【摘 要】大容量燃煤电站锅炉均在锅炉尾部烟道设置空气预热器， 回转式空气预热器是大中型锅炉上广泛采用的尾部换热设备，从而降低排烟温度，节约燃料，提高送入锅炉的用于燃烧的空气温度，增大与工质间的温压，提高锅炉效率，但高漏风率是该类设备的缺点，所以在回转式空气预热器技术中，防止或降低漏风占有很重要的地位。

1、概述

　　与管式空气预热器相比，回转式空气预热器具有结构紧凑、体积小、换热面密度高、整机质量轻、金属耗用量少、利于安装布置、适于在大型锅炉上使用。但回转式空气预热器的缺点是漏风量大，工况良好时为6%～8%，密封不良时为20%～30%，大于管式换热器5%以下的漏风量。回转式空气预热器的主要问题是漏风，漏风对锅炉运行的经济性有很大影响。据试验统计，配300MW机组锅炉空气预热器漏风率每降低1%，可降低机组煤耗0.16g/（kw/h），空气预热器的漏风使得空气直接进入烟道由引风机抽走，使送、引、一次风机电耗增大，同时，漏风使烟气排烟过剩空气系数增大，进一步增加排烟热损失，锅炉热效率降低。若漏风严重，会使送入炉膛的风量不足，导致锅炉的机械、化学未完全燃烧热损失增加，甚至限制锅炉出力。因此对回转式空气预热器的漏风量进行控制就变得尤为重要。
　　
2、回转式空气预热器的结构和工作原理

　　某公司空气预热器型号为25.5-2250-QMR，转子为全模式结构，主要有48个扇形仓和转子中心筒组成，模式扇形仓之间采取焊接方式，模式扇形仓和中心筒之间用销子联接。其工作原理为：回转式空气预热器从烟气中吸收热量，然后通过由特殊形状的金属板组成的连续转动的传热元件把热量传给冷空气。 数以千计的高效率传热元件紧密地放在扇形仓内，多个扇形仓组成了转子，转子之外装有转子外壳，转子外壳的两端同冷、热端连接板相连，冷、热端连接板同烟风道相联。预热器装有径向密封和旁路密封，以转子的某一个扇形区域为例，当这个扇形区转动到热风侧时，高温的烟气由热风仓的顶部流入，穿过该扇形区域从转子的下方流出；转子继续转动到冷风侧时，低温的空气由一次风仓或二次风仓的底部流入，穿过该扇形区域从转子的上方流出。在这个过程中，高温的烟气在流过蓄热元件时将热量传导给蓄热元件，并由转子转动到冷风侧，再把热量传递给一、二次风，使冷空气被预热。
　　
3、漏风率的测定

　　空气预热器漏风的多少是以漏风率来衡量，漏风率是指漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入空气预热器烟气侧的烟气质量之比的百分数。生产实践中，通常采用下式对空气预热器漏风率进行测定。
　　A=×90%
　　式中：a2为空气预热器烟气侧进口过量空气系数，a2=21/（21一022）；a1为空气预热器烟气侧出口过量空气系数，a1=21/（21—021）；022为空气预热器烟气侧进口氧量；021为空气预热器烟气侧出口氧量。
　　这样，只须测出空气预热器烟气侧进、出口氧量，就可计算出空气预热器的漏风率。
　
4、影响漏风的因素及解决方法

　　4.1 空气预热器的漏风主要是直接漏风

　　直接漏风量的计算公式
　　G=KF（kg/s）
　　这就是空气预热器漏风量的基本计算公式，式中△P为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：系数K；间隙面积F；空气侧与烟气侧之间的压力差△P。要降低漏风量，就必须降低F，△P值。

　　4.2 空气侧与烟气侧的压力差△P的控制

　　空气侧与烟气侧的压力差是由锅炉系统的阻力决定的，预热器热端压差等于锅炉阻力，预热器冷端压差等于锅炉阻力和预热器总阻力之和。因此，要控制预热器的烟风压差，就要降低系统的阻力，随着运行时间的延长，因积灰堵塞而造成阻力增加和冷端压差增加，预热器漏风率升高。

　　4.2.1在运行过程中，进行正常有效的吹灰，否则，随在停炉维修时，进行水冲洗，保持受热面清洁，清洗后一定要烘干后再投入使用。蒸汽吹灰时一定要保证吹灰蒸汽压力和过热度，否则将加剧积灰堵塞。有些电厂因吹灰蒸汽达不到品质要求，又没有其它形式的吹灰器，干脆不吹灰，因而随着运行时间的延长，积灰加重，阻力增加，漏风率越来越大。
　　4.2.2一旦开始点火吹灰器就应投入运行，以后每八小时吹灰一次。
　　4.2.3当蒸汽作为吹灰介质时，锅炉压力上升到足以满足吹灰装置所要求的蒸汽压力时， 就立即使用吹灰装置，若达到这个压力的燃烧时间超过4小时，我们推荐用临时蒸汽或电站的压缩空气供给吹灰器作吹灰介质。正常运行期空气预热器传热元件的吹灰，遵照本手册传热元件的吹灰中的说明进行。允许采用标准运行工况和启动工况两种吹灰压力。
　　4.2.4预热器冷热端采用双介质吹灰器。投入脱硝系统之后，蒸汽用于正常吹灰，大约每天三次左右，预热器正常转速，而高压水用于蒸汽不能达到和不能除去的积灰。在预热器烟气侧阻力上升到最初运行阻力的150%左右时，对预热器进行高压水冲洗。

　　4.3 安装间隙自动跟踪控制系统

　　空气预热器漏风量与间隙面积成正比，控制间隙面积可以有效地控制漏风。间隙越小越好，但是间隙不可能为零，更不能为负值，因为间隙太小会造成设备磨损，影响使用寿命。
　　为降低漏风率公司在2012年10月技术改造中引进了漏风控制系统，即LF-5 型空气预热器漏风自动控制系统，系统由温度传感器组件、执行机构、电气控制柜、现场控制柜及转子停转报警组件组成，一台机组的漏风控制系统由8 套温度传感器组件、6 台执行机构、1 台电气控制柜、6 个现场控制柜及2 组转子停转报警组件组成。
　　其工作原理为：LF-5 型空气预热器漏风自动控制系统为空预器热端径向密封自动控制系统，采用负荷控制模式的方案，由PLC 实时采集传感器数据以及机组负荷信号和主辅电机电流信号，对扇形板位置进行跟踪调整，有效控制空预器热端径向密封间隙。根据转子变形量对应机组负荷和温度数据的变化规律，由PLC 实时采集机组负荷信号和“烟气出口和烟气入口”的实时温度信号进行处理。通过程序判断各跟踪控制条件，驱动扇形板跟踪转子的变形，完成对密封间隙的自动跟踪控制。