CN103206720A - 用于回转式空气预热器的正压密封方法和系统 - Google Patents

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姜树海
王长霞
杜云峰
董廷国
陈国忠
高嵩
张闯
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Abstract

一种用于回转式空气预热器的正压密封方法和系统，其特征在于，利用引自出口烟道的烟气，经过正压风机加压，注入到回转式空气预热器的扇形板和轴向密封板的密封室，在密封室的出口形成风帘，阻止正压空气向烟气侧泄露，减少漏风率。本发明的优点是：与负压密封系统相比，降低漏风率好于负压密封系统，不仅可以减少直接漏风，还可以降低携带漏风；能够进一步减少漏风，从而提高整个机组的运行性能，大大降低了能耗。

Description

用于回转式空气预热器的正压密封方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于空气预热器及烟气加热器的正压密封方法，以及实施该正压密封方法的系统，是热电厂锅炉的组成部分。
背景技术
回转式空气预热器是电站锅炉中一个重要的组成部分，是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的一种热交换设备，主要由支撑部分（包括：冷热端连接板、冷热端一次风桁架、支承导向轴承）、旋转部分（包括：转子传动装置、转子、冷热端传热元件、密封片组成）和控制部分（包括：着火探测装置、转子停转报警、变频控制系统组成）。由于回转式空气预热器是一种转动机构，所以在其旋转部分和固定部分之间总是存在着一定的间隙。同时，由于流经预热器的空气（正压）与烟气（负压）之间有压差，空气就会通过这些间隙漏到烟气流中，造成较大量的漏风。而漏风率是考核空气预热器整体性能的一个非常重要的指标，原因是随着漏风率的升高，一次风量、二次风量都会相应减少，不利于煤粉干燥和锅炉燃烧，使得锅炉燃烧不够充分，影响锅炉效率。为了不影响效率，就需要加大送风机出力，使得能耗加剧，不利于电厂的节能降耗（节约能源、降低消耗）。漏风包括由于压差而引起的直接漏风（约占70-85%）和转子转动所产生的携带漏风（占15-30%）。
目前，国内外空气预热器减小漏风的方法很多，主要是采用负压密封系统，其工作原理（过程）是利用负压风机在扇形板或轴向密封板处吸走泄露到烟气侧的一次风和二次风，并送到二次风道和送风机出口处，从而减少漏风率。其存在的主要缺点是：负压风机功率大，能耗大，密封系统设备费用高。
发明内容
本发明目的是提供一种用于空气预热器及烟气加热器的正压密封系统，以解决现有的负压密封系统存在的风机功率大，能耗大，密封系统设备费用高的问题。
本发明的技术方案是：一种用于回转式空气预热器的正压密封方法，其特征在于，利用引自锅炉的出口烟道的烟气，经过正压风机加压，注入到回转式空气预热器的扇形板和轴向密封板的密封室，在密封室的出口形成风帘，阻止正压空气向烟气侧泄露，减少漏风率。
一种实施所述的用于回转式空气预热器的正压密封方法的系统，包括风机、密封管道、内密封机构和自动控制系统，其特征在于，所述的风机的入口通过引烟管道与锅炉的出口烟道连接，该风机的出口通过该密封管道与内密封机构的接口连接。
所述的引烟管道包括电动门、管道和管道支撑件，电动门串联在管道上，管道安装在管道支撑件上。
所述的正压密封管道包括相互串联的电动调节门、管道和密封风箱，管道的入口端与所述的风机的出口连接，管道的出口端分别通过密封风箱与所述的内密封机构的不同接口连接。
所述的内密封机构包括扇形板和轴向密封板，在扇形板的内侧和外侧分别设有径向隔离通道和与一个密封风箱连接的接口；在轴向密封板的内侧和外侧分别设有轴向隔离通道和与另一个密封风箱连接的接口。
所述的自动控制系统包括进、出口烟道的压力变送器，压力表、变频器和控制柜。
本发明的优点是：与负压密封系统相比，降低漏风率好于负压密封系统，不仅可以减少直接漏风，还可以降低携带漏风；能够进一步减少漏风，从而提高整个机组的运行性能，大大降低了能耗。
附图说明
图1是本发明的正压密封系统的立体结构示意图；
图2是本发明的扇形板的内侧结构示意图；
图3是本发明的轴向密封板的剖视结构示意图；
图4是本发明安装在回转式空气预热器上的俯视图以及自动控制系统的构成示意图。
具体实施方式
参见图1-图4，本发明正压密封系统主要由引烟管道1、正压风机2、正压密封管道组件3、内密封机构4和自动控制系统5组成。其中：引烟管道组件1主要由电动门11、管道12和管道支撑件组成，连接在正压风机2的入口与锅炉A的出口烟道之间。
所述的正压密封管道组件3是连接在正压风机2的出口与内密封机构4之间的部分，该正压密封管道组件3包括电动调节门31、膨胀节33、管道34和密封风箱35，用管道支撑件（未图示）支撑。
所述的内密封机构4包括扇形板41和轴向密封板42，在扇形板41的内侧和外侧分别设有径向隔离通道411和与一个密封风箱35连接的接口412。在轴向密封板42的内侧和外侧分别设有轴向隔离通道421和与另一个密封风箱35连接的接口412。烟气经过正压风机2的增压后，通过正压密封管道组件3各个管道34和密封风箱35进入径向隔离通道411和轴向隔离通道421，在空气预热器的转子6的上下两端与扇形板41的内侧之间，以及（转子6的）外周面与轴向密封板42之间形成密封风帘，达到密封的目的。
参见图4，本发明的自动控制系统5包括变频器51、引烟管道1上的压力变送器52、管道3上的压力变送器53、压力表54和控制柜55等组成，变频器51安装在控制柜55内，压力变送器52和53与控制柜55的输入端连接，控制柜55的输出端控制正压风机2的转速。
本发明的正压密封系统是利用引自出口烟道1的烟气，经过正压风机2加压，注入到扇形板41和轴向密封板42的径向隔离通道411和轴向隔离通道421，在转子6的上下端板之间形成风帘，阻止正压空气向烟气侧泄露，减少漏风率。
正压密封系统的风机2的选择：1、流量计算：空气预热器转速1转/分，空气预热器型号30.5号，其中扇形板长度4436mm，转子高度3044mm；不考虑冲掉全部携带漏风，单台预热器由四块扇形板（不含一次风侧）和两块轴向密封板的漏风路线总长度：4X4436+2X3044=23832mm=23.8m，开孔宽度5mm考虑，平均速度15m/s计算：流量：23.8X5X15÷1000=1.79m3/s。选型流量按2.0m3/s考虑。2、压力选择：（其中，一次风运行压力：17000Pa，二次风运行压力：4240Pa考虑），由于一次风运行压力较大，采用正压气流控制空气预热器漏风，则所选风机的压力必须大于一次风的运行压力，加上管道损失，则风机的静压力为20000Pa，二次风风机的静压力为5000Pa考虑。3、风机功率：流量：2.0m3/s，静压力：20000Pa，烟气温度150℃，风机效率：0.75，则一次风风机功率：2.0X20000÷0.7=57.1KW，二次风风机功率：2.0X5000÷0.7=14.3KW，则单台锅炉正压风机功率选90KW。
随着正压密封系统的投入，空气预热器的漏风率将长期的维持在较低的水平，锅炉的送引风机也将节省一定的功率，厂用电耗量减少。长期运行将取得较好的经济效益，现以350MW机组为例，入口风量约为1300T/H，漏风率降3%，则减少漏风量为39T/H，折算为体积流量8.4标准立方米/秒，按风的平均温度为180℃，则实际流量为13.9m3/s，一次风漏风/二次风漏风=2.5/1，则一次风漏风和二次风漏风各降低9.9m3/s和4m3/s。两风机功率节省总计：（9.9X17+4X4.5）/0.7=266KW，引风机功率节省总计（13.9X2.5）/0.7=49.6KW，三大风机合计功率节省315.6KW。实际功率节省225.6KW。其中：电价按0.5元/度，年平均运行7000小时，节省费用0.5X225.6X7000=79万（而预计投资费80-100万），约一年即可收回投资费用。

Claims (6)

1.一种用于回转式空气预热器的正压密封方法，其特征在于，利用引自锅炉的出口烟道的烟气，经过正压风机加压，注入到回转式空气预热器的扇形板和轴向密封板的密封室，在密封室的出口形成风帘，阻止正压空气向烟气侧泄露，减少漏风率。
2.一种实施所述的用于回转式空气预热器的正压密封方法的系统，包括风机、密封管道、内密封机构和自动控制系统，其特征在于，所述的风机的入口通过引烟管道与锅炉的出口烟道连接，该风机的出口通过该密封管道与内密封机构的接口连接。
3.根据权利要求2所述的用于空气预热器及烟气加热器的正压密封系统，其特征在于，所述的引烟管道包括电动门、管道和管道支撑件，电动门串联在管道上，管道安装在管道支撑件上。
4.根据权利要求2所述的用于空气预热器及烟气加热器的正压密封系统，其特征在于，所述的正压密封管道包括相互串联的电动调节门、管道和密封风箱，管道的入口端与所述的风机的出口连接，管道的出口端分别通过密封风箱与所述的内密封机构的不同接口连接。
5.根据权利要求4所述的用于空气预热器及烟气加热器的正压密封系统，其特征在于，所述的内密封机构包括扇形板和轴向密封板，在扇形板的内侧和外侧分别设有径向隔离通道和与一个密封风箱连接的接口；在轴向密封板的内侧和外侧分别设有轴向隔离通道和与另一个密封风箱连接的接口。
6.根据权利要求1所述的用于空气预热器及烟气加热器的正压密封系统，其特征在于，所述的自动控制系统包括进、出口烟道的压力变送器，压力表、变频器和控制柜。
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