锅炉漏风

锅炉漏风（精选7篇）

锅炉漏风 篇1

在锅炉工作时,由于各种各样的原因都会对锅炉的经济效益产生影响。而锅炉漏风就是影响比较严重的因素之一。锅炉机组漏风在锅炉出现的问题中是比较常见的。会对锅炉效率和安全带来严重的影响,因此对锅炉漏风的产生过程进行分析,并提出相关的解决措施具有十分重要的意义。

1 制粉系统漏风

制粉系统的漏风主要原因是因为制粉系统不是正压系统,而是负压系统,制粉系统各处的压力全部都不高于外界大气压力。因为压力差的存在,系统的各部构造并非严密不透的,所以在此情况下系统的漏风在所难免。

2 对流烟道漏风

即对锅炉热力工况造成的伤害与其有相通之处。漏风后将会导致各个受热面的出口处的烟的温度不断的下降,和漏风处离得最近的受热面烟温下降的最快,而离得远的受热面烟温下降的就相对较少。在排除排烟温度的影响后,对流烟道的漏风引起的排烟热损失同样与漏风量的多少有关。

3 炉膛漏风

3.1 炉膛下部漏风

当炉膛下部漏风而进入来自大自然较冷的空气时,由于额外的增加了空气所以炉内的空气就会因此而变多,烟气的量就会不断的在炉内积存。因为冷空气的焓较小,伴随着漏风量的增多将会导致理论上燃烧温度的降低。随着漏风炉内理论上的燃烧温度不再增加炉内辐射吸热量也就会相应的减少,延迟了燃料的着火,火焰中心就会发生偏移,从炉膛出口出来的烟的温度就会因此而不断升高。对流烟道来说,它最后的受热面和保障就是我们经常所说的空气预热器,这也是此处的出口和入口的平均风的温度比较高的原因.将导致排出的烟的温度增加的较快,如果进风容积再增大,排烟热损失的上升就在所难免了,锅炉机组热效率下降。由于锅炉机组单位辐射吸热量的下降,在燃料消耗量不变的情况下,受此影响,锅炉的蒸发量也就随之降低,我们也知道漏风能造成烟气容积的增大以及炉膛出口烟温的升高,这些都是导致过热器温度提高的原因,过热器安全也就受到了影响。

3.2 炉膛上部漏风

炉膛上部漏风与炉膛下部漏风相比较,要是锅炉的炉膛的上部漏风,一般来讲不会太大的对燃烧的理论温度产生影响,但是不容忽视它对炉膛出口处的烟气容积的影响,烟温的下降的原因之一就是由烟气容积增加造成的,由此在对流烟道中各个受热面的出口烟温也会受到不同程度的影响而降低,炉膛的出口距离和受热面的温度的波动是有必然的联系的。

我们知道炉膛上部漏风对排烟的温度的影响很小,因此就可以这么认为排烟的热损失量的大小取决于漏风量的多少,因为漏风的增加导致了排烟的热损失量增多,因此锅炉的热效率负面的影响由于烟气流速的不断增加对受热面的影少;就是因为漏风才会迫使引风机功率增加,让其的负担增大,消耗的电能也就增多,负荷过大时,就会让引风机的消耗增大,对锅炉的运行效率产生影响;漏风更会让水膜式除尘器变坏以及电气除尘器的运行不顺畅.如果漏风使炉膛出口烟温降低的过多时,就会致使锅炉蒸汽气温的下降。

4 减少锅炉漏风的建议

我们通过分析锅炉漏风的位置以及原因可以确切的得出:锅炉漏风严重影响了锅炉的运行效率,引风机的工作负荷由于漏风的增加而加大,电能消耗的增加也就在所难免,要想让锅炉能够安全经济的运行,不仅要节约电量也要安全的开展生产工作,这对企业的发展具有的意义是很大的,因此有必要把锅炉漏风的问题降到最低点,把锅炉的漏风程度压制到最低,要想让锅炉运行效率提高,风机消耗下降,主要有如下建议:

A.足量的堵漏物品在锅炉的运行现场应该准备齐全,这样就大大的便于发现漏风时的抢救工作。

B.对炉膛的负压状况要密切观察,要把其的数值控制在规定的范围内,这样可以有效的降低出现由于负压过大而造成炉膛以及对流烟道漏风的几率。

C.在企业经济等条件可行的情况下,有必要在炉膛的出口以及各个受热面和烟气的出口处等个个部位进行氧气表的安装,这样可以对漏风情况进行实时的检测和监控,及时的发现锅炉的漏风问题并迅速的根据漏风的位置采取行之有效的措施而解决掉。要是企业的经济条件不允许这样做的话,必须要在炉膛出口、下级空气预热器和除尘器出口这些关键位置进行氧气表的安装,这些都是易于漏风的位置,这样的话,锅炉的管理人员就会及时的知道锅炉的漏风位置,以便于迅速的处理问题,可以把损失降到最低。

5 结语

锅炉运行时的漏风对其自身的影响大,危害多。根据有关的研究指出,炉膛漏风系数每加大0.01,排烟温度就会升高3℃～8℃,不仅如此,能量在排烟热处的浪费就会增多0.2%～0.4%。况且,在漏风比较多时对锅炉内的煤炭的不完全燃烧情况也就变得更严重,燃料的不完全燃烧过多飞灰量也就大大的增加,管道的磨损速度以及腐蚀情况更加难以控制。因此,相对于锅炉运行的管理人员来说,掌握科学合理的防治锅炉运行过程中的出现漏风的手段,积极参加针对锅炉漏风防治的专题讲座,这些对锅炉运行效率的提高,设备健康平稳经济的工作以及企业的安全生产工作的开展的现实意义是相当大的。对企业的运营成本的降低也是由积极意义的。

参考文献

[1]金维强.大型锅炉运行[M].北京:中国电力出版社,1988.

[2]丁明航,雀百成,陆其虎,等.锅炉技术问答1100题[M].北京:中国电力出版社,2001.

锅炉漏风 篇2

摘 要：本文介绍了华电龙口公司如何利用QC工具降低#6锅炉空气预热器漏风率。通过QC工具达到了降低空预器漏风率的目的，实现了公司节能减排、低碳环保的目标，降低了生产成本，创造了效益。

关键词：空气预热器；漏风率；QC

目前我国正在大力倡导创建节约型社会，推行低炭经济。华电龙口发电股份有限公司现装有四台4×220MW中间再热自然循环汽包炉。位于美丽的渤海之滨龙口；为保持美丽城市的蓝天碧水，公司要求空气预热器漏风系数必须达到设计值（或以下），确保锅炉效率，减少能量损耗和排放，争创节能减排的示范工程。

1 现状调查

我们对公司#6锅炉空气预热器产生漏风的症结进行了全面的分析，确认漏风是由以下三个环节产生的：①转子由空气侧转动到烟气侧，必然会将扇形仓中的空气带入烟气中，而形成携带漏风。②由于静止部件密封扇形板和旋转部件密封片之间必然存在间隙，烟气侧为负压，而空气侧为正压，因此在压差的作用下，会使空气漏向烟气侧形成直接漏风。③由于安装不当产生的一些漏风：比如密封元件安装误差偏大，密封间隙值偏差过大没有达到设计要求等。

2 空气预热器结构简介

龙口公司#6锅炉配置2台三分仓受热面回转式空气预热器，其主要由动、静两部分组成；动部分包括：支承轴承、转子、导向轴承等；静部分包括：冷端连接板、外壳、热端连接板等；因动、静部件间存在间隙和空气和烟气间存在压差，所以就必然存在介质的流动，于是就产生了漏风。

3 目标确定

根据公司要求，我们将空气预热器的漏风系数控制目标值设定不大于6%。

4 制定对策

我们针对上述两条主因分别制定对策，如表1所示：

5 实施对策

实施一：正确安装密封元件。

5.1 校正尺法控制径向密封片安装 本方法是以校正尺为基准，控制密封片安装位置，以达到减少位置误差值之目的，具体实施步骤如下：①将冷端径向扇形板和热端径向扇形板位置误差控制在小于0.5mm范围。②保证径向密封校正尺其纵横水平度均小于0.1mm。③保证各条热端径向密封片成一条直线，密封片间相互高低差小于0.5mm；为适应转子热态膨胀，冷端径向密封片安装时安装成曲线形。

5.2 校正尺法控制轴向密封片安装 ①保证轴向密封校正尺垂直，垂直度误差小于0.5mm。②安装时让轴向密封片靠在校正尺上，不要加外力；尽量做到均匀一致，以减少安装造成的径向误差，将轴向密封片的直径误差控制在0.5mm的范围内。

实施二：保证密封间隙值。

5.3 旋转法复查校正冷态密封间隙 热端校正时先找出最高的一条密封片，以其为准复查三块热端径向扇形板的位置，确保不致发生因间隙过小而使热端径向密封片磨损，影响空气预热器稳定运行；同时也避免了因间隙过大使漏风量增加而导致机组效率降低等现象的发生。

冷端则是以最低的一条径向密封片为准对冷端径向密封片和冷端扇形板间的相互位置进行校正。校正时旋转转子将基准片转到扇形板一侧校正间隙，若不符微调扇形板的位置来确保密封间隙值；然后转到另一侧进行校正；重复进行校正其他扇形板。通过上述实施，随即对密封间隙进行测量，最大误差为0.5mm。

5.4 热态微摩擦法校验密封间隙 转子在热态时会发生蘑菇型变形，因此冷态调整好的间隙值，在热态时不一定是最佳值，为确保热态密封效果，我们在空气预热器热态变形达到最大值时检查空气预热器电流波动情况，经验证电流未发生大的波动。

6 效果检查

6.1 目标值检查

#6机组于2014年12月进行漏风率检测如下：

#6炉负荷194.00MW

甲侧入口氧量：4.87%，甲侧出口氧量：5.74%，漏风率5.11%；

乙侧入口氧量：4.60%，乙侧出口氧量：5.56%，漏风率5.62%；

平均值为5.365% 。

6.2 经济效益和社会效益 空气预热器的漏风系数减小，排烟量相应减少，引风机电耗降低，尾部烟道、引风机等磨损减缓；同时机组效率也获得保证，消耗的煤炭资源减少，排污量减少；全年节煤结算金额19.43万元。

6.3 发电量统计（亿千瓦时）

#6炉发电量（2月底-12月）：

220000*24*30*10*85%=13.464亿千瓦时。

6.4 测算依据

空气预热器漏风率每降低1%，煤耗降低0.166g/KW·h。综合厂用电率为9.2%。

效益计算过程：13.464×（6.91-5.365）×（1-9.2%）×108×0.166×10-6×620=19.43万元。

6.5 无形效果 通过本次活动，增强了小组成员的凝聚力和完成任务的信心，提高了职工解决问题的能力，增强了团结协作精神。

7 巩固措施

为了巩固本次QC活动的成果，我们将上述活动中的2条有效措施编入《空气预热器检修指导书》中，为以后的空气预热器检修提供依据。

8 总结和今后打算

这次QC小组活动，完成了预定的任务，将空气预热器漏风系数控制在6%以下，达到了预期目标，也为以后的工作积累了经验。

锅炉漏风 篇3

1.1 制粉系统漏风对锅炉效益的影响

在锅炉的各项热量损失中, 排烟热量损失所占比例最大, 大概为4%~8%。而排烟温度在一定程度上决定了排烟损失的大小。根据理论计算和运行经验表明, 锅炉排烟温度每升高10℃~15℃, 锅炉热效率就会下降0.8%~1.0%。

在实际运行过程中, 由于磨煤机出力不足或低负荷运行中, 经常手动开启冷风门的方式降低磨煤机出口温度, 导致制粉系统大量漏风, 长时间的运行严重影响了锅炉的安全性和经济效益。现就2010年11月1日#4锅炉运行数据进行分析:运行方式:#2、3、5、6磨煤机运行, #3、5磨煤机冷风门开度分别为50%、70%, 4小时后#3、5冷风门全部关闭, 根据11月1日#4锅炉实时运行数据得出:1-4时冷风门开启时排烟温度的平均值为t1=125.375℃, 5-8时冷风门关闭时排烟温度的平均值为t2=121℃, 排烟温度下降值△t=4.375℃。

根据理论计算和运行经验计算, 锅炉效率上升△η=0.35%。计算燃料确耗量D0为99.56t/h, 由于锅炉效率上升节约的燃料量为:

△D=D0*△η=99.56*0.35%=0.348t/h

每小时节约燃料核算为 (煤炭价格为174元/吨) :

M=0.348*174=60.552元/小时

#5锅炉去冬今春大负荷期间, 由于磨煤机出力不足、回粉管回粉不畅以及给煤发热量高等原因, 造成磨煤机出口温度过高, 为降低磨煤机出口温度, 4台磨煤机的冷风门基本上处于开启状态运行, 由于开启冷风门造成的排烟损失按损失燃料煤计算, 时间设定为5个月。

M=60.552*24*30*5=217987.2元

通过计算可以看出, 仅仅是由于开启冷风门导致制粉系统漏风, 排烟温度升高, 所带来的损失就高达217987.2元, 同时还有引风机电流增大所带来的电耗在这里不在进行计算。

1.2 对策

基于制粉系统漏风对锅炉效率的影响, 在今后的运行中应采取以下相应措施:

(1) 加强对制粉系统的巡回检查, 发现回粉管堵塞时及时进行倒磨放粉, 保证磨煤机出力; (2) 对高温炉烟管路进行缩减改造。今年夏季#5炉#1制粉系统高温炉烟管道进行缩减改造, 改造后, #1磨煤机在实际运行过程中, 在不开启热风门和冷风门的情况下, 磨出口温度能够控制在规定值内且运行较平稳。 (3) 加强燃烧和配风调整。

1.3 制粉系统漏风对省煤器的影响

由于制粉系统漏风, 锅炉负压波动大, 较大颗粒的灰粒被带到尾部烟道, #4、5锅炉吹灰器故障, 运行中长期无法正常投入, 同时省煤器落灰管排灰不畅, 从而造成尾部烟道堵灰, 从检修期间打开观察孔观察, 局部形成了烟气走廊。

今年#3、4、5锅炉省煤器都相继发生漏泄问题。从抽样检查中发现, 管子表面出现明显的小凹坑, 主要是大的颗粒飞灰对管壁的垂直冲击即冲击磨损。

1.4 对策

基于制粉系统漏风对省煤器等尾部烟道管道的堵灰磨损, 在今后的运行中应采取如下改进措施: (1) 加强锅炉给水的水质化验, 保证水质合格。 (2) 加强对锅炉吹灰设备的检修和更新, #4-5炉保证吹灰压缩空气压力在0.8MP以上, 确保运行期间吹灰器的正常投入。 (3) 保持省煤器落灰管通畅减少锅炉尾部烟气的含灰量, 降低了烟气比重, 减少尾部烟道堵灰的可能性。

2 给水温度低分析

2.1 给水温度低对锅炉效率影响

在实际运行中, 一般认为, 汽机高加退出后, 给水温度降低, 会导致排烟温度升高, 锅炉热效率下降。这种观点有一定道理, 依据是:给水温度降低时, 为保证锅炉的蒸发量, 必须加入更多的燃料, 从而导致锅炉对流受热面热量增加。这种观点在锅炉运行良好、排烟温度正常的情况下可能成立, 但是在锅炉排烟温度高于设计、运行状况不太好的情况下就不能成立了。通过我们多次实际试验, 退出高加后, 给水温度降低会使排烟温度也明显下降。分析原因, 结合上面所讲, 给水温度降低确实会使燃料量增加, 但是一方面由于退出高加后, 用汽量减了下来, 锅炉负荷会降低, 另一方面, 由于本来排烟温度偏高, 给水温度降低后, 省煤器换热温压增加, 增加了换热效果, 因此排烟温度会下降, 锅炉热效率会增加。当然, 并不是可以一味地退出高加, 只是在目前排烟温度偏高的情况下的权宜之计, 因为用高加来提高水温, 利用的是电厂的回热循环, 效率必然要高, 除非高加有泄漏。

2.2 给水温度低对锅炉容量的影响

给水温度的确定取决于锅炉参数 (压力) 和容量 (额定负荷) 。那么当锅炉给水温度降低, 锅炉参数不变情况下, 如何确定锅炉的容量, 下面进行了相应的计算。

首先假定主蒸汽温度为额定值的535℃, 主蒸汽出口压力变化值为9.0MP-8.0MP, 主蒸汽焓值如表1。

在温度 (t=535℃) 不变的情况下, 汽压变化值8.0MP-9.0MP, 焓值 (h″) 变化幅度仅为1%, 变化影响幅度不大, 所以压力变化对于负荷影响不大。

给水温度变化时, 在不考虑锅炉燃烧情况以及各项热损失的影响, 对于锅炉负荷 (D) 的影响如表2: (汽压变化时主蒸汽焓值变化不大, 因此假定锅炉主蒸汽温度t=535℃, 主蒸汽压力为9.0MP, 主蒸汽焓值h″=3472.05 kJ/ (kg.K) , 主给水压力为13.0MP)

D1=△h1″/△h0″*D0 (公式1)

式中:

D0-给水温度为额定值时的锅炉最大额定负荷, t/h;D1-给水温度为t1时的锅炉最大额定负荷, t/h;△h0″-给水温度为额定值时的蒸汽与给水焓值, kJ/ (kg.K) ;△h1″-给水温度为t1时的蒸汽与给水焓值, kJ/ (kg.K)

2.3 给水温度低对锅炉超负荷运行影响

2.3.1 锅炉给水温度低造成锅炉超负荷运行

锅炉实际运行过程中, 由于给水温度降低, 导致锅炉燃料量增加, 容积热负荷增大, 为了追求锅炉负荷和蒸汽压力, 常常存在强带负荷现象, 同时由于给水温度对于锅炉容量关系无法正确判断, 造成锅炉长期超负荷运行, 长期超负荷运行对于锅炉的危害非常大。在日常运行当中依照表2所计算出的给水温度下锅炉最大额定负荷运行, 避免锅炉超负荷运行。

2.3.2 对策

针对锅炉由于给水温度降低造成的超负荷运行情况, 在今后的运行中应采取如下改进措施: (1) 在满足汽机要求负荷的情况下, 尽量使机组运行在额定处理以内, 避免超负荷运行。 (2) 在给水温度降低导致排烟温度降低时, 采取热风再循环等措施, 避免尾部受热面低温腐蚀。 (3) 加强燃料调整和配风调节, 避免炉膛局部超负荷运行, 造成炉膛结焦和出口温度过高

参考文献

[1]严家騄.余晓福.水和水蒸气热力性质图表[M].北京:高等教育出版社, 1995.

锅炉漏风对传热和热效率的影响 篇4

锅炉漏风是锅炉机组常见现象, 它影响着锅炉机组经济地运行。锅炉的漏风按照漏风部位可划分为炉膛漏风、炉膛出口以后的烟道漏风和制粉系统的漏风。一般锅炉在运行中炉内处于微负压状态, 炉膛和烟道内保持略低于炉外环境的大气压力, 以避免向炉外喷火、冒烟、吐灰, 因此在炉门、看火孔、炉墙、烟道的不严密部位就会有空气自炉外漏入炉膛和烟道中。锅炉漏风影响着传热和热效率, 特别是对流烟道的漏风, 完全无助于燃烧, 只能增加烟气带走的热损失, 同时增大风机的电耗。减少和消除锅炉漏风对提高机组运行的经济性及提高电厂企业的经济效益具有重大意义。

2 漏风对高温过热器传热的影响

高温过热器一般布置在最靠近炉膛出口的烟道内, 它的漏风主要是由于锅炉本体负压运行使外界空气漏入其中, 漏入的空气大幅度地降低烟气焓, 使传热温差变小, 从而降低传热效率, 即传热性能变差;但空气的漏入又增加了烟气的单位容积, 使单位流量增加, 从而增加了对流传热系数。那么, 传热性能到底如何变化呢?由于高温过热器处在炉膛出口附近, 烟气温度很高, 传热要考虑到烟气对过热器的辐射传热。

经分析, 漏风量越大, 高温过热器的传热温差越小, 而烟气流速却越大。随着烟气流速的增大, 烟气侧对流放热系数增大, 但是由于漏进的是冷空气, 降低了烟气的平均温度, 从而烟气侧辐射传热系数在减小。由于过热器正处在炉膛出口处, 其辐射传热系数和对流传热系数处于同一个数量级, 并且由于辐射传热系数下降的幅度比对流传热系数上升的幅度大, 所以烟气侧放热系数仍然下降了。辐射传热系数的下降和对流传热系数的上升致使烟气侧放热系数下降幅度不是很大;蒸汽出口温度的减小, 导致蒸汽速度减小, 但蒸汽平均温度的减小抑制了蒸汽侧放热系数的减小速度, 所以蒸汽侧放热系数是缓慢下降。烟气侧放热系数和蒸汽侧放热系数都在减小, 所以传热系数也就下降了, 但下降的幅度不是很大。

由以上可知尽管烟气流速增加了, 但传热系数仍在减小, 并且传热温差也在减小, 两者共同作用致使对流传热量下降。其下降的幅度主要取决于传热温差下降的速度。

3 漏风对省煤器传热的影响

省煤器中的对流传热与高温过热器的对流传热是相同的, 差异之处仅是烟气侧温度较低, 烟气侧的辐射放热很小, 另外工质侧是液体, 放热系数比较大。

经分析, 漏风量越大, 省煤器的平均传热温差越来越小, 烟气流速是越来越大, 这与高温过热器的现象是一致的。省煤器的传热系数是增大的, 这与高温过热器正好相反。产生如此的结果是由两个原因造成的:一是烟气流速增大使烟气侧对流放热系数增大, 烟气温度降低使烟气侧辐射放热系数减小。但是由于省煤器处在接近锅炉尾部, 烟气的平均温度很低致使整个烟气侧辐射放热程度很小, 与对流放热不在一个数量级上, 因此整个烟气侧放热系数是增大的。二是由于工质是水, 工质侧的放热系数与烟气侧的放热系数不在相同水平上, 对整个放热系数的影响不大。两者综合, 则省煤器的放热系数是增加的。

随着漏风量的增加, 省煤器的对流传热量还是减小的。这是因为省煤器传热温差减小的幅度远远大于传热系数增大的幅度。从此可看出省煤器漏风导致传热性能变差, 这与高温过热器的结果是一样的, 但其中的机理还是有所不同, 其传热性能变差幅度没有高温过热器大。

4 空气预热器漏风对锅炉效率的影响

空气预热器与省煤器都布置在锅炉的尾部, 漏风对传热的影响基本相同。但空气预热器漏风来源于空气侧, 漏风的温度高于环境温度, 此外空气预热器的漏风直接影响排烟温度。故这里主要分析漏风对锅炉效率的影响。

冷端漏风使排烟温度下降的幅度比热端漏风使排烟温度下降的幅度大得多。冷端漏风使锅炉效率下降的幅度很小, 甚至几乎不变, 但热端漏风使锅炉效率下降的幅度很大。空气预热器热端漏风对锅炉热效率的影响程度大于空气预热器冷端漏风的影响。

当空气预热器的热端漏风时, 漏入的空气温度虽然较高, 但与烟气的温度相比, 温差比较大。所以降低了烟气的平均烟温, 使传热性能变差, 传热量降低, 热端的出口烟焓增加, 出口烟温降低不大。烟气进入冷端后尽管传热系数增加了, 但因进口烟温略有下降, 且传热面积较小, 故总的烟气放热量增加不多, 冷端出口烟温就降低得很小, 热端减少的放热量几乎全部被排烟带走, 所以排烟损失大幅度增大, 锅炉效率就降低得很多。

当冷端漏风时, 漏入的空气温度虽然较低, 但烟气与冷风的温差比热端小得多。因而, 冷端传热温差的减小不如热端大, 且传热面积较小, 导致总传热量减小的幅度也明显小于热端, 排烟损失的增加和锅炉效率的降低均小于热端漏风的影响。

5 结论

锅炉各处受热面漏风影响的机理不完全相同, 对传热量减少的影响也不完全一样。漏风一方面降低了受热面的传热温差, 另一方面使对流传热系数增加, 但总的传热量是减少的。在高温烟气处存在一定份额的烟气辐射放热量, 漏风后这部分热量将减少;随烟温降低, 受热面烟气辐射放热系数逐渐减小;在低温烟气处, 如尾部烟道, 烟气辐射放热量非常小, 漏风对此的影响完全可以忽略不计。因此, 漏风后高温受热面传热系数会减小, 随烟温降低, 受热面传热系数减小的幅度变小, 在锅炉尾部传热系数会增大。同样, 随烟温降低, 漏风后相应受热面传热量减少的幅度逐步降低。在实际运行中, 应尽量减少炉膛出口处受热面的漏风, 防止传热量减少引起出口烟温升高, 避免后续受热面金属超温。

空气预热器漏风会使锅炉效率下降, 但热端漏风的影响比冷端大, 主要原因是热端漏风温度与烟温的差值比较大, 传热温差下降的幅度大, 且热端的传热面积大于冷端。所以, 在设计制造和运行中, 特别要严格控制空气预热器热端的漏风。

漏风不仅会引起排烟热损失, 影响传热性能, 还会使漏风以后的受热面磨损加剧, 引风机电耗增加以及因漏风过大而迫使锅炉降低出力运行, 所以应努力设法把漏风减少到最低限度。

摘要：锅炉不同位置的漏风对于锅炉各个受热面的传热影响是不同的, 对整个锅炉热效率的影响也是不同的。

锅炉漏风 篇5

目前, 火力发电机组仍是我国电力供应的绝对主力。随着电力改革制度深入进行, 发电企业的竞争日益激烈。同时随着国际原煤市场的起伏变化, 节能降耗成为所有火电机组的共同目标。中国华电国际十里泉发电厂加大了内部挖潜力度, 查找影响耗能因素。通过对#7机组的耗能分析, 发现由于炉底漏风, 低负荷时燃烧不稳, 排烟温度和吸风机电耗同比增加。相关部门决定对炉底水封系统进行检查和改造, 减少炉底漏风, 实现锅炉安全经济运行。

1 锅炉概况

十里泉发电厂2×330MW机组四期工程7号锅炉为哈尔滨锅炉厂制造, 于1997年11月22日移交电厂生产。采用了美国CE燃烧工程公司的引进技术, 型号HG—1021/18.2—YM9型。锅炉为亚临界、一次中间再热、自然循环锅炉, 燃料为烟煤。该锅炉为单炉膛、平衡通风、四角切圆燃烧方式, 过热汽采用两级喷水调温、再热汽采用摆动喷燃器调温, 异常情况采用事故喷水减温。锅炉采用双V型水封式湿式除渣系统, 渣斗底部是两台单辊式碎渣机, 冲渣水水源为循环水[1]。

2 锅炉底部漏风原因分析及水风系统改造

由于近期#7炉排烟温度和吸风机电耗相比去年同升高幅度较大, 我厂生产技术部组织专业人员对问题原因进行排查和分析, 并着重对锅炉漏风进行了检查, 发现炉膛底部设备存在缺陷, 底部漏风严重。经研究决定对相应设备进行整改, 同时规范运行操作, 减少底部漏风。

经检查发现, 锅炉冷灰斗水封来水管多数腐蚀老化造成水压过低, 同时由于水封供水设计上采用渣水系统循环, 水中携带大量的灰粒, 不仅严重磨损管路和阀门, 使管路经常出现跑冒滴漏;在阀门消缺时系统隔离不严, 增加了检修难度。且灰粒沉积在水封槽及供水管路中, 造成堵灰, 渣水循环母管也堵塞严重, 循环水量下降, 使水封槽局部断水和水封供水量严重不足, 削弱了水封密封水的应有作用, 导致水封槽内水位无法维持, 造成炉底严重漏风。为从根本上解决问题研究决定跟换水封槽水源, 将工业水至吸风机冷却水管路中引出一路水源用作水封系统用水。

3 底部漏风对锅炉安全经济性影响分析

(1) 在2月18日#7号机组锅炉水封系统改造后进行投运, 效果非常的明显, 排烟温度和吸风机电流有着明显的下降。

我们也对水封系统改造前后不同日期的各个参数进行了比较, 在2月12日和2月20日取了两点负荷相同时, 各个参数的变化如表1所示。

通过半个月的数据采集, 在负荷稳定没有重大操作的情况下, 排除环境温度对排烟温度的影响, 我们计算出水封改造投运前后排烟温度平均下降15℃, 吸风机电流平均下降30A, 吸风机耗电率平均下降0.1%

(2) 炉底漏风对锅炉安全性影响也是很大的。当外界冷空气由炉膛底部漏入时, 炉内过量空气系数就会增大, 烟气体积就会增加。大量冷空气进入炉膛, 使炉膛温度降低, 由于冷空气的焓不大, 致使理论燃烧温度随着漏风量越大而下降得越多.由于漏风炉内理论燃烧温度下降, 炉内辐射吸热量减少, 燃料着火时间推迟, 锅炉燃烧器出口煤粉燃烧着火距离延长, 火焰中心会上移, 炉膛出口烟温升高, 受热面可能超温。当负荷较低时或者燃烧调整不及时稳燃措施不到位的情况下, 很可能造成锅炉灭火。

4 结语

通过分析说明底部漏风对锅炉的安全经济运行危害极大, 同时底部漏风使排烟温度和吸风机耗电率大大增加。通过对#7机组水封系统改造前后锅炉运行状况的比较, 这次改造降低了机组的排烟温度和厂用电率, 节约了公司的发电成本。十里泉发电厂还担负着市区冬季供暖的任务, 如果底部漏风过大迫使锅炉降出力运行, 会严重制约我厂安全经济运行。可见, 减少底部漏风对锅炉经济型和安全性具有重大意义。

参考文献

[1]QW/04.17.00.0101—2013.《330MW机组集控运行规程》[S].

锅炉漏风 篇6

然而实际运行中,漏风率大、低温腐蚀和堵灰、受热面磨损严重成为回转式空预器现亟待解决的主要问题,其漏风率通常为6% ~ 15% ,且在安装、制造工艺或者维护不理想的情况下可能会达到20% 以上,直接影响到锅炉安全、经济运行。据试验统计数据表明,300 MW机组配套的回转式空气预热器漏风率每下降1%,机组煤耗可降低0. 16 g/( k W·h)[3]。

1四分仓空预器检修过程中发现问题描述

1. 1四分仓回转式空气预热器

某电厂300 MW CFB锅炉配套容克式四分仓空气预热器,转子内径13. 5 m,转子主要由36个扇形格仓( 每个10°) 和转子中心筒组成,转子中心筒支承端轴装置球面滚子推力轴承,支承轴承装在冷端中心梁上。在空气预热器的上部,转子通过固定销固定在中心筒上的导向端轴,由双列向心球面滚子轴承导向,导向轴承固定在热端中心梁上。

传热元件由波形薄钢板组成,分三层布置在转子扇形格仓内,热端、中温端、冷端蓄热元件高分别为1 000 mm、705 mm、305 mm。每层受热面所采用的材料和厚度均不同,以适应各区段的不同壁面温度和工作条件。当发现空气预热器出、入口一、二次风及烟气压差有较大变化时,采取加强吹灰等措施, 保证空气预热器能够正常运行。

1. 2检修中发现的问题

解体中发现问题图片: 图1为中温端磨损严重的受热面碎片散落到冷端蓄热元件上; 图2冷端蓄热元件底部,凹陷最深处约8 cm,图3、图4为高温端蓄热元件磨损情况。

实际运行中,空预器漏风率过大,会使蓄热元件积灰加剧,烟气出口温度降低,蓄热元件的冷端温度也会越低,低温腐蚀严重。积灰增大会使烟、风流动阻力增加,烟、风压差增大,进而造成空预器漏风率增加。图1可以看到中温端蓄热元件部分破损成碎片,散落在冷端蓄热元件上的,造成中温端与冷端蓄热元件换热效果差,换热面积不够,同时碎片堵塞烟气与空气通道,厂用电率也会上升。

空预器出厂时所设计吹灰蒸汽压力为1. 37 MPa,耗气量约6. 5 t / h,过热度不小于150℃ ,空预器解体后发现冷端蓄热元件底部有吹损迹象; 且吹灰蒸汽可能冷凝成水并与积灰层形成低温黏结灰, 使冷端积灰严重,积灰中成分与SO2等物质结合生成灰垢这一属性较硬的物质并且黏结在波纹板上, 使烟气阻力增大,造成排烟温度升高。如图2所示, 在经过将近6年的运行时间,冷端蓄热元件在吹灰器的吹损作用及腐蚀作用下,已达到使用寿命,很难满足蓄热元件的蓄热功能。

由于我国火电厂中CFB锅炉燃用动力煤的质量普遍较差,灰分含量较高,烟气携带大量灰分流经空预器蓄热元件时,加之蓄热元件由间隙狭窄的波纹板构成,极易对蓄热元件造成吹刷、积灰, 对电站锅炉正常运行危害巨大。图3、图4可以看出含尘烟气对高温端蓄热元件冲刷严重,造成高温端蓄热元件框架钢板磨损严重及元件单元磨损出孔洞。

2烟气中酸露点的计算

空气预热器作为锅炉的尾部热交换设备,由于此处烟气温度低,冷端蓄热元件温度也最低,烟气中的SO2和水蒸汽可能在蓄热元件上凝结,从而造成冷端蓄热元件的低温腐蚀。而决定烟气酸露点高低最重要的因素为烟气中SO2转化为SO3的份额,以及烟气中水蒸汽的份额,空预器发生低温腐蚀的根本原因是冷端蓄热元件温度低于烟气酸露点,因此锅炉运行过程中冷端金属温度应控制在合理的范围内,一般高于烟气酸露点( 15 ~ 20) ℃。

CFB锅炉运行温度通常在( 850 ~ 950) ℃之间, 这是一理想的脱硫温度区间,其通常采用炉内脱硫技术,向床内加入石灰石和脱硫剂,燃料与脱硫剂混合后并经多次循环,反复进行低温燃烧过程和脱硫反应,加之炉内存在剧烈的湍流运动,在Ca /S摩尔比约为2时,可以使脱硫效率达到90% 左右,SO2的排放量大大降低,普遍认为,循环流化床锅炉是目前最实用和可行的高效低污染燃煤设备之一。

山西某热电厂CFB锅炉燃烧煤矸石与洗中煤, 设计煤质元素分析与工业分析特征数据见表1。

前苏联“锅炉机组热力计算标准法”中考虑了灰分对于酸露点的影响,提出的经验公式在锅炉设计中起到非常重要的作用,适用于固、液、气燃料,是我国目前很多锅炉厂主要应用的计算公式。但由于实测值与计算值有些出入,计算值有时会造成较大偏差。根据前面的分析数据,文献[4—6]通过对多种计算酸露点方法进行分析比较,得出影响烟气酸露点计算的主要因素,并提出修正后的计算公式,对工程实践具有一定的引导作用。

式( 1) 中: K为烟气中SO2排放系数,ts1为烟气中水露点温度,αfh表示飞灰占燃料灰分的份额,本厂灰渣比6: 4,取αfh= 0. 6,当炉膛出口过量空气系数α = 1. 2 ~ 1. 25时,β取值121,当α = 1. 4 ~ 1. 5时, β取值129,本厂运行中过量空气系数在[1. 2,1. 25] 内,取β = 121。Aar,zs,Sar,zs分别为收到基折算灰分与折算硫分。

文献[7]中认为按总空气量的水分计算,烟气中的水蒸气含量更符合实际,精度更高。结合本地气温变化规律与年平均相对湿度( 当地环境空气相对湿度54% ,绝对湿度为2. 62 g / m3) ,计算出本厂烟气中水蒸气体积分数为8. 6%,结合烟气中水露点计算公式

烟气中SO2排放系数K采用如下计算公式

式( 3) 中: Vg py为干烟气量( Nm3/ h) ,SO2为烟气中二氧化硫浓度( mg /Nm3) ,B为单位时间内燃料消耗量( t/h) ,Sy为燃料收到基全硫含量( % ) 。

则3号锅炉烟气露点计算如表2所示。

3空预器漏风率计算

回转式空气预热器漏风主要是直接漏风所引起的,占到总漏风量的80% 以上,无论是受热面回转或风罩回转式空预器,其本身为转动机械,动静部件间存在一定间隙,在烟气侧与空气侧存在压差作用时,就会引起漏风,加之空预器在热态运行时转子发生的蘑菇状热变形,引起热端径向间隙增大,是漏风率超标的主要原因[8,9]。虽然三分仓与四分仓回转式空预器热端径向密封均采用一套可调间隙式自动漏风控制系统,但实践证明其可操作性较差。

空预器直接漏风量可由式( 4) 计算。

式( 4) 中: k为流量系数,A为漏风间隙面积( m2) ,ρ为气体密度( kg /m3) ,Δp为内外压差( Pa) 。

根据ASME PTC4. 3提供方法可计算出山西某电厂四分仓回转式空预器漏风率( 在负荷为292 MW情况下的漏风率计算,锅炉满负荷为300 MW) ,其中煤质分析参见表1,则漏风率计算如表3所示。

同理,计算出在不同负荷下空预器漏风率,如表4所示。

从表4可以看出空预器漏风率较高,接近满负荷运行时可使漏风率降到最低值9. 2% ,但也是高于6% 的设计值,低负荷时漏风率高达14. 6% ,可知空预器漏风比较严重。运行实践证明空预器漏风较大的是冷端蓄热元件与密封片之间的预留间隙,其预留间隙设计较大,但实际运行过程中往往很难达到设计值,这就造成预留间隙过大而发生漏风。

4针对问题提出的解决措施

针对空预器检修过程中发现的问题,及对烟气酸漏点与漏风率计算结果分析,提出以下建议:

1) 烟气露点温度理论计算为90. 6℃ ,建议运行过程中排烟温度不能低于110℃,日常工作中维护并确保暖风器随时可投入运行;

2) 调节一、二次风量大小,使炉膛内过剩空气系数维持在一个合理范围内,可以减少SO3的生成, 可最大程度上降低空预器的腐蚀;

3) 由于煤质的变化,其内收到基硫会发生变化,对烟气酸露点实际值产生影响,针对此次检修发现的冷端蓄热元件磨损及腐蚀情况,建议空预器将冷端蓄热元件全部更换为耐腐蚀的搪瓷元件;

4) 空预器设计时提出,当蓄热元件的一端钢板厚度减薄至原厚度的1 /3左右时,可翻转篮子框架, 与相邻对称格仓内的对应篮子框架交换倒置使用, 可以延长传热元件的使用寿命。本次检修将高温端、中温端有磨损的蓄热元件调换180°后继续使用,在机组运行期间,利用检修期,重点检查中温端和高温端蓄热元件磨损及腐蚀情况;

5) 预热器冷端烟气出口管道上装有一微爆式脉冲吹灰器。检修后重新讨论吹灰方式、吹灰时段的依据及时间,调整吹灰方式,降低吹灰蒸汽压力 ( 初定为1. 1 MPa) ,避免蒸汽短期内将蓄热元件吹损;

6) 针对空预器高达14. 6% 的漏风率,建议启用可调间隙式自动漏风控制系统,同时也可适当减少蘑菇状热变形所引起的漏风量,为保证机组安全运行,可通过增加机械限位来保证其安全性,使空预器漏风率真正得以改善。

5结论

1) 为防止空预器发生低温腐蚀,理论计算烟气温度可控制在110℃左右,但是实际中,为了机组安全运行,排烟温度一般控制在140℃左右,增加了排烟热损失,使锅炉经济性降低,可通过适当增加尾部受热面来提高锅炉经济性。

2) 空预器低温腐蚀的发生与减轻,在实际中是多种运行参数相互作用的结果,只要我们在机组正常运行中,把预防和减轻低温腐蚀措施做到位,就能最大限度得延长空预器的使用寿命。

3) 从表4可以看出空预器漏风与机组负荷存在一定的线性关系,保持单台机组运行在80% 额定负荷以上,可使空预器漏风率降低,从而使机组整体经济性有所提高。

参考文献

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[2] 姜孝国,别如山.300 MW循环流化床锅炉选型.热力发电,2008;37 (11):1—4Jiang Xiaoguo,Bie Rushan.Type-selecting for 300 MW CFB boilers.Thermal Power Generation,2008;37(11):1—4

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锅炉漏风 篇7

该种预热器在工作期间, 空气与烟气会交替流过受热面, 在与烟气接触过程中, 加热转子内部的蓄热元件, 转子转到空气侧后, 将蓄热元件所带热量释放给流经转子的空气, 达到预热空气的目的。交替环节是重复进行的, 温度也在逐渐地积累, 直到达到使用需求的标准。根据使用需求选择合理的旋转方向, 受热面转动是最常见的形式, 工作期间如果检测得到的温度低于设计温度, 则要考虑是否在转速上出现问题。对气体的循环利用是回转式设备与传统设备的主要差别, 实现了废气重复利用, 运行更轻巧便捷, 不会受到场地因素的影响, 对气体的加热效果明显。

2 回转式空气预热器漏风的原因分析

2.1 热态变形的原因

漏风偏大对预热器功能实现带来了很大的干扰影响, 发生该问题后要重点探讨引发原因。在高温状态下, 预热器零件的特征会发生变化, 如果温度持续增高, 还会对材料的韧性造成影响, 出现裂缝, 或者在衔接处断裂, 空气与烟气循环过程中从损坏问题泄漏。旋转过程中与受热面之间形成了距离差, 运行环境温度较高, 设备产生了高温形变, 运行期间的稳定性也因此而降低, 最终造成气体泄漏。

2.2 密封片结构设计方面的原因

在对密封片进行设计时, 如果没有对折制角度进行优化, 设备运行并不是处于最优化的形式, 甚至还带有安全隐患。预热器投入到使用后, 转子旋转会受到摩擦, 超出材料的承受能力后密封片便会出现损坏。这种现象在预热器使用期间频繁发生, 均由设计理念不足造成的, 如果设计方案不够科学, 设备运行期间的维护与调试也不能彻底解决问题。扇形板表面受磨损影响会出现明显的划痕, 并且存在不同程度的凹陷, 另外如果旋转期间与其他零件接触不严, 每次运行到达缝隙位置空气都会泄漏。对于结构规格的选取也需高度注意, 如果预热器各零件不搭配, 继续使用下去漏气现象也会更加明显。

2.3 低温腐蚀和堵灰的原因

设备使用期间各零件结构紧密, 精密部位一旦进入灰尘会对使用安全造成严重的影响。空气中不含有杂质, 相比之下烟气的成分比较复杂, 长时间与受热面接触其中一些悬浮的飞灰会聚集在其中, 造成管道堵塞。这种现象在锅炉使用频繁的季节中常常会出现。烟气在低温状态下其中部分物质会凝结在设备表面, 并且带有腐蚀性, 不利于预热器运行。材质在腐蚀作用下逐渐破损, 此时便会引发漏风故障, 预热器一旦出现漏风率偏大问题便会降低预热器的换热效果, 空气不能得到良好的加热, 使预热器冷端处在低温环境下运行, 形成了恶性循环, 最终造成严重的预热器损坏问题。堵塞物质如果过多也不利于清除, 在技术方法上也要不断地改进, 虽然有明确的故障产生原因, 但仍然需要设计环节的创新优化。

3 降低漏风率的措施

3.1 适当改进密封结构和使用LCS自动控制系统

明确上述因素后, 应针对常见故障探讨有效的防御方案, 优化零部件组成以及管理方式。现阶段已经有一些厂商针对预热器的控制系统进行整改, 并且取得了显著成果, 应用自动控制系统, 预热器使用期间系统会定期对温度进行检测, 并反馈至控制系统中, 与输入的额定数据相比较。发现参数不准确或者有空气泄漏现象, 控制系统会提示, 技术人员了解形式后能够在短时间内确定有效的调试方案。在传热元件处安装传感器, 将监测到的温度实时传递, 间隔一段时间后对数据变化进行分析, 判断预热器是否存在安全影响。与传统的控制方法相比较, 自动化系统更精准, 维修人员也要提升个人技术能力, 总结预热器维修经验, 日常管理过程中通过观察运行情况也可以发现一些隐患问题。LCS控制技术中有完善的检测系统, 测量漏风精准度有明显的提升, 通过控制系统的内部调节, 能够降低40%的故障发生几率, 这一点是传统控制技术中所不具备的。

3.2 恢复并加强对暖风器系统的管理

锅炉燃烧后产生的废气中, 氧化硫含量较高, 直接排放到大气中会造成严重的空气污染。有毒物质的产生与气体受热不均有关, 燃烧物质没有充分氧化, 因此对传热元件的设计也十分重要。一次处理后所排出气体成分可能会达不到额定标准, 仍存有剩余热量可以利用, 对预热器的循环装置进行设计, 可以提升利用效率, 工作任务完成质量也有明显的提升。空气流动如果出口过小, 会受到阻力影响, 不利于烟气与受热面接触。不同锅炉运转速率存在差异, 选择预热器时要考虑这部分因素, 如果不能判断, 也可以指派技术人员对市场调查, 借鉴其他电厂的设计经验, 结合锅炉使用实际需求探讨热循环系统的设计方案。锅炉启动后, 达到规定的温度才能够向外输出热量, 预热速率快可以减少燃料不充分燃烧量, 排出气体检验结果也能够达到管理标准。最终排出烟气的温度在130 摄氏度左右视为合理, 定期对预热器装置的灰尘堆积进行清理, 避免出现因堆积量过多造成的设备损害, 空气与烟气泄漏问题。

3.3 加强空气预热器吹灰装置的运行管理

预热器中飞灰堆积问题常常发生, 引起了锅炉设备维护人员的关注, 在技术方面也得到了很大进步。安装吹灰器能够解决这一问题, 锅炉运转期间飞灰如果聚集在预热器中, 在吹灰器的作用下能够得到清理, 为设备运行提供有力保障条件。吹灰器内涉及到很多精密零件, 安装期间要对精密零件进行保护, 发现变形或者损坏要及时更换。对于已碳化的烟油垢, 将化学药剂平均撒到传热元件上部, 然后喷少量的水, 药剂受潮后与垢作用, 待垢润湿乳化后及时对其冲洗, 直到冲洗干净为止。但化学清洗不能经常进行, 因为清洁度一般为90%~95%, 也就是说, 每次清洗完后有5%~10%的面积没有清理干净, 机组运行后这些面积中的灰垢将被烧烤成坚固的硬块, 下次停机很难将其清洗掉, 如此循环下去, 清洗工作会越来越困难。建议将工作的重心前移, 在运行中尽量减少空气预热器的积灰, 加强蒸汽吹灰装置的运行管理。

3.4 严格控制烟气进口温度, 重视检修工作

电厂空气预热器检修工作量大, 特别是空气预热器内部密封元件磨损严重, 一些不经常更换的“T”型钢、扇形板等出现变形开裂现象, 漏风地方多。应不断提高检修人员的责任心和技术水平, 严格工艺作风, 充分利用大、小修及停机消缺机会对空气预热器密封进行检查调整, 使漏风率控制在5%之内。

4 结束语

降低回转式空气预热器漏风率的主要措施:一是减小转子热态变形所造成的间隙, 二是缩小烟风侧压差及转子阻力。采用适当改进密封结构、使用LCS系统;恢复和完善暖风器系统、冲吹灰系统以及加强检修管理等手段解决电厂空气预热器漏风率偏大问题, 使电厂锅炉运行的经济性得到进一步的提高。

参考文献

[1]阎长有.300MW机组空气预热器漏风原因分析及改造措施[J].中国电业 (技术版) , 2011 (9) .