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1、回转式空气预热器密封改造回转式空气预热器密封改造韩城发电厂 宁海琪 摘摘 要要：对回转式空气预热器密封系统在运行中存在的问题进行分析的基础上，详细介绍了应用德 国 ROTHEMUHLE 空气预热器公司的新技术对回转式空气预热器密封改造的情况，并对改造前后的 经济性和安全性进行了对比。 关键词关键词：预热器 密封 改造回转式空气预热器是一种蓄热式预热器，它利用烟气和空气交替的通过金属受热面来加热空气。 韩城发电厂#3、#4 锅炉是上海锅炉厂制造的超高压中间再热锅炉，型号为：SG400/140-M412 型， 系自然循环汽包炉，锅炉是 型布置，有中间夹弄，炉膛横断面近似正方形，每台锅炉配置两台回
2、转式空气预热器，预热器密封系统相继于 1998 年和 1999 年应用德国 ROTHEMUHLE 的迷宫式密封 技术分别进行了改造，改造取得了满意的效果，漏风率达到了合同规定的一年内不超过 8%，三年内 不超过 10%的指标要求。1.设备概况韩城发电厂#3、#4 锅炉回转式空气预热器为受热面旋转的再生式空气预热器，转子直径为 6300mm，转子高度 2400mm，受热面的传热元件为波形板做成的受热面组合件，沿转子高度布置四 层受热面组合件，最下一层为抽斗式，便于检修和调换。转子被径向分隔成 24 仓，每仓 15，转 子转速为 1.5 转/分，主要设计参数如下：进口风温 20，出口风温 318，
3、进口烟温 325，出口 烟温 145，设计漏风率 20%。1.1 径向密封转子采用 15分仓，冷、热端在任意瞬间均有两块或三块径向隔板位于密封区，每块径向板装 有 2mm 厚的由 1Cr18Ni9Ti 制成的双叶折角片，转子的冷热端均有密封扇形板，分别与相应的折角片 相配合以形成径向密封，热端扇形板内侧与主轴联接，随轴一起膨胀；冷端密封扇形板内侧支承在 下端板上，热、冷端扇形板外侧分别支承在上、下端板上，在热态时均可用手动或电动调节其径向 密封间隙。1.2 周向密封周向密封采用“H”型生铁块，热端周向密封块吊在上端板上与转子上法兰形成密封，冷端周向 密封块吊在转子下法兰面上，随转子一起旋转，与
4、下端板形成密封，热端周向密封间隙在冷热态下 均可进行调整。冷端周向密封间隙只能在冷态时予留。“H”型生铁块周向密封在运行过程中经常出现密封槽中积灰严重， 致使密封块从槽中被挤出，造成密封失效。鉴于此，我们与上海锅炉厂 一起，对原周向密封进行了改造：取消了转子法兰，在转子上下周向加 装加强圈，壳体上安装弧形角钢，弧形角钢上安装 2mm 厚的由 1Cr18Ni9Ti 制成的双叶密封片，密封片与加强圈形成周向密封（图 1） 。2.存在问题2.1 双叶密封片为 =2mm 的 1Cr18Ni9Ti 薄板，与扇形板、加强圈间 的密封为线密封，运行中长期处于高温烟气中，受到烟气冲刷壁厚减薄， 密封片的端部易
5、发生卷起、撕裂等损坏，从而导致密封间隙加大，漏风 率不断上升，造成炉膛缺风，直接影响着机组的安全经济运行。另外， 由于双叶密封片频繁损坏，每次小修不得不进行大量的密封片更换工作， 检修人员劳动强度增大，材料消耗增加。2.2 由于回转式空气预热器制造安装于七十年代，经过二十多年的运行，转子不圆度越来越大，最大 瓢偏达 20mm，对加强圈的磨损不均匀，有的地方已经磨穿，环向密封面的损坏日趋恶化，漏风率长 期在 25%左右，最高时达 30%，炉效大大降低。3.改造内容通过调研，认为德国 ROTHEMUHLE 空气预热器公司的迷宫式密封技术切实可行，能保证预热 器漏风率达到 8%以下，有效地提高机组运
6、行的经济性和安全性。图 1.周向密封迷宫式密封由扇形板、环向密封板组成一体的密封框架与转子径向密封 板、内外法兰组成。所有密封面不平度不大于 3mm（1.5 mm） ，密封框架 通过 U 形补偿节分别与预热器上下法兰连接，组成烟气侧、空气侧各自封 闭的密封装置（图 2） 。整个密封装置由上下各 21 个弹簧支（吊）架进行支 （吊） ，通过调整弹簧高度来实现对密封间隙的调整，预热器外壳上安装 10 个观察孔，便于在运行中直接观察各部密封的间隙。3.1 转子改造由于这种迷宫式密封安装后，散热箱无法从上部抽出，故密封改造前应 将所有散热箱抽出进行检查更换，并对转子仓隔板进行加固、堵漏风。将转 子原径
7、向双叶密封片、转子筒体上的加强圈全部拆除，在转子上下外沿加装 法兰，应用百分表逐块安装，保证法兰密封面不平度符合图纸要求，点焊完 成后应分段进行焊接，以减小焊接变形。转子内法兰、外法兰及径向板应在 同一平面，径向板安装后，按图纸要求两头封焊，固定螺丝紧固后业应点焊。3.2 密封框架将预热器外壳上的圆弧角钢及扇形板全部拆除后，先将扇形板就位，各段密封框架按图号装入， 扇形板与密封框架应与径向板紧贴，接头用定位销定位后用紧固螺丝紧固，密封框架联成一体后再 安装定心装置、吊拉杆和弹簧支（吊）架。3.3U 形补偿节回转预热器上部补偿节采用材质为 1Cr18Ni9Ti 的薄板制作成不同规格的短节、接头，
8、进行拼接。 下部补偿节采用耐高温的软质材料制作成一个整体。全部 U 形补偿节用专用夹具夹持固定。http:/ 秦皇岛论坛http:/ 秦皇岛网http:/ http:/ 秦皇岛摄影 秦皇岛交友3.4 冷热态调试安装完成后冷态调试时，将上部密封框架放在转子上，逐个调整弹簧高度，使弹簧受力均匀， 保证预热器转子蘑菇变形后密封框架能跟随密封面一起下落；下部密封框架与转子密封面间留 5mm 间隙，调整圆周及扇形板的弹簧支吊架，使各部间隙均匀。预热器随炉启动后，从观察孔检查各处间隙，在保持 90%额定负荷的情况下，进行热态调试，注 意观察预热器电流、风温、烟温的变化。4.改造后效果空预器改造后，预热器运
9、转电流由原来的 14A 降至 10A 以下，漏风率大幅下降，机组在满负荷 运行时吸、送风机完全能够满足。按合同要求进行了预热器漏风率鉴定试验，基本达到了合同规定 的漏风率指标要求，漏风率鉴定试验数据如下：#3 锅炉#4 锅炉 时间 甲侧乙侧甲侧乙侧一个月后6.195.667.436.58一年后7.318.047.897.56三年后7.546.9710.3510.935.结论从改造后三年来的运行情况看，预热器密封改造是成功的，预热器可保持在漏风率 10%以下经图 2.迷宫式密封济运行，带来最直接的效率是运行中，炉膛不再缺风，吸送风机单耗下降，锅炉效率大大提高。这 种迷宫式密封结构，在冷态和第一次热态调试后，经过一段时间的磨合，密封间隙趋于均匀和合理， 一般情况下不宜再做太多的调整，避免密封面局部严重磨损。参考资料1 范丛振 锅炉原理 水利电力出版社2 西北电力试验研究院 韩城发电厂 3 号炉回转式空气预热器漏风率鉴定试验报告3 西北电力试验研究院 韩城发电厂 3、4 号炉回转式空气预热器漏风率鉴定试验报告
