回转式空预器的安装工艺的分析与设计.doc

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1、*600MW机组2800t/h锅炉回转式空预器安装工艺分析与设计 目录一、预热器结构及特点二、预热器型号三、工作原理四、回转式空气预热器部件及构造(一)机壳(二)转子(三)轴承及润滑油系统(四)传动装置(五)密封装置(六)清洗装置五、回转式空预器安装工艺分析(一)设备的安装(二)密封间隙调整及热态间隙预留(三)空气预热器的试运行六、结束语 一、预热器结构及特点 空预器由外部壳体和中心转子组成,外部壳体起到外部密封和气体导流的作用,中心转子起到热交换器的作用。在中心转子上下面的对应位置分别划分出烟气流通区、空气流通区和密封区,而外部壳体则在这些区域的一定范围内形成相应的仓体,即一次风仓、二次风仓

2、和烟气仓。其中一次和二次风仓形成冷风侧,烟气仓形成热风侧。各个仓体上下端分别由外部壳体和风管形成各自的气体流通风道。 回转式空预器优缺点 优点: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、低温腐蚀较管式换热器轻等特点,适于在大型锅炉上使用。回转式空气预热器结构复杂、制造工艺和安装要求高、运行维护工作量大,热态自动控制也较为困难。 缺点:回转式空气预热器的缺点是漏风量大,工况良好时为68,运行一段时间后可达815,远远大于管式换热器5以下的漏风量。较高的漏风量引起空预器入口风压降低、风机电流升高,空预器后的过量空气系数升高、尾

3、部排烟气温降低、锅炉热效率降低、燃煤损耗增加,锅炉达不到额定负荷。 二、预热器型号33VI1600型(*电厂600MW机组2800t/h锅炉)。33产品系列型号,表示预热器直径大小的代号。VI烟气流向下,立式。1600受热面高度,mm。本预热器按照CE公司技术设计,由哈锅制造,其中主要部件直接进口。转子直径为15m,由一个中心筒和24个扇形分隔仓组成。受热面总高度为1.6m,热端受热面高450mm,中间端受热面高850mm,冷端受热面高300mm。热端和热端中间层采用厚度为0.6mm的碳钢板,板型为DU型,冷端用厚度为1.2mm考登钢、板型为NF60。一、二次风出口温度分别为303C、313C

4、;进出口烟温分别为361C、128C;一、二次风空气侧阻力分别为229Pa、559Pa;主传动、辅助传动和气动传动转速分别为1.23,1.230.25,0.25r/min。总重量达270t。本预热器是三分仓回转式空气预热器。 三、工作原理 33VI1600这种三分仓容克式空气预热器是一种以逆流方式运行的再生式热交换器。加工成特殊波纹的金属蓄热元件被紧密地放置在转子扇形仓格内,转子以 1.23转/分的转速旋转,其左右两半部份分别为烟气和空气通道。空气侧又分为一次风通道及二次风通道,当烟气流经转子时,烟气将热量释放给蓄热元件,烟气温度降低;当蓄热元件旋转到空气侧时,又将热量释放给空气,空气温度升高

5、。如此周而复始地循环,实现烟气与空气的热交换。它不但是电站锅炉的主要部件,而且也是化工、冶金过程中理想的节约能源、提高效率的热交换器。 转子由置于下梁中心的推力轴承及置于上梁中心的导向轴承所支撑,并处在一个八边形的壳体中,上梁、下梁分别与壳体相连,壳体则坐落在钢架上。电驱动装置安装在下梁的下部,通过接长轴带动转子以1.23转/分的转速旋转。为了防止空气向烟气侧泄漏,在转子上、下端半径方向,外侧轴线方向以及圆周方向分别设有径向、轴向及旁路密封装置,此密封装置采用双密封结构,更有效的控制了漏风。此外,预热器上还配置有火灾监测消防及清洗系统、吹灰装置、润滑及控制等设备。 四、回转式空气预热器部件及构

6、造 600MW机组的锅炉回转式空气预热器的结构如图1所示。 图1 回转式空气预热器结构 (一)机壳 回转式三分仓空气预热器壳体呈九边形,由三块主壳体板、二块副壳体板和四块侧壳体板组成,如图2所示。 图2 回转式三分仓空气预热器壳体 1主壳体板I、II、III;2副壳体板I、II;3侧壳体板; 4轴向密封装置;5驱动装置;6冷段蓄热元件检修门;7人孔门主壳体板I、II与下梁及上梁连接,通过主壳体板上的四个立柱,将预热器的绝大部分重量传给锅炉构架。主壳体板内侧设有弧形的轴向密封装置,外侧有若干个调节点,可对轴向密封装置的位置进行调整。副壳体板沿宽度方向分成三段,中间段可以拆去,是安装时吊入模数仓格

7、的大门,为保证副壳体板在吊装模数仓格时的稳定性,副壳体板中的“副壳体安装架”不得拆除,作为安装时的拉撑梁,安装完毕后可以拆除。副壳体板上也有四个立柱,可传递小部分预热器重量至锅炉构架上。侧壳体板布置在45、25方位,每台预热器有24块,其中一块设在安装驱动装置的机座框架,靠炉后外侧设有一块更换冷段蓄热元件的检修门,每块侧壳板上都设有人孔门,以便进入预热器对轴向密封装置进行调整和维修。主壳体板I、II和副壳体板的立柱下面设有膨胀支座,以适应预热器壳体径向膨胀,膨胀支座采用三层复合自润滑材料的平面摩擦副作为膨胀滑动面。此外,在每对膨胀支座的内侧,还装有挡板(或称导向防震挡板),限制预热器的水平位移

8、,并作为壳体径向膨胀的导向块,它可以固定预热器的下端旋转中心。主、副支座板支承脚(立柱下部)外侧均有一个“牛腿”,以供安装时放置千斤顶,调整膨胀支座的垫片之用。上梁、下梁与主壳体板I、II连接,组成一个封闭的框架,成为支承预热器转动件的主要结构。上梁和下梁分隔了烟气和空气,上部与梁和下部小梁又将空气分隔成一次风和二次风,分别形成烟气和一、二次风进、出口通道。上、下梁有上、下小梁装有扇形板,扇形板与转子径向密封片之间形成了预热器的主要密封径向密封,扇形板可以作少量调整,扇形板与梁之间设有固定的密封装置,分别设在烟气与一、二次风之间以及一、二次风之间。下梁断面似双腹板梁,下梁中心放置推力轴承,支承

9、全部转子重量,梁的两端分别焊接在由主壳体板工、II立柱延伸的厚钢板上。下梁中心部分设有加强的支承平面,供检修时放置千斤顶用,顶起转子,对推力轴承进行检修。如图3所示。下部小梁断面呈矩形空气梁,一端与下梁相连,另一端与主壳体板III底部相连,每块冷段扇形板有三个支点,全部支承在下梁和下部小梁上,每个支架采用不同厚度的垫片组合,可对扇形板位置略加调整,以适应密封的要求。下梁及下部小梁上,装有导向杆,每个扇形板有2只,可防止扇形板在烟风压差下的水平移动。下轴周围由超细玻璃棉构成填料式密封,具体结构如图4所示。 上梁断面呈船形,中心部位放置导向轴承,梁的两端座落在主壳体板的顶端,上部小梁断面呈矩形空气

10、梁,一端与上梁相连,另一端与主壳体板III顶部相连。每块热段扇形板也有三个支点,内侧一点,外侧二点,内侧支点是一个滚柱,支承在中心密封筒上。而中心密封筒则吊挂在导向轴承的外圈上,可随主轴热膨胀而上、下移动,从而保证了热段扇形板内侧可“跟踪”转子变形,避免径向密封片内侧的过度磨损。外侧两个支点通过吊杆与径向密封间隙调整装置的执行机构相连,运行时由该装置对热段扇形板进行控制,自动适应转子“蘑菇状”变形。上梁及上部小梁也装有防止扇形板水平移动的导向杆,每块扇形板2只,上轴周围的“中心密封筒”,由矿渣棉填料式密封结构。上部导向轴承外部结构如图5所示。 图3所示的空气密封装置构成密封系统,空气密封装置的

11、管道需接自送风机出口,维持密封装置中的空气压力高于预热器出口。上、下部烟道及风道壁上分别设有人孔门,下部烟风道还设有供检修用的平台。 图3 回转式空气预热器总体结构图 图4 推力轴承结构 图5 导向轴承外部结构 (二)转子 转子是装载传热元件(波纹板)并可旋转的圆筒形部件,其外形似转鼓。为减轻重量,便于运输及有利于提高制造、安装的工艺质量,转子采用组合式结构,它主要由空心转轴、扇形模块框架(或称模数仓格)及传热元件(大量波纹板构成)等所组成。 转轴采用短轴结构,它是由上端轴(导向端轴)、空心的转子、中心筒及下端轴(支承端轴)三部分所组成。中心筒上、下端分别用M42合金钢螺栓与锻造的上、下端轴连

12、接。短轴及空心结构不仅有利于节省金属、减轻重量和加工制造,同时对安全经济运行也有好处。转子的圆筒体采用模数分仓结构(或称积木式结构),这是CE预热器公司1975年后才开始应用的技术。其结构特点是转子以圆心角15等分,将圆筒部分分成24个独立的扇形部分,称为扇形模块式模数仓格。在每个扇形模块靠轴中心一端,各用一只定位销及一只固定销使与中心筒相连,相邻的扇形模块之间用螺栓相互对接固定。由于采用这种结构,不仅使工地的焊接工作量大为减少,同时亦避免因焊接转子而产生的焊接应力、热应力以及由此引起的热变形。在每个扇形模形框架中,均装接有3块辐向隔板,它们将每个扇形块沿径向分割成4个仓,即整个转子圆周体在断

13、面上共有96个仓格,在每个仓格的空间里放置预热器传热元件的组合件(波纹板组合件)。 在转子外围下部装有一圈传动围带,围带也分成24段,分装于24个扇形模块上,围带上有传动柱销。转子经上、下轴端由处于上梁中心的导向轴承及置于下梁中心的推力向心轴承支承。 转子筒体上下端外周设置有弧形角钢和T型钢等附件,其中转子上下端最大直径处所设的弧形T型钢,系作旁路密封的元件(周向密封元件)。传热元件主要由波纹板和定位板组成,为便于安装和检修时调换,传热元件的组合被做成框盒式。即按框盒内尺寸将一定量的波纹板和定位板间隔叠置扎牢放入盒内(框盒尺寸系根据扇形模块各分仓的断面尺寸及所需高度制作)。对新设备,制造厂则在

14、厂内就将波纹板装入到框盒内,并组成独立的扇形模块组件,然后包装出厂。到工地安装时,只需按制造厂规定的安装顺序,顺次地将各个独立的扇形模块组件与中心筒之间用固定销连成一体。预热器的波纹板沿转子高度方向共分为三层,即热端层、中间层(亦称热段中间层)及冷端层。分三层的目的便于波形板更换,因热端及中间层不易被腐蚀,可用普通碳钢,其厚度较小(0.6mm)层高可大些,而冷端易受低温腐蚀,采用耐腐波形板厚度较大(1.2mm)。(注:有些预热器,在中间层与冷端层之间还留有备用层,当需要提高热空气温度时,可酌量增加预热器的受热面)。热端层及中间层的传热元件是由波纹板和定位板相间叠置而成。为了能增强气流的扰动,提

15、高热交换的效能,并使气流阻力不要过大,波纹板和定位板的波纹槽道与转子轴线呈30交角,两板的波纹顺向相同。冷端层的传热元件则是采用槽口定位板和平板的间隔叠置,且板与板之间的平均间距定得较大,其目的是为了减少堵灰的可能。由于冷端传热元件较易遭致低温腐蚀,为保证能较长时间安全工作,槽口板与平板采用1.2mm厚度的耐腐蚀性能较好的考登钢制作。此外,冷端层里的传热元件组合件框盒均可上下翻转调换,以延长其使用寿命。 (三)轴承及润滑油系统 1、轴承 回转式空气预热器的转子采用冷端支承方式,在转子的上、下端轴各设置导向轴承和支承推力轴承。导向轴承除用作固定转子上端轴的旋转中心外,还承受由风烟压差所引起的侧向

16、推力以及转子转动时因偏摆晃动而产生不均衡的径向推力。由于600MW机组锅炉的预热器转子直径较大,重量大、水平推力也大,为保证预热器工作时转子具有足够的稳定性,导向轴承采用双列向心球面滚柱轴承。 导向轴承与上(热)端轴之间的结构是:轴承的内钢圈固定在连接套管上,连接套管则套装在上端轴上,并且锁紧盖及螺栓固定于轴上。轴承的外钢圈固定在导向轴承座套上,位于轴承座套外面的导向轴承座支承在上连接板中间梁的中心部分上面。导向轴承座套与导向轴承座之间并不固定,以便运行中随着预热器主轴的受热膨胀(或冷却收缩),导向轴承及其座套可与轴一起沿导向轴承座作轴向移动。导向轴承如图5所示。连接套管与上端轴之间设有密封挡

17、油套管,由于密封挡油套管固定在轴承座上,并使轴承润滑油不被主轴浸润接触,故可避免润滑油经轴颈与轴承座之间的动静间隙向下泄漏(为此在运行中要求油位不准超过挡油套管的管口高度)。 在导向轴承的轴承座套上,装设有4根支吊螺杆,其下端与中心密封筒相连,以使中心筒能与轴承座套同时随转子一起胀缩而上下移动。 导向轴承采用“油浴循环”的润滑方式。由于轴承的负荷和转子转速,在运行温度下,润滑油要求一定的粘度来保证轴承的寿命。运行经验表明,导向轴承最高温度大约为71C。在导向轴承箱上,除设有进油、吸油和放油管外,还有油位指示孔。在导向轴承油位下面,装有三个热电偶油温测点,分别作为就地油温指示、控制室油温指示和超

18、温报警之用。支承轴承的作用与导向轴承有所不同,它主要是用作支承转子的全部重量,同时还用确定下端的旋转中心和承受由风烟压差所引起的侧向推力以及转子晃动所引起的径向推力。为了能满足上述功能要求和适应重载荷的需要,采用直径较大的推力向心球面滚柱轴承。支承(推力)轴承装设在转子下端轴的端面上,其结构如图4所示。由图4可知,推力轴承的内(上)钢圈紧密套装在过渡套外,过渡套与下轴端的轴端法兰之间用螺栓加以固定。外(下)钢圈嵌装在支承轴承座上,中间隔有衬垫。轴承座支承在机壳上,机壳与冷端连接板中间梁连成一体。轴承座与底部机壳之间衬有垫板(支撑环)与垫片,轴承座的标高可通过调整垫片厚度得到确定。轴承座上罩有轴

19、承座盖,两者法兰之间采用螺栓固定,轴承座盖上面装有防水罩,用以防止预热器机壳中水漏入轴承座,影响润滑油的质量及轴承的正常润滑。支承轴承也采用“油浴循环”的润滑方式,所用的润滑油要求与导向轴承相同。在支承轴承座的上面(在轴承座盖上)和底部设有进油、出油和放油孔,与导向轴承一样,在轴承的油位下面也装有三个热电偶的油温测点。 2、润滑油循环系统 润滑油循环系统为不带油箱的稀油润滑系统,它是由油泵、电动机、油过滤器、油冷却器、管道阀门以及压力表、双金属温度计等组成。为简化系统,缩短管路,减少油的泄漏机会,制造厂已将它们组装成一个整体,称之为稀油站,并将它们分别装在导向轴承箱顶盖上和支承轴承的附近。图6

20、(a)和(b)所示分别为稀油站的装置简图和油循环系统示意图。如下图6所示。 图6 回转式空气预热器稀油站 (a)稀油站装置简图;(b)稀油站系统示意图 1截止阀;2视流计;3列管式油冷却器;4阀门;5过滤器;6压力表; 7温度计;8安全阀;8单向阀;10螺杆泵 该稀油站循环系统主要由三螺杆泵、网片式油过滤器、列管式冷却器、管道、阀门、温度报警器及电器箱等设备组成。系统结构紧凑、传动平稳、安装方便、所有管道、接头都采用1Cr18Ni9Ti不锈钢制作,外观漂亮,经久耐用。 冷却器进油温度:5570C;冷却器出油温度:45C;冷却器进水温度:28C;冷却器进水压力:0.20.3Mpa。油过滤器为网片

21、式双筒过滤器,其中一只筒工作,另一个筒作为备用,两者之间可用转换阀进行切换。当工作的过滤筒需清洗时,只需扳动转换阀,将原工作筒与系统隔绝,与此同时备用筒被接通,即可取出原工作筒进行清洗。油冷却器的型式为列管式,冷却介质可用轴冷水。冷油器设有旁路管和旁路调节阀门,调节阀门的开度由系统的供油温度高低而定。当系统的油温过高时,可关小旁路调节阀门的开度,增大流经冷油器的油流量,反之亦然。在油泵出口的旁路管上设有安全阀,该安全阀除用作有关设备的超压保护外,还兼作调节工作油压之用。当系统的工作压力超过安全阀的整定压力时,安全阀将自动打开,部分油会通过旁路管排至轴承箱(油浴),从而使工作压力降到正常数值。为

22、防止管道发生锈蚀、污染润滑油,影响油的质量,系统中的管道及阀门均由不锈钢材料制成。在油泵出口管上装有压力表和温度计,用以监视工作压力和油温。温度计采用双金属温度计。稀油站油液由螺杆泵送出,经单向阀、安全阀、双筒式过滤器及列管式冷却器,被直接送回轴承油箱。油站公称压力均为0.4Mpa(出口压力),当油站的工作压力超过0.4Mpa时,安全阀将自动开启,油液流回螺杆泵进口。双泵站正常工作时,一泵工作,一泵备用。在运行中的操作要领: 按系统工作压力,安全阀调至0.4MPa(整定压力),温度指示调节仪的动作温度也调到相应位置,打开油站供油的阀门和压力表开关。 将网片式油滤器换向手柄扳至相应位置。 在主机

23、工作前,先开启油泵,使系统达到工作压力,再启动主机,投入工作。主机停止后,再停油泵。 油箱油温低于45C时,系统不自动启动。当油温大于55C,系统自动启动。 稀油站工作中,如油温大于70C时,系统将报警。这时先按消警按纽,解除音响再采取措施。应立即查出油温升高原因,迅速排除故障。 油泵在使用过程中,要定期检查,电动机转向必须和泵转向一致。 双筒式网片过滤器使用三个月左右,应进行检查与清洗。列管式冷却器必须根据水质情况,每510个月进行一次检查和清洗。 (四)传动装置 传动装置是提供转子转动动力的组件,预热器的传动装置主要是由主电动机(主驱动设备),辅助空气电动机或辅助电动机,液力偶合器、减速器

24、、传动齿轮、传动装置支架等所组成。电动机经联轴器传动减速器,后依靠减速器输出轴端的齿轮和转子外周下部围带上的柱销啮合面驱使转子转动。为确保预热器转子运转的可靠性,即保证在厂用电中断,锅炉停炉时,仍维持回转式空气预热器转动(如果停转,烟气侧与空气侧温度不同而导致变形)。因此回转式空气预热器必须设置主、副两套传动装置,即利用具有两个不同供电电源的主电动机和辅助电动机,有的不用副电机而用辅助气动马达,它们分别与减速器的两个输入端轴相连接,构成主、辅两套传动装置,使转子能分别接受主、副驱动装置的驱动。主电机主要在空气预热器正常运行时使用,辅驱动装置的作用是在主电机故障(或失去电源)时维持空气预热器的转

25、子继续缓慢运转,以免转子停转而因受热不均而产生严重变形以及其它不良后果。此外,在安装、清洗、检修期间盘车,也可利用辅助电动机(或辅助气动马达)使转子作低速转动。启动时,一定要先启动辅助电动机(或辅助空气马达),然后再启动主电动机并同时关闭辅助电动机。为确保预热器安全可靠工作,对于辅助驱动装置设有自启动装置。在任何情况下,当主电动机失去驱动电源时,辅助电机或辅助气动马达能自动启动,通过超越离合器向转子继续提供驱动力。另外,在辅助驱动装置上,还装有手摇盘车装置,以便在应急和需要时使用。此外,在转子的下端轴处,还装有转子停转的感应元件,转子一旦停转即能发出报警信号,以便应急处理。 (五)密封装置 对

26、于回转式空气预热器,漏风是个很重要的问题。这是因为预热器产生漏风会直接影响锅炉机组的安全经济运行,漏风不仅会使送、引风机的电耗增大,而且严重时还将使锅炉的出力被迫降低和加剧预热器的低温腐蚀,以及由此引起的的其它不良后果。造成回转式预热器漏风的情况有二种,即间隙漏风(或称密封漏风)和携带漏风。回转式预热器是转动机械,其转动的转子与静止的机壳之间总是存在一定的间隙,由于预热器内的空气区(一次风仓和二次风仓)呈正压,而烟气区为负压,空气区和烟气区之间存在压差,就导致一部分空气通过空气区与烟气区的交界处的间隙而漏到烟气中去,这种经动静之间间隙的漏风称为间隙漏风。对于三分仓空气预热器,它不但有空气区与烟

27、气区之间的间隙漏风,还应考虑一次风仓与二次风仓之间漏风,因为一次风压总是高于二次风压,所以一次风仓空气部分漏入二次风仓中。 此外,外界的空气也可以通过转轴和机壳之间的间隙漏入烟气区,预热器内的空气也会漏到周围的大气中去。当回转式预热器工作时,随着转子不断旋转,不可避免的要将存在转子容积中的空气携带到烟气中去,同时也有一些烟气随转子的转动而被带入空气区,这种被旋转的转子容积所携带的漏风,称为携带漏风。 由此可见,转子的转速越快,携带的漏风量相应也越大。为了提高换热的效果,满足加热空气温度的需要,回转式预热器的转速均设计得较低,600MW的锅炉预热器的转速为1.1r/min,因此携带漏风在总漏风量

28、中所占比例很小。因此回转式预热器的漏风主要是间隙漏风。 按照回转式预热器在结构上对烟气区的分割,产生漏风的间隙分径向、轴向和环向(或称周向)三部分。对于一定系列型号的回转式预热器,其转子具有确定的直径和高度,相应的转子和机壳之间在径向、轴向和环向的泄漏长度也是确定。因而从设备方面讲,减少预热器漏风的关键在于要设法减少上述三部分的动静间隙,即采用能减少各向间隙、性能良好的密封装置和密封间隙的调整装置。256页国内CE技术的600MW锅炉,其回转式空气预热器的密封装置采用了美国CE空气预热器公司的最新技术,密封系统比较完善,除采用了一般的径向、轴向和环向密封装置外,还采用了转子热端可弯曲的扇形密封

29、板结构,以减少热态时转子产生蘑菇状变形后的间隙。在每向密封的交换处,结构考虑得比较仔细,对可能发生堵塞以及泄漏小孔的存在等因素都给予重视。由于采取了上述先进技术,减少了漏风。对于600MW锅炉的回转式预热器的计算漏风率可达到7%8%,实际漏风率约为8%10%。 现将各部分密封装置的结构情况分别介绍如下: 1、径向密封装置 径向密封装置是用以防止和减少预热器中空气沿转子的上、下端面通过径向间隙漏到烟气区的漏风量,还可以减少一次风区沿转子的上下端面通过径向间隙漏到二次风区的漏风量。预热器的径向密封装置如图7所示,它主要由密封扇形板、径向密封片以及间隙调整装置等所组成。在转子的24块径向隔板的上、下

30、端,各装有一列密封片,径向密封片由1.5mm厚的低合金高强度钢(柯坦钢)制成,沿转子径向分成数段,用螺栓固定在转子模数仓格的径向隔板上,密封片的螺栓孔为长圆形,以便在安装检修时能对所装的密封位置进行适当调整以及密封片受热膨胀留有一定膨胀余量。径向密封片随转子一起旋转,径向密封装置的密封区域即为扇形板密封面与其下面(或上面)23列密封片端面相接壤的区域。 对于三分仓式空气预热器,在转子上下端面处各设有三个密封区(或称惰性区),相应在转子的上下端面各装有三块扇形板,从而将整个转子的通流截面分割成六个区域,即三个密封区和三个通流区,其中一个通烟气,另二个分别流通一次风和二次风。各区域的角度分配按锅炉

31、燃用煤种特性以及一、二次风温要求来定,先加热一次风还是先加热二次风(先加热二次风称为逆转式),也应由煤种对干燥剂温度要求来定。如果要求干燥剂温度不高,则选用逆转式,先加热二次风以获得较高的二次风温,然后再加热一次风(一次风温低于二次风温)。 图7 径向密封装置 冷端扇形板由框架及扇形密封平面所构成,具有较好的刚性。密封面经机械加工,故表面平整光洁。冷端扇形板支承在冷端连接板的中间梁及侧梁上(为一、二次风之间的密封区)。每块扇形板各有三个支承点,其中内侧(近轴一端)一点,外侧二点,扇形密封板平面位置的高低可通过改变支架处的垫片厚度稍加调整,以使密封间隙达到所要求的数值。扇形密封板受热后在径向可作

32、向外侧自由膨胀。回转式预热器工作时,转子受热后会产生“蘑菇状”变形。这是因为烟气自上而下流经预热器受热面转子,而空气则是由下往上流经转子受热面,由于烟气的冷却和空气的加热,使转子上端面的径向隔板金属温度较下端面处为高(故转子的上端称热端,下端称冷段)。转子上、下端径向隔板的壁温不同,其径向的热膨胀量也不同,因上端的温度较下端高,故其膨胀量也较下端为大,从而使预热器转子产生向下弯曲的变形,因其形似蘑菇状,故称“蘑菇状”变形。转子受热后产生“蘑菇状”变形,给安装、检修时密封间隙的调整带来一些困难。因为,如在冷态时将径向密封间隙(径向密封片与扇形板密封面之间间隙)沿径向都调至相同的数值,则运行时必然

33、会造成一些区段的间隙变大;另一些区段的间隙变小,甚至可能发生严重的碰擦。为此,在冷态调整时应充分考虑到转子热变形的影响,沿径向预留不同的间隙量。热端扇形板的密封面采用可弯曲的结构,每块扇形板上各有三个支吊点,其中靠近轴中心的一点支吊在转子的中心密封筒上。由于中心密封筒是吊挂在导向轴承的座套上,可随主轴的热膨胀而一起上下移动,从而保证了热端扇形板内侧可“跟踪”转子的热变形,因而能避免径向密封面内侧可能发生过度碰擦而引起的严重磨损。扇形板外侧的两个支点通过吊杆与控制调节系统中的电动执行机构相连,在电动执行机构的驱动下,能使扇形板外侧作缓慢的升降运动,以对外侧的径向密封间隙作相应的调整。热端扇形板采

34、用了可弯曲的结构后,运行中可由传感机构跟踪转子的“蘑菇状”变形,并通过连杆装置使扇形密封板产生与转子“蘑菇状”变形相吻合的弯曲变形,使得径向密封间隙始终能维持在很小的范围内,从而有效地减少了因转子产生“蘑菇状”变形所增加的漏风量。在每块热端径向扇形密封板的电动执行机构中各配置2台可逆式电动机,即每台预热器共配有6台电动机,2台可逆式电动机分别接自不同电源,以确保运行安全可靠。电动机是通过减速器和三向齿轮箱与2台执行机构相连,以保证控制同一扇形板的两套执行机构动作能“同步”。跟踪自动控制热端扇形密封板与转子径向间隙自动调整装置可由可弯曲密封扇形板(图8)、连杆装置、传动机构、机械传感器(图9)和

35、控制线路等组成。 图8 可弯曲扇形板热端密封扇形板的外侧通过销子连接的连杆装置,在热态时可借助电动调节执行机构的外力,进行弯曲变形调节,在调节机构的作用下扇形板近转轴侧1/3基本不变形,而近外侧的2/3产生变形,且变形情况能较好地与转子的“蘑菇状”变形相吻合,从而有效地减少径向密封间隙,一般平均内侧间隙可以控制在1.5mm范围之内,外侧间隙可控制在3.2mm之内。这种调节机构通过销子连接的连杆装置作用在可弯曲扇形板的悬臂梁上的连接方式,其特点是能够吸收扇形板与调节机构之间由于温度不一所产生的相对位移。为了在运行中跟踪转子的“蘑菇状”变形,在扇形板的外侧端部装有一只机械传感器。它由套筒和推杆组成

36、,在推杆组件上装有触头和传感头装置,传感头装置内装有限位开关和使推杆返回的弹簧机构。整套组件固定在扇形板上,并随转子变形一起下垂移动。在转子的T字型钢上装有钨铬合金制成的硬质凸形触块。当传感头与凸形触块触(或相碰,或远离)时产生的信号,通过限位开关传递给电动机的执行机构,来实现对扇形板与转子径向密封片间的运行间隙的有效控制。这种自动跟踪控制转子“蘑菇状”变形的密封间隙的动作原理是:锅炉点火后,扇形板驱动机构上的计时器以每小时一次的频率接通驱动电动机,该电动机以每分钟1.5mm的速度使扇形板向下移动,直到使传感器触头与T型钢上的凸形触块接触为止。而当两者一接触,便闭合装在传感器头部组合件上的限位

37、开关,使驱动电动机停2S,随后电动机倒转带动扇形板向上复位移动约3mm。该动作每小时进行一次,直到转子“蘑菇状”变形到最大的下垂量为止,此时限位开关发出信号,使扇形板上的驱动机构的计时器每小时改为每日一次跟踪动作。只要转子处于完全“蘑菇状”变形状态,调节装置就以这种“相对静止状态”跟踪动作。当锅炉负荷变动(如负荷降低)而使转子上翘时,凸形触块便与传感器触头接触,使扇形板上升移动。但它们之间每接触一次扇形板便会向上提升约3mm。若负荷增加时,扇形板又在调节装置的驱动下自动进行跟踪动作。 2、轴向密封装置回转式空气预热器在转子外圆周与机壳之间有较大的空间,如果不采取密封措施,空气会漏入烟气中去。为

38、了减少空气在转子周围沿其周向漏入烟气区,故需装设轴向密封装置。轴向密封装置主要由轴向密封片和轴向密封板所构成。轴向密封片由厚度为1.5mm的柯坦钢板制成,它通过螺栓固定在转子外圆周的所有(24块)径向隔板上,随转子一起转动。沿整个转子的高度,轴向密封片分两段布置(在围带柱销处断开),其中位于柱销上面的为热端轴向密封片,柱销以下的为冷端轴向密封片。轴向密封板装置有3块,沿周向它们分装设在转子3个密封区的外侧而位于机壳之中。轴向密封板装置的结构示意如图10所示,它主要由弧形密封板、支架、调整螺栓及保护罩等所组成,每块轴向密封板上各有4只调整螺栓,分两层布置。弧形密封板经支架及调整螺栓支承在机壳上。

39、弧形轴向密封板的位置(径向),可以通过调节4只调整螺栓上的螺母来整定。在安装检修时,制造厂有轴向间隙推荐值。与径向密封的扇形密封板一样,轴向密封间隙可在预热器运转条件下(热态下)从机壳外部进行调整。 3、环向密封装置环向密封装置包括转子外周上、下端处的旁路密封和中心筒密封两个部分。旁路密封亦称周向密封,其结构如图10所示。它主要由旁路密封片和T型钢所构成,冷、热端的旁路密封片系由许多短折角片(材料为柯坦钢,厚度为1.5mm)拼接而成。为清除密封片连接处的槽隙和增强它的刚度,整体密封片由相互错开的二层散件密封片叠置而成,并用螺栓固定在旁路密封的角钢上。旁路密封片沿转子外围呈圆形布置,只是在扇形板

40、处断开,另设旁路密封件。由于密封角钢是与上、下连接板相固定,故旁路密封片是静止不动的。T型钢与转子冷、热端外周上的角钢相连接,随转子一起旋转,T型钢的垂直端面为旁路密封的密封面,在安装旁路密封片时,使它们与密封面之间保持一定的间隙。考虑转子的热变形,应预留冷、热端的间隙值,当预热器工作时,转子产生热变形,可使密封间隙降到较小的数值。旁路密封装置是用来减小经转子与机壳之间通过的烟气和空气旁通量,即部分烟气和空气不经转子中的受热面而直接从转子与机壳之间的间隙中短路流过。同时,它对减少轴向密封和径向密封的漏风也起到一定的作用。 中心筒密封片由1.5mm厚的柯坦钢弯制而成,固定在转子中心筒的热端和冷端

41、端板的圆周上(见图11),并随转子一起旋转。密封片与固定在机壳的环形密封盘或密封盖的凸缘之间保持一定的间隙。中心筒密封装置可以看作是径向密封在转子中心部分的延伸,对减少漏风也起一定的作用。由径向、轴向和环向密封装置联合构成的是一个封闭和可调的密封系统,是保证预热器具有较小漏风率的主要结构措施。在回转式预热器的上述三种密封间隙中,漏风量最大的是径向间隙漏风(一般约占总风量的2/3);其次是环向的密封间隙漏风;最小是轴向漏风。在间隙及漏风通流截面积相同的条件下,冷端处的漏风量较热端为大,这是因为空气区与烟气区的压差,冷端要比热端为大;且冷端的空气温度低,密度大,故冷端的漏风量也为较大,通常约为热端

42、漏风的二倍左右。 图9 机械传感器 图10 轴向密封和旁路密封示意 图11 转子中心筒密封片 (六)清洗装置 回转式空气预热器由于波纹板布置得较紧密,波纹板之间的流通通道狭窄,因而在预热器运行时气流的流动阻力较大,且烟气中的飞灰容易粘积在波纹板上,引起波纹板的腐蚀和气流通道的堵塞。这样不仅会使送、引风机、一次风机的电耗增加,而且还会因换热条件变差,使一、二次风温降低,排烟温度升高,影响锅炉效率。流动阻力的增加,使风量减小满足不了要求,限制锅炉的出力。此外,在锅炉启动阶段,因炉内温度低,如果油燃烧器雾化好,燃料不易完全燃烧,于是从炉膛随烟气带出的未燃的油滴和炭黑易沉积在空气预热器的波纹板上,而这

43、些可燃物在一定条件下(一定温度和氧气浓度)会再次燃烧,则称为二次燃烧,从而使预热器烧损,遭受严重损失。某电厂600MW机组在启动调试过程中,由于油燃烧器雾化质量差,发生过回转式空气预热器的二次燃烧。为保持预热器波纹板表面的洁净,回转式空气预热器设置了专门的吹灰器和清洗装置。每台回转式空气预热器在烟气侧冷端设有一台伸缩式吹灰器,该型吹灰器系非旋转的伸缩式吹灰器。吹灰器采用电机驱动,齿轮齿条行走机构,吹灰器在伸进退出预热器的行程中进行吹灰,当吹灰器退出后进汽阀关闭。在吹灰器本体上装有控制箱,除程序控制进行吹灰外,在现场可以电动操作或手动操作吹灰。这种吹灰器采用单马达推进,步进方式吹灰,在吹灰器的控

44、制箱中装有步进定时器,可以方便地根据需要设定每次步进的距离和吹灰的时间,以达到满意的吹灰效果。由于它是用蒸汽作为吹灰介质,在蒸汽进入预热器的吹灰器前的管道的疏水装置应装在靠近吹灰器的向上流动的蒸汽管道上。每台回转式空气预热器烟气侧的热端和冷端各装一根固定式清洗管,按转子旋转方向,清洗管应装在靠近烟气侧的起始边,以便清洗后的水可从烟气侧灰斗排出。清洗管上装有一系列不同直径的喷嘴,使预热器转子内不同部位的受热面能获得均匀的水量,从而保证清洗效果。清洗介质为常温工业水,冲洗水最小压力为0.515MPa左右,如果采用6070C的温水清洗效果更好。水的PH值约为1012。用水冲洗波纹板,一般是在波纹板上

45、积灰严重,预热器空气侧的压力损失大于规定值,伸缩式吹灰器已无法去除波纹板上的灰垢时才使用水冲洗方法。每台回转式空气预热器有二根固定式灭火管,分别布置在预热器烟气侧的进、出口处,与固定式水冲洗管相错开,管上也开有许多孔(笛形管)。有的锅炉空气预热器把水冲洗管兼作灭火管用。 五、回转式空预器安装工艺分析 (一)设备的安装 1、主轴检测、修理 如图12所示,装设一台简易化电动葫芦吊装架,对主轴进行检测。将主轴吊放在元宝铁上,标出轴端面16个等分点,调整元宝铁,使主轴呈水平状态,盘动主轴,记录两干分表记录值。主轴两端300轴颈处测得同轴度不大于0.08mm为合格。以下部键槽为基准,用划针划出上下两键中

46、心线,检查是否在同一中心线上。 图12 主轴检测装置示意图 2、支承轴承检修 1)对支承轴承进行解体检查、清理。 2)在定子下端板上划出轴承座就位纵横中心线,并在轴承座下部同样划出就位中心线。以两中心对齐找正。正式定位后,用塞尺检测轴承座与定子下端板接触情况。3)轴承型号为9069404,内圈与轴径紧里0.0mm,外圈与轴承座间隙0.06mm。测量结果合格。4)轴承座应作灌水试验,无漏泄才可回装。 3、导向轴承的检修1)导向轴承中石墨柱瓦是易损件,安装前必须进行认真检查,无缺陷方可使用。2)在定子上端板上划出轴承座定位中心线,并在轴承座下部作定位中心线,按此二中心线找正就位。 4、主副减速传动装置检修 (1)摆线针轮行星齿轮减速器检修。检修解体参照图13。卸开柱塞油泵后,将减速机解体,将输入轴(件号20)放于下方,放出润滑油。用吊环螺栓旋入输出端螺孔,吊出输出轴(件号1)和机座(

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