材料为低合金耐腐蚀考登钢,其余热段蓄热元件材料为碳钢。2011年,将冷热段径向密封改为柔机组加装SCR脱硝装置后的空气预热器改造性接触式密封,旁路轴向密封保持不变,使密封间隙维持在理想范围内,减少漏风量。目前,空气预热器的漏风率基本控制在设计值6%内。
1、传热元件的改造
为满足锅炉经济效益最大化,确保改造后空气预热器的性能优异,根据热力性能计算结果,同时考虑到投运SCR后NH4HSO4对空气预热器冷端传热元件沉积范围的影响,最终确定传热元件的改造方案如下。
目前,开发设计的TC-1~TC-3型专用搪瓷传热元件如下图所示。其中,TC-1型为强化换热型,TC-3型为抗堵灰型,TC-2型换热和抗堵性能折中。改造后的元件为2层设计,热端使用1100mm高传热元件;冷端为具有封闭流道的脱硝空气预热器专用版型TC-1传热元件,高1000mm,厚度0.8mm,它包含大波纹通灰槽,具有防止堵灰、便于清洁等优点。对冷端元件表面采取搪瓷工艺处理,以防止冷段元件被腐蚀。
2、转子的改造。脱硝改造后,空气预热器冷端传热元件的高度从300mm增大至1000mm,冷端传热元件的更换方式改为竖直方向吊装。为确保空气预热器外形密闭,对原冷端传热元件更换门进行焊接密封,同时全部拆除原栅架以减轻转子重量,并减少对传热元件换热面积的阻挡,改善吹灰和清洗效果。转子横向隔板通过现场拼接全部延伸至冷端,并在冷端下方焊接支撑扁钢。加高后的冷端传热元件,在竖直方向可直接吊装、安放至冷端支撑扁钢上。
3、密封系统的改造。在空气预热器冷端增设软密封装置。软密封片为磨耗型密封,一般采用低硬度材料(如铝合金、铜合金等)或柔性结构钢材(如钢丝、大折角薄钢板等),在密封板上拖曳运行时,密封板表面磨损较轻。装在冷端的密封片应具有耐腐蚀性,并可承受20kPa的压力差。优化后的软密封结构如下图所示。厚密封片后部配置双道消隙阻流片,兼具迷宫效应,起到减小漏风、延长软密封寿命、方便维护调整的作用。
密封系统的改造方案具有以下特点:
(1)结构简单,成本低;(2)软密封片上的调节开孔可保证反复调整间隙4~5次,一旦出现磨损过大可再次调整位置(每年只需调整1次)无需频繁更换密封片;(3)软密封片的使用寿命不低于厚密封片的使用寿命(4年),可和厚密封片同步更换。
4、吹灰器的改造。新增高压清洗水系统,以实现对空气预热器的最优吹灰效果。在原空气预热器烟气侧冷端配置1根固定水冲洗管,冲洗管上每隔1段距离布置有1个对应口径的水喷嘴,一般采用小口径(约1.5mm,水压约10~20MPa),数个喷嘴集中布置,确保冲洗水可覆盖整个换热面。在锅炉停机或锅炉带60%负荷时,可采用固定水冲洗管对空气预热器进行离线冲洗。在离线状态下,工作人员可进入空气预热器内部,通过观察换热元件表面情况判断换热元件是否清洁干净。若工作人员无法进入空气预热器内部,可根据空气预热器烟气阻力大小判断换热元件是否清洁干净。经过固定水冲洗后,为保证换热元件的干燥,需启动空气预热器,并往空气预热器内部通冷风直至换热元件干燥为止。为保证积水能够正常排出,要求在空气预热器尾部烟道下方设置排水口。
三、改造后的检查、运行及效果
1、启动前检查。(1)转子水平度在允许范围内。(2)支承轴承座和导向轴承座内润滑油的油位在规定范围内。(3)吹灰器调试正常,喷嘴的行程及角度正确。(4)检修门都已恢复原状并密封完好。(5)拆除一切临时支撑,将设备周围及内部的杂物和垃圾清扫干净。(6)安装工作结束后,手动盘车一周,确保无异常。(7)封闭人孔门。
2、试运行阶段。在全部项目检查完毕后,可进入冷态试运行阶段,试运6h后无异音、振动合格且电流处于规定范围内,同时机组无“跑冒滴漏”等现象,方可进行热态试运。采用软密封后,在锅炉机组初次启动时,空气预热器电机电流变化不大(烟温低于205℃或更低)。随着烟气温度升高,空气预热器电机电流增加,当主电机电流达到70%额定电流时,控制烟气进口温度增大速率小于20℃/h;当主电机电流达到90%额定电流时,停止进口烟温上升,待电流降到70%额定电流时,再按20℃/h的速率上升,直至达到满负荷。在达到满负荷48~96h后,空气预热器的软密封磨合即可完成,运行电流和未装软密封空气预热器时的电流基本一致,仅存在微小偏差(小于1A)。正常运行后,空气预热器的启动速度就不受软密封的影响。
结束语
改造后,在脱硝系统运行且机组满负荷的情况下,引风机出力还有一些余量,一次风温、二次风温、排烟温度、空气预热器阻力均达到预期值,主电机电流值和改造前的电流值基本一致。
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