回转式空气预热器积灰模型构建与积灰工况传热性能研究

为了量化研究积灰状态下回转式空气预热器(空预器)对运行条件的敏感性,构建基于局部热非平衡模型的三方程回转式空预器热力计算模型,探究了积灰分布与运行条件对空预器传热性能和硫酸氢铵(ABS)沉积的综合影响,对比分析了积灰热阻与热容对空预器的影响规律。计算结果表明:积灰热阻对传热性能的削弱效果远大于积灰热容对传热的强化效果;冷段积灰比例的增加使得ABS沉积区比例增大;当蓄热元件表面积灰厚度增加时,提高转速、增大流量或提升机组负荷对改善传热性能及减小ABS沉积区比例的效果尤为显著;改变流体温度对空预器性能的影响较小;当机组负荷由50%增加至100%时,ABS沉积区比例在清洁状态下的减小量为5%,在冷段积灰厚度为2 mm时提高至7%。研究结果可为针对性地调整空预器运行参数,从而优化传热效果及减轻积灰腐蚀提供参考。

预冷除湿/预热再生型溶液除湿空调系统实验研究

提出了一种预冷除湿/预热再生型溶液除湿空调系统,利用热泵的低品位热能预处理溶液,同时使用温度18℃、浓度27%的低温低浓度溶液作为除湿溶液.通过实验研究了除湿侧溶液预冷、再生侧溶液预热后对系统除湿/再生性能的影响,以及系统采用低温低浓度溶液后整体性能的变化规律.结果表明:(1)随着预冷后除湿溶液温度降低,空气含湿量差和除湿效率分别提升16.3%和6.4%;随着溶液流量的提升,空气含湿量差和除湿效率分别上升22%和20%.(2)随着预热后再生温度的升高,再生量由0.132 g/s增加到0.414 g/s,再生热效率由0.196增加到了0.397.预热后再生溶液流量上升时,溶液再生量提升近13%;再生热效率提升6%左右.(3)相较于常温高浓度溶液,系统采用低温低浓度溶液后除湿能力基本不变,除湿前后空气的温降增大,运行成本降低了23%.研究结果为高温高湿地区溶液除湿系统整体性能提升提供了可行的解决方案.

工业燃煤锅炉回转式空气预热器防堵提效技术研究

工业锅炉所采用的空气预热器大致可以分为管式和回转式两种,其中回转式空气预热器主要通过再生方式传递热量,烟气与空气交替流过受热面,当烟气流过时,热量从烟气传递给受热面,受热面温度升高,并积蓄热量,当空气再流过时,受热面将积蓄的热量放给空气。回转式空气预热器具有质量轻、布置灵活、传热面密度高等优势。如果空气预热器堵塞,则引风机的声音会变大,风温会逐渐下降,排烟口温度会逐渐升高,很容易造成锅炉熄火。随着技术的不断完善与创新使得工业燃煤锅炉回转式空气预热器的防堵和提效变得更加全面和多样化。综合分析了燃煤锅炉的基本原理以及结构,探讨了回转式空气预热器在燃煤锅炉种的应用作用,同时分析了空气预热器存在的阻塞问题以及其对锅炉运行的不良影响,结合现有的防堵提效技术进行介绍,并对未来做出展望,为工业燃煤锅炉的清洁高效运行和环境保护贡献更大的力量。

CFB锅炉管式空预器改造为回转式空预器的可行性分析及应用

通过对比管式空气预热器(简称空预器)与回转式空预器的性能,提出了将中小型循环流化床(CFB)锅炉管式空预器改造为回转式空预器的提质增效方案。针对某300 MW CFB锅炉,评估了空预器改造的可行性和技术方案,并且分析了改造前后的性能参数和经济效益。结果表明:将管式空预器改造为回转式空预器可以有效降低锅炉的排烟温度,并且可以长期保证漏风率和烟风阻力的稳定,满足节能降耗的需求,同时提高了机组运行的经济性和可靠性。

燃煤锅炉回转式空预器密封改造技术的研究与应用

回转式空预器的漏风改造已成为各火力发电厂节能挖潜的成熟选项。针对朔州热电有限公司2×350 MW超临界循环流化床锅炉自2020年初投产以来回转式空预器漏风率高达15%以上的现状,基于“双碳”目标下节能减排要求,三向密封结构研究、升级改造已迫在眉睫。通过#2锅炉回转式空预器滚动柔性接触式密封改造,将空预器在各种负荷下的漏风率降至6%以下,较好地解决了电流波动、扇形板磨损、冷端密封腐蚀等问题,显著提高了机组运行的安全可靠性和经济性。

回转式空气预热器异形复合密封装置动力学特性

回转式空气预热器(空预器)的漏风率影响着锅炉机组的经济效益,异形复合密封装置在克服空预器高漏风率缺陷中具有独特优势。为深入认识该密封装置的动力学特性,使其在推广应用时发挥最佳密封性能,基于弹塑性力学和理论力学,利用数值计算软件建立密封片-扇形板相互作用非线性动力学有限元模型,研究了异形复合密封片的动力学特性。结果表明:异形复合密封片的“合拢”“倾倒”复合形变可以增加其弹性和可靠性;密封片与扇形板动态相互作用时,密封片因发生振动而不会时刻与扇形板保持接触,合理增加密封片的刚度有利于减振降漏;密封片相对扇形板的运动速度对密封片的摩擦功耗有影响。研究结果为异形复合密封装置工程推广应用提供了一定参考。

回转式空气预热器漏风问题及其预防控制措施研究

回转式空气预热器(以下简称回转式空预器)广泛应用于热能设备的热交换过程,主要功能是提高锅炉热效率并减少相关化石能源的消耗,进而减少环境污染。但是,回转式空预器在旋转过程中易受到机械磨损等物理因素的影响,产生漏风现象,进而导致燃煤锅炉热效率下降、燃料消耗增加。因此,针对漏风问题进行研究,解决当前阻碍回转式空预器发展的相关问题。

从结构设计上防止回转式空预器堵塞的研究

回转式空预器是大型电站锅炉主流的烟气余热回收设备,具有体积小、换热面积大、换热效率高等特点。随着近年来燃煤电厂煤中硫分、灰分的增大,发现设计的不同结构的回转式空预器的堵塞程度差别巨大。对此,文中从三个方面对回转式空预器结构布置进行阐述,通过结构改造来防止回转式空预器的堵塞。

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。

330 MW锅炉空气预热器隔仓板与元件间的缝隙对排烟温度的影响分析

为了分析回转式空气预热器隔仓板与传热元件之间的缝隙对排烟温度的影响,对某330 MW电站锅炉回转式空气预热器建立等阻力及等流速2种模型,计算不同隔仓板与元件间的缝隙下的排烟温度,得出了不同缝隙下的排烟温度。结果表明:缝隙小于6 mm时对排烟温度的影响较小,缝隙大于12 mm时对排烟温度的影响较大。通过计算结果与实际运行参数的对比,得出排烟温度的最大相对偏差为2.73%,验证了计算方法的准确性。

火力发电厂回转式空气预热器性能改造研究

文章系统分析预热器运行现状,针对换热效率低、漏风量大等关键问题,提出创新的综合改造方案。该方案包括应用新型密封技术、优化换热元件以及使用高频声波吹灰装置等措施。通过对某电厂机组预热器的实验改造,评估方案的实际效果。实验结果表明,改造后预热器的热效率显著提高,漏风率大幅降低,换热端温差明显减小,比热耗和热损失均得到改善,说明所提出的改造方案可以显著提升回转式空气预热器的性能。

回转式空气预热器密封技术及研究进展

目前,我国电站锅炉回转式空气预热器(空预器)普遍存在漏风率较高、运行可靠性较低等问题。空预器的密封型式是决定其漏风率的关键因素。为此,对回转式空预器的不同密封型式进行了详细介绍和比较。从实际应用效果来看:空预器采用多密封技术配以可调式密封系统,其漏风率较低;采用柔性密封技术后及时进行检修更换,也能将漏风率控制在较低水平;间隙自补偿密封、疏导密封和加压密封目前应用较少,其可靠性及应用效果仍需观察。

三分仓回转再生式空气预热器漏风设计计算模型

由于采用旋转再生的热量传递方式,回转式空气预热器在运行中压力泄漏和携带泄漏难以避免,三分仓预热器的泄漏发生在多个部位,泄漏气流数目达18支,轴向和周向压力泄漏相互作用,形成复杂的气体流动网络。建立三分仓回转式空气预热器全面的漏风设计计算模型,在已知预热器进出口烟气和空气压力、温度以及出口空气流量、进口烟气流量的情况下,采用给定的密封间隙数据,通过求解描述泄漏和混合过程的方程组,确定所有泄漏气流的方向和流量,进而得到流过传热元件的实际气体流量等参数。利用一台600 MW锅炉三分仓回转式预热器的实际数据,模拟计算不同密封间隙时的气体泄漏,结果表明,一次风泄漏量约占空气泄漏量的75%;实际流过传热元件的一次风流量占预热器入口一次风流量的72%～86%;密封间隙变化对一次风系统的影响远大于二次风;忽略烟气携带泄漏会导致预热器漏风率的测量值比实际值低0.85%左右。

三分仓回转式空气预热器漏风综合治理

针对三分仓回转式空气预热器在结构、安装、运行等方面所存在的漏风问题及主要缺陷进行简要分析,全面阐述目前国内外在漏风治理方面所采用的技术措施,对三分仓回转式空气预热器漏风治理具有一定的参考价值。

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。

电站锅炉回转式空气预热器漏风率过高的分析与对策

目前,大型电站锅炉广泛采用回转式空气预热器作为尾部换热设备。但是,漏风率过高影响了整个机组的经济性和可靠性,是各电厂提高经济效益需要解决的问题。通过分析漏风的机理及模型,阐述漏风过高所造成的危害,针对影响漏风的因素分析了降低漏风的原理及方法,对空气预热器的漏风改造具有一定的指导意义。

回转式空气预热器接触式柔性密封模拟分析

针对回转式空气预热器的泄漏问题,提出了一种接触式柔性密封。接触式柔性密封的结构参数包括厚度、波数、波距、波深、初始伸长、总长和迎角,刚度是接触式柔性密封的重要性能参数。从基本力学模型出发,运用有限元方法对不同结构参数下的接触式柔性密封进行模拟分析,得到相应结构参数的最大载荷、载荷–位移关系和各结构参数–刚度关系。运用多元逐步回归分析,得出厚度、波深和波数对刚度具有预测意义,其中以厚度的预测性最高。

回转式空气预热器柔性密封片摩擦功率计算分析

回转式空气预热器(空预器)是电站锅炉系统中的重要辅机之一,柔性密封是克服该设备高漏风率缺陷的主要手段。柔性密封片引起的功率损耗(摩擦功率)是评价柔性密封改造工程可行性的重要条件,但目前的估算缺乏理论依据,大多只凭经验进行,这无疑增加了设备运行的风险和不确定性。从应用力学角度出发,分析了柔性密封片的运行及受力情况,推导出3个不同方向的柔性密封片摩擦功率计算公式,最后考虑结构大变形和材料非线性,通过有限元软件ANSYS给出了摩擦功率的典型算例,为电站锅炉回转式空气预热器柔性密封改造及新型柔性密封片的研发提供参考。

回转式空气预热器隔仓压差对柔性接触式密封片刚度和强度的影响

利用有限元通用软件ANSYS着重分析了回转式空气预热器隔仓压差对柔性接触式密封片刚度和强度的影响。以目前具有代表性的一种"U形波纹"径向密封片为例进行计算分析,考虑了材料的塑性应变和结构的大位移问题。结果表明,这类设计在不计隔仓压差影响时,其刚度、强度和疲劳寿命容易满足要求;但实际上由于压差的存在,目前的设计壁厚过薄,刚度不够,运行时会被压差"吹倒",达不到预期的密封效果;若增加壁厚,虽然可以提高刚度,但这不仅会增加摩擦阻力、加重运行负荷,而且强度条件和使用寿命很难保证。因此需要对原设计进行较大的改进。

火电厂回转式空预器的堵塞调研及解决方案研究

详细调研了火电厂空预器发生堵塞的各种原因,认定空预器内生成硫酸氢铵是重要原因。进一步讨论了导致空预器入口SO3浓度高的因素,发现硫酸氢铵的生成速率与SO3浓度呈正比;提出了解决空预器堵塞最好的办法是降低空预器入口SO3浓度,即在空预器入口或SCR出口等处喷射碳酸钠或注入其他碱性吸附剂来降低空预器入口SO3浓度,指出此方法中核心技术是喷射系统。对于已经堵塞的空预器,提出采用化学清洗方法来提高清洗效果。