学锅炉|回转式空气预热器结构及特点详解

Sunshine!

学锅炉|回转式空气预热器结构及特点详解

空气预热器的作用
1、空气通过空气预热器加热后再送入炉膛，提高炉膛温度、促进燃料着火，改善或强化燃烧，保证低负荷下着火稳定性。
2、回热系统的采用使得给水温度提高，亚临界锅炉给水温度可高达250～290℃，若不采用空气预热器，排烟温度将很高。
3、炉膛内辐射传热量与火焰平均温度的四次方成正比。送入炉膛热空气温度提高，使得火焰平均温度提高，从而增强了炉内的辐射传热。这样，在满足相同的蒸发吸热量的条件下，就可以减少水冷壁管受热面，节省金属消耗量。
4、热空气作为制粉系统中干燥剂。

回转式空预器的组成与工作原理

三分仓回转式空预器将空气通道一分为二，一、二次风中间由径向密封片、轴向密封片将它们隔开，成为一次风和二次风通道。在烟气通道不变的前提下，一次风的角度可任意变化，以适应不同燃料的需要，目前已有的标准化角度为35°和50°，回转空气预热器的气体流向图和支撑示意图分别如下图所示。

下面将从转子驱动装置、底部推力轴承、顶部导向轴承、蓄热元件、空预器密封、蒸汽吹灰、水冲洗等方面对回转式空预器展开进一步介绍。
1、转子驱动装置
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。两台驱动电机与初级减速箱均为法兰连接，终级减速箱通过输岀轴套直接套装在驱动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。扭矩臂攴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。
2、底部推力轴承
转子由自调球面滚子推力轴承支撑,底部轴承箱固定在支撑凳板上。转子的全部旋转重量均由推力轴承支撑。底部轴承箱在定位后,将螺栓和定位垫板一起锁定,并将垫板焊在攴撑板上。底部轴承采用油浴润滑，轴承箱上装有注油器和油位计,并有用于安装测温元件，两侧均设有防护网,以防止空预器正常运行时无关人员靠近转动部位而发生危险。轴承箱下面配有不同厚度的调整垫片，用于现场调整转子的上下位置和顶底径向密封间隙的大小，安装时还应适当增加垫片数量以补偿底梁承载后的弯曲变形。
3、顶部导向轴承
顶部导向轴承为球面滚子轴承,安装在轴套上，轴套装在转子驱动轴上,并用锁紧盘与之固定。导向轴承和轴套的大部分处于顶部轴承箱内。顶部承箱两侧焊有槽形支臂,通过调节固定在顶部结构上的螺栓和支臂的相对位置来改变转子顶部轴承中心的位置,从而达到调整转子中心线位置的目的。顶部轴承支臂与顶部结构用8个锁紧螺栓和上下垫板定位固足,待顶部轴承位置最终调整就位后,即可将上述垫板与顶部结构的翼板焊在一起。顶部轴承采用油浴润滑，润滑油等级与底部推力轴承相同。
4、蓄热元件
热段蓄热元件由压制成特殊波形的碳钢板构成，按模数仓格内各小仓格的形状和尺寸，制成各种规格的组件。每一组件都是由一块具有垂直大波纹和扰动斜波的定位板，与另一块具有同样斜波的波纹板一块接一块地交替层叠捆扎而成。钢板厚0.5mm。冷段采用耐腐蚀搪瓷传热元件，也按仓格形状制成各种规格的组件，每一组件都是由一块具有垂直大波纹的定位板与另一块平板交替层叠捆扎而成，厚1.0mm.换热元件均装在元件盒内以便于安装和取出。其中，热端和中温段换热元件垂直向上抽取。

传热元件选取原则

传热效率高

流通阻力小

不易堵灰

吹灰介质易穿透且能量损失小

易清洗

低温部位的防腐效果好

回转式空气预热器是一种转动机构，在空预器的转动部分和固定部分之间，必然存在着的间隙。由于流经预热器的空气（正压）与烟气（负压）之间存在压差，空气就会通过这些间隙漏到烟气流中，造成较大量的漏风。
空预器漏风的危害：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，影响锅炉出力，严重会引起锅炉结渣。为了减小漏风，需加装密封装置，密封分为径向密封、轴向密封、周向密封。
空预器漏风主要分为两类：
一、携带漏风：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。
二、密封漏风：后者是由于空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。
我们所针对解决的漏风主要指密封漏风，密封系统包括径向密封、轴向密封、旁路密封以及中心筒密封，能有效减少漏风量造成能量的流失。
1、轴向密封
轴向密封是防止空预器的周向密封不严时，空气会漏入转子的外圆筒与空预器外壳之间的间隙内，漏入烟气侧造成空预器漏风。轴向密封主要有轴向密封片与轴向密封板（圆弧板）组成。与扇形板相对应的空预器外壳上装有三块弧形轴向密封板，弧形轴向密封板是通过支架、折角板和调整装置固定在空预器外壳上，可通过调整装置对轴向密封间隙进行调节。
2、径向密封
在各项漏风中尤以径向漏风最大，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。径向密封是防止空气穿过转子与扇形板的密封区漏入烟气侧。径向密封的方法是在转子仓格板的径向隔板上、下两侧装有径向密封片。空预器运行过程中，当径向隔板经过密封区时，径向密封片与上下扇形板之间构成密封。为保证径向密封间隙，在空预器上部扇形板的外缘装有间隙自动调整装置。
3、旁路密封
旁路密封又称周向密封，是防止空气从转子外圆筒的上下两个端部漏到转子外圆筒与空预器外壳之间的间隙内造成空预器的漏风。空预器在转子外圆筒的上、下两端设置了一圈锯齿形密封片，这些密封片与转子外圆筒上、下端的“T”钢构成了空预器的周向密封。
4、中心筒密封
每一个转子径向隔板的内侧的热端和冷端均装有中心筒密封片，中心筒密封由安装在转子中心筒端盖旁的环形密封片与固定密封盘外圆所组成。中心筒密封开槽并固定在径向隔板内端。这种连接形式使密封无论在径向还是轴向方向上都可以调节密封焊接就位。

空预器蒸汽吹灰和水冲洗

1、空预器的蒸汽吹灰
对预热器受热面进行吹灰是使其安全经济运行所必须的，吹灰的频率取决于预热器的沾污情况（积灰情况），最初可每24小时进行一次，连续运行后视实际情况减少或增加吹灰的次数。

2、空预器的水冲洗
若空气预热器积灰严重，停炉时就需要对空气预热器进行清洗，清洗的介质为水。当受热面上沉积物不能除去且预热器烟风阻力已比设计值高出70～100毫米水柱时，需对预热器进行清洗。