四分仓回转式空预器一次风侧增加扇形板优化改造研究

　　【摘要】全膜式水冷壁结构炉膛空预器使用四分仓回转式空气预热器，但是在运行过程中由于左右两侧床压不一、风门卡塞、风机故障等等原因易翻床现象。为了避免翻床现象的发生，将四分仓回转式空预器的一次风侧来增加扇形板来优化结构，分析优化后对阻力和机组的影响。
　　【关键词】四分仓回转式空预器；扇形板；优化改造；影响
　　一、四分仓回转式空预器优化改造的意义
　　我厂锅炉炉膛采用全膜式水冷壁结构，炉膛下部采用裤衩型结构将下炉膛一分为二形成左右两个燃烧室，空预器采用四分仓回转式空气预热器。在运行过程中，两台一次风机产生的冷一次风混合后进入空预器，换热后的热一次风通过两个风道燃烧器进入布风板下的等压风室。
　　目前左右侧床压稳定控制主要靠热一次风挡板调整，床压偏差1KPa时，开始调整左右侧热一次风。运行过程中一次风机进出口挡板全开，热一次风挡板门的开度大约在4060区间，利用挡板节流来控制；二次风挡板开度在1560区间，变频辅助控制，主要根据氧量和二次风压来决定二次风的变频和挡板开度；升负荷过程中二次风挡板和变频同时加大。运行过程中，在床压偏高、风门卡塞、风机故障或返料不正常的情况下，容易发生翻床现象。为了确保机组运行的稳定性，则需要对炉膛左右侧床压进行分析，经过相关技术研讨后，拟对我厂空预器的一次风进行改造，改造后一次风由混合变得各自独立，每台一次风机变频调整各自的风量，从而避免翻床的现象。
　　二、四分仓回转式空预器应用现状
　　本厂现使用的空预器为四分仓。对于回转式空气预热器，一、二次风侧的空气阻力降在8001000Pa，烟气侧在700900Pa，具有阻力小的特点。
　　回转式空预器为蓄热式，传热元件为波纹板，烟气流向垂直向下。径向密封：减少空气沿转子的上下端面漏到烟气区；轴向密封：防止已漏到转子和外壳之间空隙的空气再漏至烟气侧，中心筒密封：减少空气漏入大气；環向密封：阻断未经过换热的转子外侧的旁路气流。1转分钟。旋转方向：烟气二次风一次风。转子的热变形是空预漏风的重要原因之一。
　　以一定角速度旋转的空预器转子进入烟气通道被烟气加热后，依次进入右二次风侧、一次风侧和左二次风侧加热空气，而后又回到烟气通道。周而复始，烟气得到冷却，空气被加热，金属转子作为蓄势介质不断进行蓄热和放热，完成空预器的传热过程。与三分仓相比，四分仓式的设计将压头较小的二次风仓拆分为左、右两个二次风仓，将压头较大的一次风仓分布在两个二次风仓中间，如此，可有效控制压差漏风。
　　三、空预器改造说明
　　两侧一次风在空预器底部设有联络风箱，风箱中设置挡板门，正常运行时，挡板门关闭，当一侧风机故障时，挡板门打开，两侧一次风联通，不影响机组正常运行。在空预器一次风仓中间增加扇形板，将其一分为二，改原四分仓改为五分仓，实现左右侧床压各自调节的目的。
　　新增加的一次风仓隔板需做好径向密封和轴向密封。
　　改造后只是在一次风仓中间加了一个隔板，纵使隔板不严密，当左右两侧一次风压不同时，只会在整体一次风仓内部存在一次风漏风，对原漏风率影响很小。
　　四、四分仓回转式空预器优化改造后的影响
　　（一）一次风侧增加扇形板对阻力的影响
　　预热器进口压力炉膛总压降布风板阻力风道阻力风道燃烧器阻力调节风门阻力预热器阻力
　　ECR工况207801190037004129203100750
　　根据单密封片的特点，改造后对预热器阻力的影响约35pa；在进预热器前的共享风箱中间需加挡板，将通道分开，预热器出口的一次风道也需加装隔板分开热一次风道，彻底将原一次风分成两支，分别进入两台一次风机，若所加隔板的厚度不足以影响风道的通流面积，则改造后对风道阻力的影响按照41pa估算，则改造后ECR工况一次风预热器进口压力约为20846pa。
　　（二）一次风侧增加扇形板对机组的影响
　　改造前当左右侧床压偏差大时，存在翻床风险时，运行人员主要通过调节一次风挡板和一次风机频率来调节床压，其中会把一次风机的出力调到最大，通过憋压来实现床压平衡，其会带来一次风机电耗增大，同时炉膛氧量也增大，烟气量也相应增大，不利于减少氮氧化物的原始生成量等一系列弊端。
　　改造后一次风由混合变得各自独立，每台一次风机变频调整各自的风量，不仅对偏床的调整有利，而且可以达到节能降耗的目的。
　　1）改造后的一次风的传热面积由13418m2变为12198m2，在换热量不变的情况下，出口烟温将上升1。7，出口一次风温将下降4。7。
　　2）改造后对阻力的影响。改造后对预热器阻力的影响约35pa，改造后对风道阻力的影响按照41pa估算，则改造后ECR工况一次风预热器进口压力约为20846pa。
　　3）改造后对漏风率的影响。改造后只是在一次风仓中间加了一个隔板，纵使隔板不严密，当左右两侧一次风压不同时，只会在整体一次风仓内部存在一次风漏风，对漏风率影响很小。
　　4）改造后在共享风箱中的两根一次风管之间布置连通管，分别连锁左右侧一次风机，当左侧风机故障时，关闭左侧故障风机的入口挡板门，同时联开共享风箱中的挡板门，由正常运行的另一侧风机鼓风，根据床压和负荷情况调整风机出口的挡板门，调整一次风的运行。
　　五、结束语
　　在调整炉膛左右侧床压的过程中，存在热一次风互相干扰的情况，容易产生偏床现象，不利于机组稳定长周期运行。在对空预器进行一次风侧增加扇形板的改造之后，一次风由混合变得各自独立，每台一次风机变频调整各自的风量，不仅对偏床的调整有利，同时提升了节能效率。
　　【参考文献】
　　〔1〕孙健。火力发电厂回转式空预器优化改造〔D〕。华北电力大学，2015。
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