[發明專利]回轉式空氣預熱器

在審

• 申請號: 201711067226.3
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107869730A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 朱驊;黃雪飛;蒲亨林;魏永貴;任徳;許興中
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F23L15/04
• 分類號: F23L15/04
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司51231
• 代理人: 孫恩源

技術領域

本發明涉及一種空氣預熱器，尤其是涉及回轉式空氣預熱器的漏風量控制。

背景技術

回轉式空氣預熱器是大中型電站鍋爐上廣泛采用的尾部換熱設備，它的主要作用是：①進一步降低鍋爐排煙溫度，提高鍋爐效率，從而達到節約燃料的目的；②提高了送入鍋爐的用于燃燒的空氣溫度，有利于燃燒的穩定性，并提高了燃料的燃盡程度，即提高了燃燒效率；③提高了整臺設備內煙氣的溫度水平，增大了與工質間的溫壓，從而強化了傳熱過程。

回轉式空氣預熱器同管式預熱器相比，具有結構緊湊、鋼耗少、容易布置等優點，但是回轉式空氣預熱器漏風率高卻是難以解決的問題，是該類設備的顯著缺點，所以在回轉式空氣預熱器技術中，防止或降低漏風即密封技術占有很重要的地位。空氣預熱器的漏風會導致機組熱力工況的變化，隨著漏風量的增加，熱風溫度下降，排煙溫度也下降，排煙溫度下降又導致冷端受熱面壁溫降低，加速了低溫腐蝕的過程；漏風還影響機組運行的經濟效益，它一方面降低了機組的熱效率，另一方面增加了通風機械的功率消耗，使企業發電煤耗和供電煤耗增加。故回轉式空預器降低漏風對解決上述問題有著直接的效果并產生經濟效益。

空預器的漏風由直接漏風和攜帶漏風兩部分組成。空預器直接漏風是由轉子與定子之間的間隙和煙風側壓差引起，直接漏風在總漏風量中占據最大的份額，所以減少空預器漏風的措施主要是減少空預器的直接漏風。回轉式空預器的轉子內部除了填充有蓄熱元件包外，還存在一部分的空隙，由于空隙中充滿了空氣，當轉子轉動時會把空隙中的空氣攜帶到煙氣側，這部分漏風稱為攜帶漏風。由于回轉式預熱器的結構形式，攜帶漏風不可避免。

按煙/空氣倉格的數量劃分，回轉式空預器一般分為兩分倉、三分倉和四分倉空預器，見本發明附圖1、圖2和圖3。兩分倉回轉式空預器分為煙氣側和風側（空氣側），在燃油機組中常采用；三分倉回轉式空預器分為煙氣側、一次風側和二次風側，在常規煤粉爐機組中常采用，該結構形式廣泛應用在實際工程中；四分倉回轉式空預器分為煙氣側、一次風側和兩個二次風側，其中，一次風側布置在兩個二次風側的中間，在循環流化床機組中常采用。結合兩分倉和四分倉兩種結構的特點，在風煙側的密封技術基本類似。

空預器風側的壓頭為正壓，其中一次風壓頭最高，二次風壓頭次之，煙氣是負壓，故壓頭最低，即在風煙側的交界處，壓差造成直接的漏風，一次風/二次風漏向煙氣側。而由于一次風同煙氣的壓差最大，一次風漏至煙氣的量最多。減少直接漏風的方法主要是通過減小漏風帶面積和減小壓差來實現。

空預器的直接漏風主要由于風側（往往又分為一次風側和二次風側，兩側都為正壓，一次風側壓頭比二次風側壓頭更大）與煙氣側負壓的壓差造成。尤其是一次風壓頭與煙氣側的壓差最大，這部分的直接漏風最多。

現有的減少直接漏風的手段主要是減小漏風帶面積和減小壓差來實現。空預器在實際運行過程中由于空預器轉子的熱態變形、扇形板和弧形板的熱態變形，在不同負荷下各部分的間隙值不同。需要在設計時精準預估各狀態下的變形量，同時為控制間隙值，對設備的加工精度要求很高。另外也有如增加密封片層數技術等手段，通過設置多層接觸面，來逐層降低壓差，通過減小各接觸面的壓差來減小各個接觸面的漏風量。

上述兩種技術路線目前已綜合發展為“三密封結構+多重接觸式柔性密封”技術，并取得了良好的漏風控制效果。由于受結構尺寸限制及制造加工方面的困難，目前的三密封技術已經發展到極限，通過減少壓差和漏風帶面積來減少漏風的技術手段已經難有更大的發展空間。

于2016年11月23日公開的公告號為CN205717302U的中國實用新型專利“一種空預器系統”，其包括回轉式空氣預熱器及漏風回收系統，所述漏風回收系統包括風機、連接于風機進風口上的進風管、連接于風機出風口上的出風管，所述進風管的入口端設置于回轉式空氣預熱器的漏風點處，所述出風管的出口端設置于回轉式空氣預熱器風側的入口處或風側的氣體流動路徑上。以上漏風回收系統用于將回轉式空氣預熱器徑向、軸向泄漏的空氣進行回收，回收的空氣混合后由出風管被引至回轉式空氣預熱器風側的入口處或風側的氣體流動路徑上，以上風側的氣體流動路徑即指回轉式空氣預熱器風側兩端之間的任意位置。其解決的是現有的回轉式空預器漏風回收系統“風機回收空預器內的冷端、熱端、軸向風，再通過風機出口打入空氣預熱器二次風出口端”的方式降低二次風溫的問題，一定程度上也彌補了漏風量損失。

上述方案中，需要單獨設置風機，帶來了廠自用電消耗的增加和設備故障點，放入到整個鍋爐島中，未必節能增效。且增設的風機屬于高溫風機，設備的可靠性也是重要因素。