CN104279577B - 改进型三分仓回转式空气预热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进型三分仓回转式空气预热器，包括围绕中心轴转动的转子，转子包括与中心轴固定连接的若干径向隔板所分隔成的若干基础扇形仓。两块上端扇形板及宽扇形板上方设置有风箱区隔板；两块下端扇形板及条形孔宽扇形板下方设置有风箱区隔板。转子的扇形仓流道分隔为烟气区、一次风区及二次风区；烟气区和一次风区之间设置有宽扇形板及条形孔宽扇形板；烟气区和二次风区之间、二次风区和一次风区之间都设置有扇形板。条形孔宽扇形板上设置有条形孔；条形孔通过冷端二次风密封通道与冷端二次风箱相连接。这样的设计使得本发明在成本与三分仓回转式空气预热器接近的条件下达到了四分仓的密封效果。

Description

改进型三分仓回转式空气预热器

技术领域

本发明涉及火力发电，具体的指一种改进型三分仓回转式空气预热器。

背景技术

回转式空气预热器是火力发电厂的重要辅助设备，它是利用烟气的余热来加热锅炉燃烧所需空气的热交换设备，回转式空气预热器由于存在动静间隙，因此不可避免的有漏风问题存在，包括携带漏风、径向漏风、轴向漏风和旁路漏风，其中，径向漏风是空气预热器的主要漏风。空气预热器的漏风问题造成电厂一次风机和引风机烟空气量增加，电耗增大，电厂效率下降。

传统的空气预热器大多采用三分仓形式，分为烟气区、一次风区和二次风区三个区域，由于一次风压较高，一次风侧向烟气侧的漏风量大，占空气预热器漏风量的份额最高。过去，空气预热器的漏风率最高可达20％以上。控制径向漏风方式可采用间隙控制系统，这是600MW～1000MW以上大容量机组广泛采用的漏风控制系统，通过传感元件跟踪扇形板和转子之间的间隙，调整扇形板的高度以控制漏风。由于需要传感器和执行机构配合，存在可靠性低的问题。

在径向密封片的结构形式上，出现了三密封、四密封、柔性密封、刷式密封等，通过各种类型的密封片形式、增加密封的数量来控制漏风间隙从而减少漏风量。经过改进后的大容量机组的三分仓空气预热器，漏风目前可以做到一年内小于5％，一年后小于6％的水平。尤其是近年来各种柔性密封、刷式密封等密封型式出现，但由于这些密封 型式将非接触式密封改为接触式密封，运行初期效果尚可，但磨损以后的密封效果仍然会下降。

为减少空气预热器的径向漏风，在空气预热器的结构形式上，行业内发明了四分仓空气预热器结构形式，将一次风区布置在2个二次风区之间，以减少高压头的一次风区向烟气区的漏风量，漏风目前可以做到一年内小于4％，一年后小于5％的水平。但也存在结构复杂、烟风阻力大、管道布置困难等问题。

还有回收式密封方式，通过送风机(一次风机)入口的负压，或另设抽风机，在径向密封间隙形成负压区，将漏风抽吸出来送至二次风道或送风机(一次风机)入口风道回收。但这种方式只是表观漏风率下降，实际上径向漏风还大于传统的密封方式，存在管道系统复杂、耗电量大、风机磨损、控制等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种漏风率、风机电耗与造价均比四分仓回转式空气预热器低、漏风率与风机电耗比常规型三分仓回转式空气预热器更低的改进型三分仓回转式空气预热器。

本发明是按如下技术方案实现的：

一种改进型三分仓回转式空气预热器，包括围绕中心轴转动的转子，所述转子包括与所述中心轴固定连接的若干径向隔板所分隔成的若干基础扇形仓，在所述转子的直径方向的上端、下端对称地布置有共四块扇形板；在所述转子的直径方向上端还设置有宽扇形板；在所述转子的直径方向下端还有与所述宽扇形板对称设置的条形孔宽扇形板。

两块上端所述扇形板及所述宽扇形板上方设置有风箱区隔板；两块下端所述扇形板及所述条形孔宽扇形板下方设置有风箱区隔板。

所述转子的扇形仓流道分隔为烟气区、一次风区及二次风区；所述烟气区和所述一次风区之间设置有所述宽扇形板及所述条形孔宽 扇形板；所述烟气区和所述二次风区之间、所述二次风区和所述一次风区之间都设置有扇形板。

所述条形孔宽扇形板上设置有条形孔；所述条形孔通过冷端二次风密封通道与冷端二次风箱相连接；所述径向隔板边缘设置有刷式密封装置。

进一步地，所述扇形板宽度大于三个基础扇形仓，且小于四个基础扇形仓；所述宽扇形板和所述条形孔宽扇形板宽度大于六个基础扇形仓，且小于七个基础扇形仓。

再进一步地，所述条形孔设置在所述条形孔宽扇形板中轴线上。

传统的三分仓空气预热器径向密封由一次风区与烟气区之间的密封、一次风区与二次风区之间的密封和二次风区与烟气区之间的密封组成。图中，ΔP1为一次风区与烟气区的压差，G1为一次风区向烟气区的漏风量，ΔP2为二次风区与烟气区的压差，G2为二次风区向烟气区的漏风量，ΔP12为一次风区与二次风区的压差，G12为一次风区向二次风区的漏风量。由于一次风压较高，一般在15～18kPa左右，一次风区与烟气区之间的密封两区的压差高达20kPa以上，因此一次风向负压的烟气区的漏风占总漏风的主导地位，是漏风率居高不下的主要原因。

而四分仓空气预热器把压头较高的一次风布置在二次风中间，将一次风与烟气区隔离，与烟气区相邻的是二次风，二次风区向负压的烟气区泄漏，一次风向二次风泄漏。由于二次风压较低，一般在3kPa左右，因此四分仓空气预热器能够比三分仓空气预热器减少直接漏风约20～25％左右。

本发明改进型三分仓空气预热器的有益之处在于：在一次风区与烟气区之间会形成一个接近二次风压的基础扇形仓，从转子热端漏入该基础扇形仓的热一次风将部分流向转子冷端，与从转子冷端漏入该基础扇形仓的冷一次风混合，混合后的一次风温度与比容比冷一次风大，减少该基础扇形仓从转子冷端漏入烟气侧的一次风量，而 该基础扇形仓从转子热端漏入烟气侧的一次风量与二次风从转子热端漏入烟气侧的二次风量相近，因此径向密封效果优于四分仓空气预热器。还有，结构形式和连接管道与常规三分仓空气预热器相类似，一、二次风的风阻等比四分仓空气预热器小，制造成本、风机电耗等也比四分仓空气预热器低。

附图说明

图1为改进型三分仓回转式空气预热器俯视示意图。

图2为改进型三分仓回转式空气预热器立体结构示意图。

图3为改进型三分仓回转式空气预热器横截面示意图。

图4为改进型三分仓回转式空气预热器纵截面及扇形板结构示意图。

图中：烟气区1；一次风区2；二次风区3；扇形板41；条形孔宽扇形板42；条形孔421；宽扇形板43；转子5；径向隔板6；冷端二次风密封通道71；中心轴8；风箱区隔板9。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况：

一种改进型三分仓回转式空气预热器，它包括围绕中心轴8转动的转子5，转子包括与中心轴8固定连接的若干径向隔板6所分隔成的若干基础扇形仓，在转子5的直径方向的上端、下端对称地布置有共四块扇形板41；在转子5的直径方向上端还设置有宽扇形板43；在转子5的直径方向下端还有与宽扇形板43对称设置的条形孔宽扇形板42。

两块上端扇形板41及宽扇形板43上方设置有风箱区隔板9；两块下端扇形板41及条形孔宽扇形板42下方设置有风箱区隔板9；

转子5的扇形仓流道分隔为烟气区1、一次风区2及二次风区3；烟气区1和一次风区2之间设置有宽扇形板43及条形孔宽扇形板42； 烟气区1和二次风区3之间、二次风区3和一次风区2之间都设置有扇形板41；

条形孔宽扇形板42上设置有条形孔421；条形孔421通过冷端二次风密封通道71与冷端二次风箱相连接；径向隔板6边缘设置有刷式密封装置。

优选地，扇形板41宽度大于三个基础扇形仓，且小于四个基础扇形仓；宽扇形板43和条形孔宽扇形板42宽度大于六个基础扇形仓，且小于七个基础扇形仓。这样在转子5的转动过程中宽扇形板43和条形孔宽扇形板42总是能至少实现五个基础扇形仓的密封，达到较为良好的密封效果。

优选地，条形孔421设置在条形孔宽扇形板42中轴线上。

多种空气预热器的放漏风效果及预算的比较：

漏风率：

预算比较：

以上未作详细说明均为现有技术。

Claims (3)

1.一种改进型三分仓回转式空气预热器，其特征在于：它包括围绕中心轴(8)转动的转子(5)，所述转子包括与所述中心轴(8)固定连接的若干径向隔板(6)所分隔成的若干基础扇形仓，在所述转子(5)的直径方向的上端、下端对称地布置有共四块扇形板(41)；在所述转子(5)的直径方向上端还设置有宽扇形板(43)；在所述转子(5)的直径方向下端还有与所述宽扇形板(43)对称设置的条形孔宽扇形板(42)；

两块上端所述扇形板(41)及所述宽扇形板(43)上方设置有风箱区隔板(9)；两块下端所述扇形板(41)及所述条形孔宽扇形板(42)下方设置有风箱区隔板(9)；

所述转子(5)的扇形仓流道分隔为烟气区(1)、一次风区(2)及二次风区(3)；所述烟气区(1)和所述一次风区(2)之间设置有所述宽扇形板(43)及所述条形孔宽扇形板(42)；所述烟气区(1)和所述二次风区(3)之间、所述二次风区(3)和所述一次风区(2)之间都设置有扇形板(41)；

所述条形孔宽扇形板(42)上设置有条形孔(421)；所述条形孔(421)通过冷端二次风密封通道(71)与冷端二次风箱相连接；所述径向隔板(6)边缘设置有刷式密封装置。

2.根据权利要求1所述的改进型三分仓回转式空气预热器，其特征在于：

所述扇形板(41)宽度大于三个基础扇形仓，且小于四个基础扇形仓；所述宽扇形板(43)和所述条形孔宽扇形板(42)宽度大于六个基础扇形仓，且小于七个基础扇形仓。

3.根据权利要求1所述的改进型三分仓回转式空气预热器，其特征在于：

所述条形孔(421)设置在所述条形孔宽扇形板(42)中轴线上。