CN105020736A - 一种分级逆向旋转的回转式空气预热器 - Google Patents

Abstract

一种分级逆向旋转的回转式空气预热器，涉及利用低温热烟气对冷空气进行加热的设备。该空气预热器包括外壳、转子、轴承、烟气通道和空气通道；所述的转子至少包括两级，多级转子串联布置，在相邻两级转子的旋转轴之间设有逆向传动装置，相邻两级转子旋转方向相反，并在相邻两级转子之间相邻通道交界处设有径向密封件，在相邻两级转子之间的转子与外壳缝隙处设有周向密封件。通过前后级转子旋转方向的不同，将空气预热器烟道内的两侧烟气交替加热被空气冷却的转子蓄热片，降低锅炉排烟温度的偏差，从而避免空气预热器烟道中部分烟气过早进入露点区，减少冷端蓄热片结露、沾灰、腐蚀、堵塞等问题，降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率。

Description

一种分级逆向旋转的回转式空气预热器

技术领域

本发明涉及火力发电厂尾部烟道利用低温热烟气对冷空气进行加热的设备，属于能源及烟气余热利用技术领域。

背景技术

节能减排已逐渐成为全球最为关注的热点话题，提高能源利用率，降低能源消耗，俨然已成为各行各业研究人员所肩负的历史重任。而电力作为工业发展和社会经济不断进步的支撑行业，其中火力发电所消耗的煤炭资源约占煤炭总消耗量的一半，在能源结构上处于非常重要的位置。

对于火力发电机组，在同样蒸汽参数的条件下，锅炉效率是影响机组煤耗的最关键因素。当前技术水平下，锅炉设计效率大都在92％以上，其效率的损失中排烟损失仍然首当其冲。排烟损失难以下降的原因一方面在于利用空气预热器对冷却器进行加热需要保证一定的温压以降低空气预热器材料成本，另一方面要尽量设计空气预热器受热面的低温区不在低温腐蚀温度范围内，而后者由于回转空气预热器结构特性导致的烟气侧旋转方向上下游的烟温偏差，使得排烟温度的最低点进一步受到限制。综合上面几方面限制，目前火力发电厂的排烟温度一般都设计在130℃左右。

随着近年来整个社会对节能减排的日趋重视，国家层面出台越来越多、越来越严的节能减排政策，火电行业开始从各个角度设法提高锅炉辅机的效率，对于烟气余热利用目前主要有低温省煤器、中温省煤器、低低温省煤器等。然而目前来看基本的做法都是将空气预热器的余热用来加热凝结水(或部分给水)以替代汽机的抽汽，进而提高汽轮机的做工能力。但由于回转式空气预热器做工能力较低(加热凝结水的效率在20％左右，加热给水在50％左右)，直接导致烟气的余热利用效率不高。

发明内容

本发明的目的是提出一种分级逆向旋转的回转式空气预热器，旨在突破国内火电机组锅炉烟气余热利用的局限，从源头上寻找降低排烟温度的办法，进一步提高锅炉效率。

本发明的技术方案如下：

一种分级逆向旋转的回转式空气预热器，包括外壳、设置在外壳内的转子、轴承、烟气通道和空气通道，其特征在于：所述的转子至少包括两级，多级转子串联布置，每个转子均分别设置在上下一对轴承上；在相邻两级转子的旋转轴之间设有逆向传动装置，相邻两级转子旋转方向相反；在相邻两级转子之间相邻通道交界处设有径向密封件，在相邻两级转子之间的转子与外壳缝隙处设有周向密封件。

本发明的技术特征还在于：每个转子旋转轴的上轴承都采用导向轴承，每个转子旋转轴的下轴承都采用推力轴承。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性的技术效果：①本发明使得空气预热器烟道内两侧的烟气交替加热被空气冷却的转子蓄热片，大大降低锅炉排烟温度的偏差，从而避免空气预热器烟道中部分烟气过早进入露点区。②本发明通过矫正锅炉排烟温度的偏差，进一步降低空气预热器蓄热片旋转方向的热偏差，避免冷端蓄热片结露、沾灰、腐蚀、堵塞等问题。③通过本发明的实施，可以在局部最低排烟温度相同的前提下，进一步将锅炉排烟温度向下设计，直接提高锅炉效率。

附图说明

图1为常规回转式空气预热器示意图。

图2为本发明的一种分级逆向旋转的回转式空气预热器实施例的结构示意图。

图中：1‐外壳；2‐转子；2a‐上一级转子；2b‐下一级转子；3‐轴承；3a‐上一级转子轴承；3b‐下一级转子轴承；4‐逆向传动装置；5a‐径向密封件；5b‐周向密封件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的工作原理、具体结构及一种实施方法作进一步说明：

图1为常规的回转式空气预热器结构示意图，其基本结构包括外壳1、转子2和轴承3以及密封装置等部件。外壳、密封装置及进出口风道、烟道将回转式空气预热器分为烟气侧和迎面空气侧两个部分。热烟气从上向下经过烟气侧将该区域的转子加热，被加热后的转子转向空气侧，进而将该区域自下而上流动的空气加热。由于被加热的转子呈顺时针方向旋转经过空气侧被逐渐冷却，则先经过的空气区域转子温度高，而后经过的空气区域转子温度低，因而导致先经过的区域空气被加热的温度较高，后经过的区域空气也被加热的温度较低。被冷却后的转子再逐渐顺时针转经烟气侧，进而被逐渐加热，同样道理会导致先经过的烟气侧转子温度低，烟气温度下降快，后经过的区域转子温度较高，烟气温度下降慢，从而导致先经过的区域烟气温度低，后经过的区域烟气温度高，从而导致空气预热器出口的烟温周向偏差。

图2为本发明提供的一种分级逆向旋转的回转式空气预热器的结构示意图，其基本结构包括外壳1、设置在外壳内的至少两级转子、烟气通道和空气通道，多级转子串联布置，每个转子均分别设置在上下一对轴承上，如图2所示，本实施例采用两级转子串联布置，上一级转子2a设置在上一级转子轴承3a上；下一级转子2b设置在下一级转子轴承3b上；在相邻两级转子的旋转轴之间设有逆向传动装置4，使得相邻两级转子旋转方向相反；在相邻两级转子之间相邻通道交界处设有径向密封件5a，在相邻两级转子之间的转子与外壳缝隙处设有周向密封件5b。每个转子旋转轴的上轴承都采用导向轴承，每个转子旋转轴的下轴承都采用推力轴承。外壳、密封装置及进出口风道、烟道同样将回转式空气预热器分为烟气侧和空气侧两个部分；由于转子部分包括上下两级，则烟气侧又包括高温烟气侧和低温烟气侧，空气侧又包括高温空气侧和低温空气侧。热烟气从上向下分别经过高温烟气侧和低温烟气侧将该区域的转子加热，被加热后的转子逆向分别转向高温空气侧与低温空气侧，进而将该区域自下而上流动的空气加热。由于两级转子的逆向旋转，使得上一级的高温烟气周向烟温偏差与下一级的低温烟气周向偏差相互抵消，从而导致空气预热器出口烟温偏差大大减小。

Claims (2)

1.一种分级逆向旋转的回转式空气预热器，包括外壳(1)、设置在外壳内的转子(2)、轴承(3)、烟气通道和空气通道，其特征在于：所述的转子至少包括两级，多级转子串联布置，每个转子均分别设置在上下一对轴承上；在相邻两级转子的旋转轴之间设有逆向传动装置(4)，相邻两级转子旋转方向相反；在相邻两级转子之间相邻通道交界处设有径向密封件(5a)，在相邻两级转子之间的转子与外壳缝隙处设有周向密封件(5b)。

2.按照权利要求1所述的一种分级逆向旋转的回转式空气预热器，其特征在于：每个转子旋转轴的上轴承都采用导向轴承，每个转子旋转轴的下轴承都采用推力轴承。