二厂4号炉空预器改造工作总结

1、纳雍发电总厂中电投贵州金元纳雍发电总厂总装机容量8300mw，每台锅炉配二台空气预热器，设计燃料为纳雍无烟煤。其中纳雍发电总厂（二厂4号）锅炉空气预热器为哈尔滨锅炉厂配套 .&空预器柔性接触式密封技术在纳雍发电总厂应用报告纳雍发电总厂2009年12月1. 概述中电投贵州金元纳雍发电总厂总装机容量8300mw，每台锅炉配二台空气预热器，设计燃料为纳雍无烟煤。其中纳雍发电总厂（二厂4号）锅炉空气预热器为哈尔滨锅炉厂配套产品，型号28.5-vi（t）-smr型，投产日期为2006年11月。现针对其空预器密封间隙过大，漏风率过大（15%左右），为提高空预器运行的经济性，降低空预器漏风率，节约能耗，提高

2、锅炉效率，我厂通过对国内现有空预器密封技术进行了解和技术论证，采纳北京华能达电力技术责任有限公司提供的径向冷热端安装柔性接触式密封技术，对二厂4号炉、空预器密封进行改造。改造后，空预器漏风率在300mw负荷降至3.61%，在280mw负荷降至4.64%左右，供电煤耗下降1.76g/kw.h，风机系统耗电率下降0.2,取得了良好的经济效益。2.设备规范及技术指标2.1空预器 型 号：28.5-vi（t）-smr结 构：空预器转子为模式， 36个扇形分仓转 速： 0.85r/min2.2 锅炉主要设计参数（设计煤质下）项 目单位b-mcr工况ecr工况过热蒸汽流量t/h1025900过热蒸汽出口压

3、力mpa17.417.33过热蒸汽出口温度540540再热蒸汽流量t/h837.465795.117再热蒸汽进/出口压力mpa3.831/3.6553.647/3.481再热蒸汽进/ 出口温度323.7/540318.9/540汽包压力mpa18.9018.70给水温度281.0277.8一次风温度340337.8二次风温度355351.7炉膛口烟温1006992排烟温度(未修正)122120计算燃料消耗量t/h123.74118.77锅炉效率%91.7091.79.3 煤质资料项 目符号单位设计煤种校核煤种收到基碳car%63.1458.08收到基氢har%2.362.01收到基氧oar%1

4、.361.06收到基氮nar%0.860.37收到基硫sar%0.620.62收到基灰份aar%23.6627.5全水份mt%810空干基水份mad%1.952.25干燥无灰基挥发份vdaf%8.057.1收到基低位发热量qnet,v,arkj/kg2335421302可磨性系数hgi6060变形温度dt11901120软化温度st14001300熔融温度ft150014103.柔性接触式密封简介3.1柔性接触式密封传统空预器密封技术是采用刚性有间隙密封技术，在动静间保持一个最小间隙，达到漏风最小。由于空气预热器的蘑菇状变形问题，而且这种变形随负荷环境温度不断发生变化，使得静密封很难达到一个最

5、佳的动静之间的间隙值。间隙过小，易产生密封板与扇形板的动静摩擦，直接威胁的设备的安全运行;间隙过大，空预器漏风率过大，又会影响到机组的经济性运行。柔性接触式空预器密封技术解决了传统空预器密封技术这一薄弱之处，该密封系统能控制并减少漏风从而减少能量的流失。密封系统是根据空气预热器转子受热变形而设计的，它包括径向密封、轴向密封、旁路密封以及静密封，扇形板与滑块间没有间隙，而且该密封系统提供了许多调整值，且维修方便。3.2柔性接触式密封基本工作原理将扇形板固定在某一合理位置，柔性接触式密封系统安装在径向转子格仓板上，在未进入扇形板时，柔性接触式密封滑块高出扇形板5mm8mm 。当柔性接触式密封滑块运

6、动到扇形板下面时，合页式弹簧发生形变。密封滑块与扇形板接触，形成严密无间隙的密封系统。当该密封滑块离开扇形板后，合页式弹簧将密封滑块自动弹起，以此循环进行。如图1.1、1.2所示。图1.1柔性接触式密封运行示意图图1.2 柔性接触式密封安装立体图3.3柔性接触式密封系统的主要特点3.3.1采用柔性接触式密封技术，不会形成密封间隙，密封效果好。由于扇形板与径向密封滑块之间没有间隙，则没有气流通过，也就避免了烟气冲刷磨损的问题，从而密封系统能长期运行。3.3.2采用合页弹簧技术。该技术允许空预器的转子在热态运行状态下有一定的圆端面变形及圆周方向的变形，特别适合空预器的改造。对于围带驱动的空预器转子

7、，圆端面有2mm3mm的跳动量是十分普遍存在的。空预器热态下，圆端面和圆周椭圆度均有不同幅度的变形问题存在。这种技术也可以自动补偿这样的变化。3.3.3自润滑合金高温下干磨擦系数0.1，对主轴电机驱动电流影响甚小，增加不超过1。3.3.4检修工艺简化：柔性接触式密封系统采用工厂化生产，车间组装成单个密封元件,对原有转子的椭圆度、两端面的平行度、平面度；转子转动跳动量要求降低，大大简化了现场安装的工艺程序，工期短。3.4材料设计3.4.1 密封滑块密封滑块采用一种高科技材料：自润滑合金，如图1.3所示。此种材料在高温无润滑脂的条件下，可以达到很低的摩擦系数,具有耐磨损、耐高温、摩擦系数小、安装方

8、便及更换组件快捷的优点。图1.3 密封滑块材料的主要性能指标：材料名称自润滑合金密度（g/m3）7.54硬度（hb）450-800干摩擦系数0.05-0.2抗压强度(mpa)355抗弯强度（mpa）275适用速度m/s0.3-2.5使用温度-30-550年磨损量（圆周处）mm0.36弹性模量e（105 mpa）1.83膨胀系数(106)10.72切变模量g(103 mpa)80.43.4.2 弹簧 接触式密封技术的另一核心技术是弹簧，如图1.4所示，该弹簧为inconel x-750是以al、ti、nb强化的镍基合金，是inconel合金系统中早期发展的应用广泛的合金之一。合金在980oc以下

9、具有良好的强度、良好的抗腐蚀和抗氧化性能，而且也有较好的低温性能，成形性能也好，能适应各种焊接工艺。图1.4 弹簧力学性能品种线材，1号硬度线材，弹簧硬度状态退火时效15%冷加工时效50%60%冷加工时效30%冷加工时效完全热处理厚度（mm）0.630.6312.76.36.310.610.612.70.36.36.312.7b(mpa)105989211381314152010981373123610301000103011384.空预器改造效果4.1改造前、后号炉风烟系统参数对照表单位改造前改造后设计值负荷mw300300总风量m3/s263274.6送风系统入口温度6/523.8/23.

10、3动叶开度%73/6177.4/63.1电流a66/6663.7/64.6空预器进/出口压差kpa1.6/1.61.10/1.101.1二次风温377/378374.7/379.6引风系统静叶开度%74/8161.3/65.1电流a158/162136.8/134.3空预器进/出口压差kpa1.9/2.11.65/1.531.2入口烟温416/415417.6/416.4出口烟温124/126140.3/136.2一次风系统入口导叶开度%26/4929.6/38.8电流a77/7765.5/60.0空预器进/出口压差kpa0.7/0.70.5/0.40.51一次风温349/348356.3/3

11、58.3排烟温度119.96134.791194.1.1改造前、后号炉空预器漏率对照表项目单位改造前（试验院据）改造后（试验院数据）改造后（试验院数据）负荷mw200280300漏风率a空10.784.933.74b空15.274.343.48平均值13.0254.643.614.1.改造前、后空预器4号炉风机系统耗电率统计月份发电量(万kw/h)a引风机b引风机a送风机b送风机a一次风机b一次风机风机系统耗电率（）耗电率（）耗电率（）耗电率（）耗电率（）耗电率（）耗电率（）114387.34 0.46 0.40 0.15 0.15 0.34 0.31 1.81 26038.34 0.41 0

12、.38 0.15 0.14 0.34 0.30 1.723修停运4修停运57411.44 0.41 0.41 0.15 0.15 0.28 0.24 1.64 614619.30 0.41 0.39 0.15 0.15 0.26 0.23 1.59 715955.68 0.45 0.42 0.16 0.16 0.25 0.22 1.66 816720.50 0.42 0.39 0.16 0.15 0.24 0.21 1.57 97827.30 0.43 0.43 0.17 0.15 0.20 0.17 1.55 1019156.32 0.44 0.43 0.15 0.15 0.14 0.13

13、1.44 4.2 空预器改造效果分析4.2.1从检修前、后风烟系统参数对照表中可以看出，空预器处风烟压差均有大幅度下降，除空预器处烟气侧压差还偏高于设计值，空预器处一、二次风压差已基本能达到设计参数，说明此次空预器清洗工作取得了良好的效果。4.2.2从检修前、后空预器漏风对比看，空预器漏风率较检修前降至4.64%，空预器密封改造取得了良好的效果。4.2.3由于空预器阻力及漏风减少，4号炉引、送、一次风机运行电流下降，尤其是一次风机电流下降明显，主要原因是空预器漏风中，一次风压较高，在泄漏量占主要份额，另脱硫系统中ggh堵塞对送引风系统造成一定影响，使送风机、引风机电流下降较小。风机系统耗电率下

14、降幅度达0.2。4.2.4空预器出口一、二次风温较检修前得到提高，但在同等入口烟温条件下，检修后排烟温度升高较大，主要是由于漏风减少，窜入空预器冷端烟气侧的一、二风大为减少影响。5.空预器密封改造后节能效益核算.空预器密封改造后，漏风率由改造前13.025%下降为4.64%，由此影响供电煤耗下降1.76085g/kw.h（中电投对标标准：空预器漏风率每变化1%，影响供电煤耗0.21g/kw.h）。按单机年发电量16.5亿kw.h计算，该项改造将每年节约标煤2905吨，按每吨标煤540元吨计算，节约人民币：156.87万元。.从改造前后数据对比看，4号炉空预器密封改造后，风机系统耗电率下降0.2%，按单机年发电量16.5亿kw.h计算，空预器密封改造当年可节约厂用电量330万kw.h。按上网电价0.3281元kw.h计算，节约人民币：108.2