回转式空气预热器性能优化与改进措施研究

空气预热器是火电厂锅炉系统中的重要设备,随着运行年限增加会出现性能下降、设备能耗增加等问题。北方某电厂4台机组投运十多年后,逐步出现排烟温度高、漏风率高等问题。为解决此问题,技术人员进行堵塞机理及改造论证分析,制定了合理解决方案,在2023、2024年分别进行了4台机组的设计优化改造,对蓄热元件及密封系统、吹灰系统等进行更换。改造后经第三方检测,各项数据优良,改造取得成功,实现预期效果。

回转式空预器激光式间隙调节装置在深度调峰背景下的应用探讨

回转式空预器漏风率的增大不仅增加送风机、引风机能耗,而且降低锅炉效率。根据典型的330 MW、660 MW、1000 MW机组具体参数开展详细的分析和计算。计算表明,空预器漏风率每增大1%,将会增加机组年运行成本29.8万元~90.7万元。研究表明,激光式间隙调节装置,设备先进、维护要求低,可在线更换间隙测量探头,解决了机械式间隙调节装置响应速度慢、间隙测量探头不能在线更换、间隙测量探头寿命短的问题。激光式间隙调节装置通过不断迭代减少漏风间隙,能在锅炉全工况下有效降低空预器漏风率。

空气预热器漏风对机组能耗影响研究及其监测方法

为了研究空气预热器漏风对机组性能的影响,以某330 MW循环流化床锅炉机组空气预热器为研究对象,建立了计算其漏风率对排烟温度、热风温度及风机电耗影响的热力学模型并进行了性能计算,结果发现,空气预热器漏风率对锅炉效率及风机电耗均影响较大,尤其是漏风点在空气预热器的热风出口处,在该处当漏风率为20%时对锅炉效率影响可以接近0.6%,同时增加风机电耗超过730 kW。除对机组经济性影响较大之外,空气预热器漏风还会对机组的可靠性产生较大影响,比如管式空气预热器会降低机组的出力,造成机组非计划降低出力事件;对于回转式空气预热器,可能还会造成机组非计划停运事件。为了更好的监控空气预热器漏风,还提出了一种监测空气预热器漏风率的方法,即通过监测相同工况下不同时间段空气预热器出口热风与进口冷风流量之间的差异来判断空气预热器漏风的严重程度,为合理安排空气预热器的检修周期提供了很好的参考依据。

三分仓回转式空气预热器径向漏风对锅炉效率影响的研究及评估

回转式空气预热器漏风问题是其不可避免的缺陷,其中径向漏风是最主要的漏风形式.以某电厂660MW机组锅炉的三分仓回转式空气预热器为研究对象,基于空气预热器整体建模的方式对其径向漏风特性进行研究,系统分析漏风率对转子易发生腐蚀积灰区域和锅炉效率的影响规律.结果表明:空气预热器的排烟温度随着热端径向漏风率的增加而升高,随着冷端径向漏风率的增加而降低,并且冷端径向漏风会加重低温腐蚀;热端径向漏风对排烟损失的影响远大于冷端径向漏风,排烟损失随径向漏风率的增加而增加;在锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下,空气预热器热端径向漏风率每增加1%,锅炉效率降低0.02%.

600MW回转式空气预热器冷端金属温度试验研究

在实际运行中,回转式空气预热器冷端金属受热面 容易发生低温腐蚀和堵灰。由于回转式空气预热器的受热 面在运行过程中是不断转动的,所以受热面温度的测量非 常困难。该文提出一种温度测量方案,可确定不同工况下低 温受热面温度变化曲线和平均温度,从而可较为全面的了 解回转式空气预热器金属温度分布。基于数学推导和试验 数据,获得了空预器低温段受热面平均温度和最低温度的 计算公式,为暖风器的经济运行提供了理论和实际依据, 提高了电厂的经济性。

基于解析方法的回转式空气预热器换热计算

在建立回转式空气预热器中微元体换热微分方程的基础上,以计算单元中流体和受热面的温度分别沿周向和轴向线性变化为假设条件,通过拉普拉斯变换,推导得到了一种关于回转式空气预热器换热计算模型的理论解法。由该方法可以得到不同工况下空气预热器内部烟气、空气及其受热面的温度沿轴向和周向的分布情况。给出的不同类型回转式空气预热器的具体算例和分析表明,该方法具有计算精度高、适用范围广的特点,既适用于两分仓回转式空气预热器,也适用于三分仓回转式空气预热器;既可以用于回转式空气预热器的热力计算,也可以用于对其进行变工况分析计算。

电站锅炉回转式空气预热器积灰监测模型的研究

基于回转式空气预热器受热面积灰程度与烟气侧流动阻力间的依赖关系及其相关影响因素 ,提出了折算压差的概念 ,推导了积灰监测的计算模型。根据发电机组计算机数据采集系统 (DAS)烟气侧实时检测的烟气侧压差等参数 ,实现了 3 0 0 MW燃煤电站锅炉回转式空气预热器积灰状态的在线监测。图 1参

空气预热器积灰在线监测模型

提出了一个管式空气预热器积灰热阻的在线监测模型。该模型只利用进出口烟气温度、空气预热器管壁温度和烟气压降等易测参数来监测积灰情况。实验室实验结果表明 。

回转式空气预热器堵灰原因分析及其预防措施

介绍了北仑发电有限公司二期3×600 MW机组锅炉空气预热器(空预器)堵灰情况,并就影响空预器阻力变化的各种因素进行了分析,提出了有效抑制空预器阻力过快上升的技术措施。通过技术改造,实现了空预器在线水冲洗,解决了停机进行空预器冲洗而影响机组运行的问题。

高温空气发生器热态实验研究

介绍了高温空气发生器热态实验研究的实验方法和仪器，进行了高温空气发生器热态实验研究，实验结果表明：高温空气发生器的基本性能满足系统设计要求，并获得了大量的实验数据；根据实验数据分析了空气预热温度、排烟温度、炉温、切换时间之间的变化关系，研究了空气预热温度、切换时间对烟气中NOx排放的影响，并且获得了高温空气发生器重要的性能参数，为深入研究生物质高温空气气化系统作好了充分的准备。

螺旋槽管强化传热研究及其在锅炉中的应用

论述了螺旋槽管管内外单相流体传热研究的试验结果,并将试验数据按流动参数、物性参数和几何参数采用无量纲准则数进行整理.给出了在雷诺数Rei=104～105范围内管内无量纲换热系数Nui的关联式,和在Reo=3×103～6×104及Reo=33×103～105范围内气流横掠螺旋槽管错列和顺列管束的管外无量纲换热系数Nuo的关联式,该关联式可以作为螺旋槽管换热器的设计依据.介绍了螺旋槽管作为空气预热器在电站煤粉锅炉中的广泛应用,给出了几个应用螺旋槽管空气预热器解决锅炉具体问题的实例,表明了螺旋槽管空气预热器的显著优越性.

电站锅炉三分仓回转式空气预热器热力计算方法研究

基于两分仓回转式空气预热器热力计算标准方法,建立了三分仓空气预热器换热计算模型,同时给出了计算求解方法与热力计算程序。实际计算结果表明,该热力计算方法有较高的计算精度,可计算热段与冷段受热面交界截面的平均温度,且计算简便,其校核计算结果与原设计数据吻合较好。

回转式空气预热器热端径向密封间隙控制技术研究与应用

提出一种非接触式的、综合转子热态变形量、扇形板与转子T型钢端面间隙、扇形板下放距离、传动装置电机电流、转子转动速度等多种因素的预热器漏风控制系统 ,介绍了高温间隙传感器的特性 ,给出了转子热态变形量的计算公式 ,综合以上几种控制量组成自动跟踪的PLC控制系统 ,并介绍了实际应用情况。

回转式空气预热器最低壁温与进口风温计算

从换热原理上推导了回转式空气预热器热段烟气出口受热面金属壁温计算式,分析了最低壁温计算中存在的问题并提出改进方法。对某燃煤电厂2台200 MW机组锅炉不同设计的回转式空气预热器的酸露点温度、热段最低壁温与冷风温度的合理选取进行了计算与比较,其结果对合理选取回转式空气预热器热段防腐的最低进口风温以及冷段、热段受热面所占比例的优化设计与运行具有参考价值。

回转式空气预热器冷端金属温度试验和数值模化研究

在实际运行中 ,回转式空气预热器冷端金属受热面容易发生低温腐蚀和堵灰 .通过现场试验确定了大型回转式空气预热器在不同工况下低温受热面温度变化曲线和平均温度 .以试验结果为基础 ,采用空气预热器传热数学模型 ,用数值计算方法对冷端金属温度进行了数值模拟 .数值计算结果与试验结果吻合良好 ,为暖风器的经济运行提供了理论和实验依据 ,提高了电厂经济性 .

回转式空气预热器刷式密封技术的研究与应用

介绍和分析了当前常见回转式空气预热密封技术,提出用刷式密封技术解决空预器漏风率偏大的问题。为了使刷式密封技术应用于空预器的设想变为工程实际,实验研究空预器刷式密封技术的泄漏特性,用ANSYS软件模拟计算分析刷式密封的使用寿命。实验表明,刷式密封的泄漏特性与空预器压差、刷丝束的厚度和空预热器原光滑密封间隙密切相关。密封刷使用寿命计算分析表明,刷丝长度、直径、倾斜角对寿命影响很大。在国电某发电厂成功应用刷式密封技术解决空预器漏风率偏大的问题,改造后漏风率下降为原来的一半,为刷式密封技术在回转式空气预热器上的应用提供了一定的依据。

基于证据推理的电站锅炉空预器热点检测

准确检测空气预热器(以下简称空预器)热点对火力发电机组的安全运行具有重要意义。综合利用热电偶和红外传感器的温度信息,通过Dempster-Shafer(DS)证据理论对这两类温度信息进行融合推理,决策当前空预器内部的火情状态。为准确计算各证据体的基本概率,首先利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)和Sigmoid函数建立多元分类器,实现对温度测点较精确的类别判断,然后根据类别票数情况计算各证据体的基本概率。实验结果表明:由最小二乘支持向量机(LS-SVM)和Sigmoid函数建立的多元分类器具有较高的分类准确率,所提出的空预器热点检测方法具有较高的判警准确率。

VN型回转式空气预热器转子径向隔板热弹性变形模型

对于目前在役的电厂锅炉 ,通过降低回转式空气预热器的漏风率提高机组运行经济性 ,具有较大的节能潜力。回转式空气预热器的VN型设计是在传统设计的基础上 ,将密封系统作为一个整体考虑 ,充分利用隔板的热弹性变形 ,采用机械手段来减少旋转部件和静态部件的间隙 ,具有漏风低且随时间变化小 ,可靠性高 ,维护工作量少等特点 ;VN型设计是回转式预热器发展过程中一次重要的技术改进。文中研究了回转式空气预热器转子径向隔板热弹性变形的密封问题 ,建立了热弹性变形的物理模型 ,结合径向隔板温度场一维分布假设 ,获得了热弹性变形的分析解 ,并将变形的计算结果和VN型设计的预留间隙进行了对比 ,表明该模型是合理的 ,且具有一定的工程精度。

回转式空气预热器非接触式漏风控制系统

一种非接触式的扇形板密封间隙自动控制系统，采用自行研制的耐高温、适合电厂应用的电涡流位移传感器，控制器采用可编程序控制器（ Ｐ Ｌ Ｃ）完成全部控制功能，最后介绍了实际运行情况。

热管空气预热器在动力锅炉中的应用分析

分析了热管空气预热器的传热特性和抗低温腐蚀能力以及防积灰能力，提出了控制低温腐蚀和减少积灰的有效措施，为热管空气预热器在中、小型工业锅炉和动力锅炉以及各种工业窑炉上推广应用提供了可行的依据．