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1、回转预热器漏风控制系统在黄岛670MW超临界锅炉的成功应用,大唐黄岛发电有限责任公司,2010年4月 青岛,非常感谢集团公司给黄岛电厂这次学习与交流的机会,尊敬的集团公司各位领导、专家： 大家好！,这篇论文的题目是回转预热器漏风控制系统在黄岛670MW超临界锅炉的成功应用 ，以下介绍一下主要内容：,内容提要,黄岛电厂三期2670MW超临界机组锅炉回转式空气预热器采用漏风自动控制系统。,一、概述：,自投产以来，电厂特别重视该系统的设备管理，及时维护消缺，对存在的问题进行了彻底改造，系统保持稳定运行。,预热器漏风率长期运行在45之间，修后能够达到4以下。2009年度完成4.76，比设计值及集团公司
2、经济性评价指标8低3.24，折合降低煤耗0.49g/kwh，应用比较成功，有效地保证了锅炉效率及煤耗指标。 本文对该系统及使用维护情况、曾经发生的问题及经济效益进行详细的介绍。,黄岛三期锅炉为上海锅炉厂生产的超临界变压运行螺旋管圈直流锅炉。两台三分仓容克式空气预热器转子直径为14236mm，采用热端径向密封漏风自动控制系统。,机组情况,以下是#5、6炉大小修前后的漏风率数据：,从以上数据看， 漏风率指标优良。,根据了解，同样是采用漏风自动跟踪装置的华电潍坊670MW机组，漏风率在8左右，华能日照680MW机组漏风率在5左右。,回转式预热器的漏风是这种形式预热器的固有特点。近10年来，已经全部采
3、用了双道密封结构，即在预热器的密封区包含两个转子仓格，从而达到将漏风压差降低一半的目的。其他控制漏风率的手段只有尽可能地减小漏风间隙大小。,二、空气预热器漏风介绍,转子在热态出现蘑菇型变形后，预热器轴向、冷端径向密封间隙能够通过预先计算转子和预热器壳体变形差异来预留密封间隙，在热态运行时，这些部位的间隙能够有效得到减小，从而实现自密封效果。但是，热端径向密封不能用预留间隙的方式消除，即使冷态间隙设置为零，热态运行时热端外侧仍能出现较大间隙，这个间隙大小和转子上下工作温差成正比，和转子半径的平方成正比。,这个间隙在600MW等级锅炉上为30mm以上，在1000MW等级锅炉上，可以达到50mm以上
4、，产生的漏风占到直接漏风总量的4060。,目前电站锅炉回转预热器密封主要采用两种型式，即自动跟踪密封及固定密封。传统的固定密封系统，设计时根据锅炉在满负荷运行下转子和转子外壳产生最大变形来设定预热器的冷态密封间隙，尽量使其保持最小的密封间隙。由于密封固定，这使得现场安装过程时密封设定显得尤为重要。安装完成之后各密封系统无需调节，从而提高空预器运行的可靠性，降低运行和维修成本。,三、漏风自动跟踪控制系统介绍,自动跟踪密封的优势主要是对大型锅炉特别是600MW等级及以上锅炉预热器，由于转子变形量大，使用热端密封间隙跟踪系统，能将热端扇形板和密封片间隙调整到最小状态，以达到减小漏风的目的。,自动跟踪
5、与固定密封系统漏风间隙的比较示意图：,从以上示意图可以看出，投运热端自动跟踪密封，热端径向漏风间隙可以保持在比较小的状态，实现降低漏风率的目的。,转子变形后，轮廓面为曲线，这需要预先将转子密封反调成下凹折线来抵消（反抛密封片调节如下图所示），使热态时密封片成直线，无需将扇形板设计为可弯曲的复杂机构，就可使扇形密封板与热变形的转子形状紧密吻合。,反抛密封片调节降漏风原理图：,反抛密封片调节降漏风原理图 1-热端扇形板 2-热端密封片 3-提升杆 4-冷端密封片 5-冷端扇形板,当预热器中温度升高，转子的圆周产生下垂弯曲，系统控制扇形板外端定时跟踪、并向下位移使扇形板底面的密封面与转子上的径向密封
6、片始终保持理想的间隙。扇形板的上下移动由加载机构装置实现，位移量经机械放大后传递到就地指示器和控制设备显示屏上。为避免卡阻，该装置和扇形板连接采用铰链方式，同时采用过力矩和过电流两套方式保护该装置不过载，以免使扇形板撞到转子。,漏风跟踪系统通常采用PLC作为主控设备,通过触摸屏上的显示按钮和开关可以直接控制,驱动扇形板完成对预热器转子的定时自动跟踪。在触摸屏上还可以同步实时地显示和设定各种系统参数,自动输出各种报警信息,与集控室DCS系统进行同步通讯。,锅炉稳定投运时一般设定为每6小时自动跟踪一次，根据负荷变化情况也可以设置为其他时间间隔。若锅炉负荷下降时，预热器转子由于温度降低而向上还原，传
7、感瓣与传感器探测头接触，探杆向上移动触发跟踪装置动作，扇形板向上提升。如果转子不断往上回升，这一过程就会反复进行，直到扇形板回升到转子的“完全回复”位置。 正常运行跟踪过程全部自动完成，无需任何操作。,黄岛电厂#5、#6炉预热器自运行以来，电厂重视设备管理，认真维护，针对投产初期及运行中暴露出安装、制造、设计等问题，结合实际情况，通过认真的研究、改进和完善，这些问题一一得到解决。为配合脱硝改造，结合对蓄热元件的改进情况进行了核算，确定蓄热元件的改造方案，确保了密封效果。发生的问题及改造情况主要有：,四、在应用过程中发生的问题解决及主要改造情况：,1、安装遗留问题：,在试运和投产初期，发现和解决
8、了很多安装遗留问题，如基建时圆弧板安装尺寸不准确造成扇形板下行受阻，导致螺旋千斤顶损坏等等。,设备制造质量问题一直是困扰设备安全稳定运行重要因素，特别是大型设备。黄岛电厂投产后通过认真的检查和运行维护，对预热器的制造问题进行了排查和解决如：接触式传感器故障不能正常工作，经分析排查研究为原焊接工艺问题，因传感瓣是合金材料特殊加工而成，硬度非常高，焊接时没有进行预热，运行中焊缝开裂造成传感瓣脱落。大修更换传感瓣时严格按照焊接工艺执行，至现在运行正常。,2、制造问题：,三期#5、#6锅炉进行了脱硝改造，采用选择性催化还原方式（SCR），为避免预热器腐蚀及堵灰现象的发生，同时需要对预热器进行改造，冷端
9、蓄热热元件必须更换，这样对预热器转子重量肯定要有所改变。,3、脱硝改造：,为使改造后预热器腐蚀和堵灰控制在设计范围内，同时保证改造后不影响漏风自动控制装置的正常运行，改造前对漏风控制系统进行了详细的核算，确定最佳的改造方案。通过运行实践证明效果良好。,针对预热器一些设计不合理的问题认真开展攻关并进行彻底解决，如提升杆漏灰较为严重，尤其是在A3、B3热一次风扇形板处漏灰最为严重，原因主要是原设计的压盖密封方式不太合理，难以更换填料。#5、6炉小修时对原密封进行了彻底改造，密封座上部压盖改造为由两个半圆组成的可拆卸压盖，这两个半圆压盖通过螺钉与下面的密封座相连，在运行中就可以方便地更换密封填料，改
10、造后漏灰现象得到了彻底根治等。,4、改进原设计不合理的问题：,为确保自动密封装置稳定运行，在运行过程中还出现过一些其它问题，研究制定方案后利用各种检修时间加以解决，如扇形板内积灰，电厂组织专题讨论，认真分析，原因是烟气侧导向密封板变形，对扇形板两侧导向密封板进行了部分更换，彻底解决了该问题等。,5、其他问题：,为保证漏风控制系统的正常运行，黄岛电厂非常重视该系统的设备管理，运行人员、点检员及车间机务、热控维护负责人都要进行定期巡检，发现故障后立即处理。日常维护机械部分重点是按要求定期给油脂，电机定期保养，保证螺旋千斤顶、减速机油脂充足，加载结构不出现故障；控制系统设备按期检验，保证参数准确，自
11、动控制连续投入。,五、检修维护：,根据实际运行情况，为进一步保证预热器的低漏风率，特将预热器漏风率4.5作为一项重要的考核指标，每月进行漏风率专项监测，检测结果上网通报,若指标超限将对设备部和车间进行考核。设备部及车间对监测数据进行分析，发现异常立即采取措施。尽管该系统的日常维护量并不大，但必须高度重视，才能保证系统的长期稳定运行。,在大小修时，预热器漏风控制系统的检修作为一项重点项目，机械部分全部解体，电气控制部分全部校验，并根据热端径向密封片的检修情况重新定位，重新进行冷热态调试，保证在每次检修后漏风控制系统运行在最佳状态。,黄岛电厂三期回转式空气预热器的低漏风率，对减小风机电耗、制粉电耗
12、、保证锅炉效率及煤耗指标都起到了重要的作用。 2009年度 #5、6炉预热器漏风率指标完成值分别为5.32和4.20，平均完成值4.76，比设计值及集团公司经济性评价指标8低3.24。2010年2月份完成漏风率分别为3.37和4.61。,六、经济效益分析：,按照670MW锅炉预热器漏风率每下降1可降低0.15g煤耗计算，2009年黄岛三期共发电72.69亿kwh，两台机组因预热器漏风率降低每年可节约标煤: 15g/kwh3.2472.69kwh10810-63530吨 标煤单价按850元计算，每年的经济效益为300万元，经济效益非常明显。,黄岛电厂三期锅炉预热器应用漏风控制系统比较成功。在以后的工作中，黄岛电厂会继续重视设备管理，同时也会借鉴其他电厂更先进的经验，不断完善该系统，相信黄岛三期预热器漏风率的优良指标一定能够保持下去。,七、总结,以上是黄岛电厂在控制预热器漏风率工作中的一点经验和总结，不足之处请各位领导及专家批评指正。,汇报完毕，谢谢！,