(华电能源股份有限公司牡丹江第二发电厂黑龙江省牡丹江市157000)
摘要：文章介绍电厂锅炉回转式空气预热器的工作原理和特性，分析其实际应用过程中存在的常见问题，并以某电厂中存在的实际问题为例，介绍其对空气预热器的改造方案和实际效果，证明改造方案的可行性。
关键词：电厂锅炉；回转式空气预热器；节能改造
1引言
近年来随着我国经济的快速发展，现代化的生产方式和人们的生活方式有了较大的改变，在此形势下，人们对于电能的需求量不断增加，给电力生产企业带来较大的压力和挑战。但是在目前能源危机和环境恶化的大背景下，我国也对电力企业提出了节能减排的具体要求，电力企业为了响应国家号召并提高自身的经济效益，加快了电厂发电系统中的节能改造工程，其中，锅炉回转式空气预热器的节能改造是电厂节能改造项目中的重要部分，但是在实际的改造过程中也呈现出诸多问题，需要对其改造方案进行不断优化。
2空气预热器工作原理及特性
目前在电厂中应用较为广泛的回转式空气预热器主要由转子、主轴与轴承装置、传动装置、密封装置以及罩壳等五部分组成，其中转子为可转动的圆筒形状，其安装在受热面并被分为若干个扇形仓格，其每一个仓格中都装有传热器件，这些传热器件是由金属薄板制成。在空预器转子上下分为三个部分，分别为烟气流通区、密封区以及空气流通区。其中，烟气流通区与烟道连接，空气流通区与风道连接，当安装于受热面的转子以规定范围的转速进行旋转时，烟道中的烟气会从烟气流通区流入并自上而下流过受热面，受热面在与烟气进行接触的过程中会不断被加热，但是随着烟气从下而下流通并达到空气流通区时，随着热量传输以及转子的旋转，就会产生相应的热交换，进而起到对空气进行加热的目的。在空气预热器工作的过程中，由于烟气的容积比空气的大，所以其结构中烟气通道比空气通道所占的面积要多，通常烟气通道为总面积的一半左右，而空气通道占用面积比烟气通道少10%左右，剩余则为密封区的面积。
由于空气预热器中有固定部分也有转动部分，当转子在转动的过程中这两部分之间的间隙会导致烟气处于负压状态，而空气处于正压状态，而且随着转子的转动会难免出现将空气带入烟气中的现象，此时，如果转子的转速较低，空气与烟气无法充分接触并进行热交换，就会导致空气预热器的效率降低，并增加排烟损失和电能消耗，当存在漏风问题时就会严重影响锅炉的出力。此外，在空气预热器运行的过程中，其受热面容易出现积灰问题，从而加速金属构件的腐蚀问题，而且随着积灰问题的加剧，如果清理不及时，还会造成空气通道堵塞的问题。
3空预器运行中常见的问题分析
3.1漏风问题
漏风为是空气预热器运行中的常见问题之一，其主要与密封不严有关，而且在空气预热器中安装有温度和距离探测器，但是由于空气预热器转子在高速旋转，空气和烟气的流通容易对温度和距离传感器的探头造成损坏，这样就会导致空气预热器的密封出现问题而导致出现漏风问题，当漏风量超过规定值的10%时，就会对锅炉的效率产生较大的影响，而且会造成风机电能消耗的增加。
3.2阻力增加的问题
空气预热器的阻力增加通常是由于积灰问题没有及时进行处理而导致的通道堵塞问题，因此积灰的主要原因一是由于当含有灰尘的烟气进行过空气预热器的控制器时，当气流发生扰动时，容易对烟气中的灰尘颗粒造成影响而使其沉积在受热面上形成积灰层，不及时清理积灰层厚度逐渐增加就会对通道造成堵塞；二是如果烟气中还有水蒸汽，其还会在烟气温度较低时发生凝结，并吸附烟气中的灰尘造成积灰问题。空气预热器中松散的积灰通常不会造成较大的危害，但是随着环境、温度以及积灰发生变化时，或者随着积灰被烟气中的大灰粒的冲刷，都会产生新的动态平衡。此外，如果积灰的粘度较大且含有腐蚀性物质，会加速其对金属构件的腐蚀作用，且难以被吹灰器等进行彻底清除，此时则需要对空预器的壁温进行合理控制，或者通过提高热循环装置的运行温度来进行处理。
3.3驱动电机电流摆动大的问题
造成空预器驱动电机的电流出现摆动大的问题的原因主要有以下几点：一是由于空预器的密封投入不正常；二是由于传动级的间隙过小；三是由于转子发生倾斜；四是由于密封的间隙过小或发生脱落问题。在空预器的实际运行过程中，引起其驱动电机电流摆动主要是由于本体的动、静摩擦造成的，可以通过将自动密封系统退出，并将扇形板提起的措施进行解决。
4空气预热器的节能改造及其效果分析
4.1空预器节能改造方案
以某电厂的超临界直流锅炉中的回转式空气预热器改造为例，由于其实际运行中的漏风率较大，大大超出其设计值，而且造成空预器无法正常运行，只能通过降低锅炉的运行功率，所以针对此问题对空预器进行改造，具体的改造方案如下：一是对转子隔仓进行改造，在保持原有的扇形板和轴向密封弧形板角度的前提下，增加二次径向隔板的数量，并实现双密封的效果；二是由于增加了隔板的数量，需要对扇形板和轴向密封弧形板进行重新焊接固定，将原有的密封调节取消；三是将原有的受热元件和自动追踪系统进行更换，减少烟道产生局部摩擦的可能性，并对变形进行修补；四是对暖风器进行改造，将其管路系统进行全部更换，减少进气管路，和疏水管路，减少暖气布置块数和管排数，并将换热片更换为套管式螺旋翅片管，这样不仅可以减少风道阻力，而且解决了水冲击浸蚀和热膨胀问题而引起的泄漏问题，确保了暖风器能够可靠投入。
4.2改造效果分析
在对空预器进行改造之后进行锅炉性能的测试，不仅在规定负荷下其性能达到了设计要求，而且降低漏风率约0.56个百分点，不仅可以每年节省煤炭消耗约3600t，节省燃料费用约310万元，而且每年节省电费约160万元。此外，通过一年的运行，还发现本电厂的运行维护费用也大大减少，大约节省了约32万元的运行维护费用，这样可以计算出在进行空预器的改造之后，每年节省费用约为502万元，具有显著的改造效果。
5结语
火电厂的锅炉回转式空预器在运行过程中容易出现漏风量过大、阻力增加以及驱动电机电流摆动大的问题，以某电厂为例，其空预器出现上述问题后严重影响其正常运行，在对其转子隔仓、暖风器等进行改造之后，更换了受热元件和自动追踪系统，并对弧形板进行重新设计和固定，经过一年运行和测试，取得了显著的节能效果，证明此改造方案的可行性。
参考文献：
[1]王双印,吕成.电厂锅炉空气预热器的节能改造及效果分析[J].科研,2016(12):00200-00200.