密封磨损到不够轴向调整时，密封片就需要更换了。3)轴向密封轴向密封是指在转子的外缘相应于径向分隔的位置设置轴向的密封挠性弹性挡板。运行时，轴向密封片和静止的轴向密封板之间的间隙最小。轴向密封片上开腰形螺栓孔用螺栓固定径向隔板上，密封片可沿着径向方向上（靠近或远离轴向密封板）调节。7图5－25可弯曲扇形板图5－26漏风面积比较轴向密封的作用是抑制已通过周向密封的空气沿着转子与壳体直筒部分间的环形间隙流向烟气侧。4)旁路密封沿着转子外壳的内侧，在空气预热器转子的出口和入口处装有旁路密封片。这些密封片在空气预热器的转子外壳的热端和冷端的空气侧和烟气侧呈圆周分布，所以又称周向密封。运行时，转子变形，热端及冷端转子角钢和静止的旁路密封片之间的间隙最小。旁路密封片上开腰形螺栓孔用螺栓固定在旁路密封角钢上。旁路密封片可沿着轴向方向上（靠近或远离冷、热端扇形板密封表面）调节。旁路密封装置，防止烟气或空气在转子与壳体之间“短路”，同时它作为轴向密封的第一道防线，也起到了一定的密封作用。旁路密封片为1.2mm厚的耐腐蚀钢板，它与转子外周的“T”型钢圈构成旁路密封，在扇形板处断开。在扇形板断开处另设旁路密封件与旁路密封装置相接成一整圈。5)双侧静密封8图15热端静密封a.大型预热器配备漏风控制系统。热端扇形板的两侧均布置迷宫式静密封。图16冷端静密封b.冷端扇形板的两侧，利用胀缩节实行完全焊接密封。6)双密封结构9图17双密封结构及原理图“双密封结构”包括轴向双密封和径向双密封。“双密封结构”用20°的密封板密封10°的扇形仓，确保至少有两条密封片与密封板形成两道密封。与单密封相比，密封片两侧的压差降低50%，直接漏风量下降30%。5.导向轴承装置和支承轴承将热端扇形板的内侧吊到轴承箱上，热态时可将扇形板随转子向上膨胀而将扇形板提升，保证扇形板与径向密封片的间隙不变。用闭式水冷却油温，代替了油循环装置。a.导向轴承10图18导向轴承结构b.支承轴承装置11图19支承轴承装置结构支撑轴承采用自对准滚珠推力轴承，型号294/710E.MB.H35。它承受传热元件所有旋转部件的静重和由于压差所引起的径向载荷，并把负载传送到空气预热器（APH）支撑结构上。这种轴承具有调心作用，设计有油浴润滑，并配有一只电阻温度计用以测量支撑轴承温度。轴承油温监测装置：顶部和底部轴承箱上均设有测温元件。轴承油温报警的设定值为：75℃时高温报警；85℃时高高温报警，当发生高温报警时，应及时检查轴承油位和油质，并采取降温措施，密切注意油温的变化，85℃时高高温度报警，空预器跳闸。6.清洗装置预热器的除灰装置有两种：吹灰装置和水冲洗装置。对于燃油或燃煤机组，蒸汽吹灰器装设在烟气侧的冷端。水冲洗装置的标准设计是在预热器烟气侧的冷端和热端都安装。三、空气预热器的运行维护1.空预器试运转1)空预器启动前检查a.空气预热器及烟、风道内应无人工作、无杂物积灰。b.现场设备标志齐全、正确。c.人孔门、检查孔、观察孔应关闭严密。观察孔玻璃清晰。d.电动机、减速器安装牢固。减速机第一次运行半个月后换油，稳定运行后每半年换一次油。e.电动机测绝缘合格、接地线完整、可靠。f.各温度、压力测点完好，指示正确，报警信号已投入并经整定。g.蒸汽吹灰装置及系统完整，无变形和其他异常情况。h.推力、导向轴承油箱油位按规定加油，油位计油位正确、清晰，不要超过指示最高油位。i.消防装置完好，系统完整，消防水压力正常。j.清洗水系统完整，清洗水泵测绝缘好并送电，处于备用。k.冷却水系统、压缩空气系统投入，压力指示正常。2)确认空预器旋转方向12空预器调试或每次重新接线时，必须对每一驱动电机的转向分别单独进行检查和确认。将本地/远方选择开关设置为本地状态,通过变频器控制箱门板上的启停按钮,对变频器进行操作。在主电机的转向被确认正确后，应使电机停转，当确认转子完全静止后，再开启备用电机，以确认两台电机使空预器转子转向一致并符合要求。任意时刻严禁两台电机同时运行！开起电机前必须确认转子处于静止状态，否则，此时启动电机使转子反向旋转，将可能会造成减速箱严重损坏。3)启停及切换试验空预器旋转方向确认后，应进行多次启停及主、备用电机切换试验，必要时根据电机启动电流及切换时的电流情况修正变频器的参数设置，使其工作在最佳状态。现场手动起停及切换电机试验完成后，将本地/远方选择开关设置为远方状态,