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1、哈尔滨锅炉厂有限责任公司哈尔滨锅炉厂有限责任公司空气预热器专题介绍空气预热器专题介绍哈锅哈锅空气预热器概况空气预热器概况哈哈锅锅曾经设计、制造过风罩转空气预热器,先后生产了几十台不同型号的风罩转预热器。80年代初,哈哈锅锅从API引进了“模式”预热器技术。先后生产了150多台不同型号的容克式预热器。配600MW、360MW、350MW、300MW、210MW、200MW、125MW、100MW、50MW及D型炉等锅炉机组。98年,哈哈锅锅从API引进了半模式双密封空气预热器的设计和制造技术,并应用到预热器改造工程及新工程中，取得了很好的成绩。三分仓空气预热器工作原理热空气热烟气冷空气冷烟气国外
2、空气预热器制造业概况国外空气预热器制造业概况国外国外五大预热器生产厂商五大预热器生产厂商 美国ABB-API公司 日本K.K Gadelius公司 德国Kraftanlagen公司 英国Howden公司 德国Rothermuhle公司ABB-APILEAD BUSINESS UNITBUSINESS CENTERSSERVICE CENTERSOTHER LICENSEESABB-API USAmfg.R&DAPEL BRAZLLmfg.ANSALDOITALYHAERBINCHINACERRAY MEXICOSTEIN FRANCERAFAKO POLANDABB-ESI INDONESIA
3、mfg.ABB-ABLINDIAmfg.ABB-PBS CHILEABB-STALSWEDENABB-AGT GERMANYR&DABB-KK JAPANR&DABB-SBW JVmfg.R&DLjungstromR Air PreheaterUSA ABB-CEUSA FWUSA B&WCAN B&WJAPAN MHIJAPAN IHIFRANCE STEINGERMANY EVTCHINA HBCCHINA SBCITALY ANSALDOABB-API的技术应用于的技术应用于世界各地锅炉制造商世界各地锅炉制造商哈锅预热器的部分产品哈锅预热器的部分产品注：（注：（T）为三分仓空气预热器，（
4、为三分仓空气预热器，（B）为两分仓空气预热器为两分仓空气预热器哈锅新型预热器的主要结构特点哈锅新型预热器的主要结构特点将模式转子改为半模式转子 采用双径向、轴向密封结构采用双侧静密封导向轴承装置的改进重新布置传动围带的位置或采用中心传动装置密封系统的改进预热器的支承方式的改进节省安装时间，便于检修和维护半模式转子半模式转子 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。半模式扇形仓结构图半模式扇形仓结构图双密封结构双密封结
5、构“双密封结构双密封结构”包括轴向双密封和径向双密封。“双密封结构双密封结构”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%。哈锅采用双侧静密封哈锅采用双侧静密封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。冷端扇形板的两侧，利用胀缩节实行完全焊接密封。对于不设漏风控制系统的小型预热器，热端扇形板的两侧也采用此种结构。 导向轴承装置导向轴承装置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。哈锅哈锅在引进API技术的基础上
6、，用循环水冷却油温，代替了油循环装置，使整个系统更适合国内电厂，并在实际应用中取得了理想效果。导向轴承导向轴承支撑端轴支撑端轴轴承轴承箱盖轴承轴承箱盖推力向心球推力向心球面滚子轴承面滚子轴承支撑轴承箱支撑轴承箱支承轴承哈锅预热器传动哈锅预热器传动 装置装置哈哈锅锅近期开发了中心传动。结合圆周传动，哈哈锅锅为用户提供了两种传动方式的选择。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。该装置 已成功应用于 哈三电厂3#炉预热器改造工程。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。中心传动装置中心传动装置减速机齿轮全部为硬齿面。减速机齿轮全部为硬齿面。配
7、有主电机和备用主电机配有主电机和备用主电机(辅辅助电机助电机)。大齿轮与端轴的连接采用胀大齿轮与端轴的连接采用胀套。套。配有变频器控制系统配有变频器控制系统,使预热使预热器实现软启动。器实现软启动。主电机和备用主电机可自动主电机和备用主电机可自动切换。切换。配有手动摇把。配有手动摇把。预热器漏风控制系统预热器漏风控制系统哈哈锅锅根据用户的要求开发了新型的漏风控制系统。转子热变形信号的采集可采用非接触式的电涡流传感器、温度传感器以及机械式传感器。控制部分采用进口的可编程控制器或工业控制机。系统采用位控及温控进行自我保护。 热端热端 冷端新型预热器密封系统的改进新型预热器密封系统的改进采用双密封结
8、构根据转子热态变形计算结果，将径向密封片予调成反变形“V”形。将传动围带布置在转子的低部，轴向密封成为连续密封。哈哈锅锅开发的中心传动，轴向密封为连续密封。转子“T”型钢在工地现场加工，控制其圆度，提高了旁路密封的效果。密封板两侧均布置静密封。热态径向密封转子变形量热态运行间隙减少的密封间隙热态密封欲留间隙热态扇形板表面冷态扇形板位置冷态径向密封热端径向密封间隙带漏风控制系统热端径向密封间隙带漏风控制系统 新型预热器的支撑方式新型预热器的支撑方式模式结构中，转子的重量通过冷端中心行架吊在主座架上，整体座在钢梁上。新结构中，冷端中心行架直接座在钢梁上，实用可靠。新型预热器便于安装、检修及维护新型
9、预热器便于安装、检修及维护采用半模式转子，减少了工地焊接工作量，节省了安装时间。所有的传热元件均可以从侧面进行装拆，便于用户对预热器进行检修及维护。新型空气预热器的经济运行新型空气预热器的经济运行降低烟风阻力，保证预热器的漏风率控制预热器冷端低温腐蚀哈锅保证预热器漏风率的措施哈锅保证预热器漏风率的措施采用半模式结构采用双密封结构 采用双侧静密封结构哈锅哈锅重视控制径向间隙现场加工转子“T ”型钢采用中心传动或重新布置传动围带采用新型导向轴承选择合适的传热元件提供冷端壁温运行曲线采用采用“半模式半模式”结构结构 哈锅采用半模式结构的转子， 取消了所有的横向隔板及1/4的径向隔板。增大了预热器的流
10、通面积，降低了烟风阻力，减少了转子蘑菇状变形，故降低了预热器的漏风。节省了安装时间。重视控制径向间隙重视控制径向间隙预热器的径向漏风与占总漏风的50%,因此哈锅十分重视控制径向间隙。大型预热器设置改进型漏风控制系统，通过提升机构来控制扇形板，跟踪转子热态蘑菇状变形。根据计算，将热端径向密封片调成反变形“V”形。热态时，密封片近似成直线，与刚性扇形板形成良好配合。冷端径向密封片也调成“V”形。热端中心桁架驱动装置转子位置传感器提升杆主座架密封调整门扇形板径向密封片径向隔板冷态扇形板位置冷态密封片位置热态扇形板位置热态密封间隙热态密封片位置热态转子变形热态运行密封间隙密封间隙减小值使用漏风控制系统
11、热态密封间隙示意图使用漏风控制系统热态密封间隙示意图漏风控制系统示意图漏风控制系统示意图选择合适的传热元件选择合适的传热元件 利用煤质灰份分析程序选择合适的传热元件板型、材质，配置合适的吹灰器及水清洗装置。使传热元件保持清洁，降低烟风阻力，减小漏风。传热元件生产线传热元件生产线提供冷端壁温运行曲线提供冷端壁温运行曲线 为用户提供预热器冷端平均壁温的最佳运行曲线。根据燃料的含硫量选择正确的冷端平均壁温。即保证锅炉的热效率，又可减少预热器的冷端腐蚀。这样，可控制积灰的形成，延长冷端传热元件的使用寿命，减少烟风阻力，降低漏风。预热器的安全运行预热器的安全运行防止预热器转子的事故性停转防止预热器着火预
12、防转子停转的措施预防转子停转的措施传动装置中，配备了主传动、备用主传动或辅助传动，运行中能够自动切换。并采用变频启动，使启动过程更为平稳。配置性能稳定的漏风控制系统。使系统对转子热变形信号的采集、处理及反馈做到准确可靠。配置转子停转报警装置。每台预热器的烟、风进出口都设置了关闭挡板，可实现预热器单侧运行。防止预热器着火防止预热器着火预热器着火的机理预热器着火的机理着火三要素：着火三要素： 在元件上堆积的未燃尽可燃物、温度、氧气。元件着火过程元件着火过程： 未燃尽可燃物堆积在元件表面并发生局部着火，产生的热量如果不能及时带走，将使元件发生氧化反应: Fe+O2 Fe3O4 +O2 Fe2O3。氧
13、化过程释放的热量进一步加剧了金属氧化。当温度达到1000C以上时，元件开始融化，形成了真正意义的预热器着火。整个过程约为一小时左右。预热器着火的预防措施预热器着火的预防措施防止转子事故性停转。尽量避免长时间低负荷运行，尤其是油煤混烧。设置吹灰器，按要求定期吹灰。长时间低负荷运行应增加吹灰次数。设置水清洗装置，清除已形成的积灰。设置热电偶式或红外线式的着火探测系统，对预热器内部的温度变化进行监测。设置消防装置。保证预热器漏风率的措施保证预热器漏风率的措施采用半模式结构采用双密封结构 采用双侧静密封结构哈锅哈锅重视控制径向间隙现场加工转子“T ”型钢采用中心传动或重新布置传动围带采用新型导向轴承选
14、择合适的传热元件提供冷端壁温运行曲线半模式转子半模式转子 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。再制作成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，增大了预热器的流通面积，降低了烟风阻力，减少了预热器的漏风。半模式扇形仓结构图半模式扇形仓结构图采用双密封结构采用双密封结构“双密封结构双密封结构”包括轴向双密封和径向双密封。“双密封结构双密封结构”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%。重视控制径向间隙重视控制径
15、向间隙预热器的径向漏风与占总漏风的50%,因此哈锅十分重视控制径向间隙。大型预热器设置改进型漏风控制系统，通过提升机构来控制扇形板，跟踪转子热态蘑菇状变形。根据计算，将热端径向密封片调成反变形“V”形。热态时，密封片近似成直线，与刚性扇形板形成良好配合。冷端径向密封片也调成“V”形。热端中心桁架驱动装置转子位置传感器提升杆主座架密封调整门扇形板径向密封片径向隔板冷态扇形板位置冷态密封片位置热态扇形板位置热态密封间隙热态密封片位置热态转子变形热态运行密封间隙密封间隙减小值使用漏风控制系统热态密封间隙示意图使用漏风控制系统热态密封间隙示意图漏风控制系统示意图漏风控制系统示意图采用双侧静密封采用双侧
16、静密封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。冷端扇形板的两侧，利用胀缩节实行完全焊接密封。对于不设漏风控制系统的小型预热器，热端扇形板的两侧也采用此种结构。进一步完善旁路密封及轴向密封系统进一步完善旁路密封及轴向密封系统对转子“T”型钢进行现场加工，控制其圆度，提高了旁路密封的效果。采用中心传动或将传动围带移到转子下部，使轴向密封成为连续密封。转子导向轴承装置径向密封传热元件扇形板漏风控制系统调节门轴向密封调节门 调节装置传动围带支撑轴承转子外壳转子调节门可拆卸传热元件盒调节器采用新型采用新型 导向轴承装置导向轴承装置热端扇形板的内侧通过轴承整体吊到端轴上，随转子膨胀
17、，使热端扇形板的内侧与径向密封片内侧之间的间隙保持恒定。静密封卷筒与热端中心桁架之间实行焊封。导向轴承导向轴承选择合适的传热元件选择合适的传热元件 利用煤质灰份分析程序选择合适的传热元件板型、材质，配置合适的吹灰器及水清洗装置。使传热元件保持清洁，降低烟风阻力，减小漏风。 控制冷端低温腐蚀的措施利用煤质灰份分析程序选择合适的传热元件板型、材质。设置吹灰器，并选用合适的吹灰介质进行吹灰，减少传热元件上积灰的形成。设置水清洗装置，清除已形成的积灰。通过设置暖风器或利用热风再循环等手段提高冷端平均壁温。提供冷端平均壁温的最佳经济运行曲线，哈锅哈锅 、API与其它技术预热器主要结构的比较与其它技术预热器主要结构的比较API采用圆周传动，国外有的公司采用中心传动，两种传动各有特点。哈锅哈锅于近期成功地开发了中心传动，为用户增加了选择。哈锅、哈锅、API采用模式或半模式转子，该结构的转子热态变形较小，只有小型预热器采用焊接式结构。对于大型预热器，哈锅、哈锅、API采用漏风控制系统，否则无法消除转子热变形产生的热端径向间隙。对于小型预热器28号以下，通过计算漏风率低于6%的预热器， 哈锅、哈锅、API不采用漏风控制系统。
