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1、LAP13494/883型空气预热器相关知识讲解 锅炉本体二班讲解人：夏世明概述 空气预热器是利用锅炉尾部的烟气来加热冷空气的一种热交换装置。利用空气预热器吸收锅炉排烟中热量，降低排烟温度，同时利用被加热的空气来改善燃烧条件，减少不完全燃烧损失，有利于提高锅炉效率。概述 本预热器根据美国本预热器根据美国C-EC-E预热器公司技术进行设计和预热器公司技术进行设计和制造制造.型号型号LAP13494/883LAP13494/883表示容克式空气预热器，转表示容克式空气预热器，转子直径子直径1349413494毫米，蓄热元件高度自上而下分别毫米，蓄热元件高度自上而下分别为为800800、800800
2、和和300300毫米，冷段毫米，冷段300300毫米蓄热元件为毫米蓄热元件为耐腐蚀的考传热元件，其余热段蓄热元件为碳钢，耐腐蚀的考传热元件，其余热段蓄热元件为碳钢，每台预热器金属重量约每台预热器金属重量约598598吨，其中转动重量约吨，其中转动重量约440440吨吨(约占总重约占总重75%)75%)。本空气预热器是三分仓型。本空气预热器是三分仓型式式原理原理 LAP13494/883 LAP13494/883 这种三分仓容克式空气预热器是一种以逆这种三分仓容克式空气预热器是一种以逆流方式运行的再生式热交换器。加工成特殊波纹的金属蓄流方式运行的再生式热交换器。加工成特殊波纹的金属蓄热元件被紧密
3、地放置在转子扇形隔仓格内，转子以热元件被紧密地放置在转子扇形隔仓格内，转子以 0.990.99转转/分的转速旋转，其左右两半部份分别为烟气和空气通道。分的转速旋转，其左右两半部份分别为烟气和空气通道。空气侧又分为一次风通道及二次风通道，当烟气流经转子空气侧又分为一次风通道及二次风通道，当烟气流经转子时，烟气将热量释放给蓄热元件，烟气温度降低；当蓄热时，烟气将热量释放给蓄热元件，烟气温度降低；当蓄热元件旋转到空气侧时，又将热量释放给空气，空气温度升元件旋转到空气侧时，又将热量释放给空气，空气温度升高。如此周而复始地循环，实现烟气与空气的热交换。它高。如此周而复始地循环，实现烟气与空气的热交换。它
4、不但是电站锅炉的主要部件，而且也是化工、冶金过程中不但是电站锅炉的主要部件，而且也是化工、冶金过程中理想的节约能源、提高效率的热交换器。理想的节约能源、提高效率的热交换器。原理原理转子由置于下梁中心的推力轴承及置于上梁中心转子由置于下梁中心的推力轴承及置于上梁中心的导向轴承支撑，并处在一个九边形的壳体中，的导向轴承支撑，并处在一个九边形的壳体中，上梁、下梁分别与壳体相连，壳体则坐落在钢架上梁、下梁分别与壳体相连，壳体则坐落在钢架上。电驱动装置安装在下梁的下部，通过与转子上。电驱动装置安装在下梁的下部，通过与转子接长轴联接，带动转子以接长轴联接，带动转子以0.990.99转转/分的转速旋转。分的
5、转速旋转。为了防止空气向烟气侧泄漏，在转子上、下端半为了防止空气向烟气侧泄漏，在转子上、下端半径方向，外侧轴线方向以及圆周方向分别径方向，外侧轴线方向以及圆周方向分别设有径设有径向、轴向及旁路密封装置，此密封装置采用双密向、轴向及旁路密封装置，此密封装置采用双密封结构以降低漏风率封结构以降低漏风率。此外，。此外，预热器上还配置预热器上还配置有火灾监测消防及清洗系统，燃气脉冲吹有火灾监测消防及清洗系统，燃气脉冲吹灰装置、润滑及控制等设备灰装置、润滑及控制等设备 转子本预热器转子采用模数仓格结构，每个仓格为本预热器转子采用模数仓格结构，每个仓格为1515，为布，为布置双密封结构，每个仓格又分隔为两
6、，全部蓄热元件分装置双密封结构，每个仓格又分隔为两，全部蓄热元件分装在在2424个模数仓格内，每个模数仓格利用一个定位销和一个个模数仓格内，每个模数仓格利用一个定位销和一个固定销与中心筒相连接。由于采用这种结构，大大减少了固定销与中心筒相连接。由于采用这种结构，大大减少了工地的安装工作量，并减少了转子内焊接应力及热应力。工地的安装工作量，并减少了转子内焊接应力及热应力。中心筒上、下两端分别用中心筒上、下两端分别用 M52M52和和M42M42合金钢螺栓连接上轴合金钢螺栓连接上轴与下轴，接长轴通过与下轴，接长轴通过M42M42合金钢螺栓与下轴连接，整体形合金钢螺栓与下轴连接，整体形成预热器的旋转
7、主轴。相邻的模数仓格之间用螺栓互相连成预热器的旋转主轴。相邻的模数仓格之间用螺栓互相连接。热段蓄接。热段蓄热元件由模数仓格顶部装入，冷段蓄热热元件由模数仓格顶部装入，冷段蓄热元件由模数仓格外周上所开设的门孔装入。转子上下端最元件由模数仓格外周上所开设的门孔装入。转子上下端最大直径处所设的弧形大直径处所设的弧形T T 型钢为旁路密封零件；上端最大直型钢为旁路密封零件；上端最大直径处的转子法兰平面，作为热态下测量转子热变形的基准径处的转子法兰平面，作为热态下测量转子热变形的基准面。面。蓄热元件蓄热元件 热段蓄热元件由压制成特殊波形的碳钢板构成，按模数仓格内各小仓格的形状和尺寸，制成各种规格的组件。
8、每一组件都是由一块具有垂直大波纹和扰动斜波的定位板，与另一块具有同样斜波的波纹板一块接一块地交替层叠捆扎而成。钢板厚0.6mm。蓄热元件蓄热元件 冷段采用低合金耐腐蚀钢蓄热元件，也按仓格形状制成各种规格的组件，每一组件都是由一块具有垂直大波纹的定位板与另一块平板交替层叠捆扎而成。蓄热元件蓄热元件 所有热段和冷段蓄热元件组件均用扁钢、角铁焊接包扎，结构牢固，并可颠倒放置。如果冷段蓄热元件下缘遭受腐蚀，检修时取出，清理后颠倒再重新放入转子内使用，直至深度腐蚀。当蓄热元件严重腐蚀并显著影响排烟温度或运行安全（如经常有被腐蚀的残片脱落）时，需将冷段蓄热元件更换。梁、扇形板及烟风道梁、扇形板及烟风道 上
9、梁、下梁与主壳体板上梁、下梁与主壳体板 、连接，组成一个封连接，组成一个封闭的框架，成为支承预热器转动件的主要结构。闭的框架，成为支承预热器转动件的主要结构。上梁和下梁分隔了烟气和空气，上部小梁和下部上梁和下梁分隔了烟气和空气，上部小梁和下部小梁又将空气分隔成一次风和二次风，分别形成小梁又将空气分隔成一次风和二次风，分别形成烟气和一、二次风进、出口通道。上、下梁及上、烟气和一、二次风进、出口通道。上、下梁及上、下小梁装有扇形板，扇形板与转子径向密封片之下小梁装有扇形板，扇形板与转子径向密封片之间形成了预热器的主要密封间形成了预热器的主要密封径向密封。扇形板径向密封。扇形板可作少量调整。它与梁之
10、间有固定密封装置，分可作少量调整。它与梁之间有固定密封装置，分别设在烟气侧和二次风侧。别设在烟气侧和二次风侧。梁、扇形板及烟风道梁、扇形板及烟风道 下梁断面似双腹板梁、下梁中心放置推力轴承，支承全部下梁断面似双腹板梁、下梁中心放置推力轴承，支承全部转动重量。梁的两端分别焊接在由主壳体板转动重量。梁的两端分别焊接在由主壳体板 、立柱立柱延伸的厚钢板上。下梁中心部分设有加强的支承平面，供延伸的厚钢板上。下梁中心部分设有加强的支承平面，供检修时放置千斤顶用，顶起转子，对推力轴承进行检修。检修时放置千斤顶用，顶起转子，对推力轴承进行检修。下部小梁断面呈矩形空心梁，一端与下梁相连，另一端与下部小梁断面呈
11、矩形空心梁，一端与下梁相连，另一端与主壳体板主壳体板底部相连。每块冷端扇形板有三个支点，全部底部相连。每块冷端扇形板有三个支点，全部支承在下梁或下部小梁上。每个支架采用不同厚度的垫片支承在下梁或下部小梁上。每个支架采用不同厚度的垫片组合组合,可对扇形板的位置略加调整，以适应密封的要求。可对扇形板的位置略加调整，以适应密封的要求。下梁及下部小梁上装有导向杆，每块扇形板下梁及下部小梁上装有导向杆，每块扇形板2 2只，可防止只，可防止扇形板在烟风压差下的水平移动。下轴周围由超细玻璃棉扇形板在烟风压差下的水平移动。下轴周围由超细玻璃棉构成填料式密封构成填料式密封梁、扇形板及烟风道梁、扇形板及烟风道 上
12、梁断面呈船形，中心部位放置导向轴承。梁的两端座落在主壳体板的顶上梁断面呈船形，中心部位放置导向轴承。梁的两端座落在主壳体板的顶端。上部小梁断面呈矩形空心梁，一端与上梁相连，另一端与主壳体板端。上部小梁断面呈矩形空心梁，一端与上梁相连，另一端与主壳体板IIIIII顶部相连。每块热端扇形板也有三个支点，内侧一点，外侧二点，内侧支顶部相连。每块热端扇形板也有三个支点，内侧一点，外侧二点，内侧支点是一个滚柱，支承在中心密封筒上，而中心密封筒则吊挂在导向轴承的点是一个滚柱，支承在中心密封筒上，而中心密封筒则吊挂在导向轴承的外圈上，可随主轴热膨胀而上下移动，从而保证了热端扇形板内侧可外圈上，可随主轴热膨胀
13、而上下移动，从而保证了热端扇形板内侧可“跟跟踪踪”转子的变形，避免径向密封片内侧的过度磨损。外侧两个支点通过吊转子的变形，避免径向密封片内侧的过度磨损。外侧两个支点通过吊杆与控制系统中的执行机构相连，运行时由该系统对热端扇形板进行程序杆与控制系统中的执行机构相连，运行时由该系统对热端扇形板进行程序控制，自动适应转子控制，自动适应转子“蘑菇状蘑菇状”变形。上梁及上部小梁也装有防止扇形板变形。上梁及上部小梁也装有防止扇形板水平移动的导向杆，每块扇形板水平移动的导向杆，每块扇形板 2 2只。上轴周围的只。上轴周围的“中心密封筒中心密封筒”，由，由金属金属“”结构的密封圈及空气密封装置构成密封系统。空
14、气密封装置的结构的密封圈及空气密封装置构成密封系统。空气密封装置的管道需接至一次风机出口，维持密封装置中的空气压力高于预热器出口的管道需接至一次风机出口，维持密封装置中的空气压力高于预热器出口的空气压力。上、下部烟道及风道壁上分别设有空气压力。上、下部烟道及风道壁上分别设有600700600700及及508508508508人孔门。人孔门。下部烟风道内还设有供检修行走的调节平台。下部烟风道内还设有供检修行走的调节平台。密封系统密封系统 本预热器采用先进的径向本预热器采用先进的径向轴向，径向轴向，径向旁路双密封系统，旁路双密封系统，所谓双密封系统就是每块扇形板在转子转动的任何时候至所谓双密封系统
15、就是每块扇形板在转子转动的任何时候至少有两块径向和轴向密封片与它和轴向密封装置相配合，少有两块径向和轴向密封片与它和轴向密封装置相配合，形成两道密封。这样就可以使密封处的压差减小一半，从形成两道密封。这样就可以使密封处的压差减小一半，从而降低漏风。根据理论计算及实践经验表明，直接漏风可而降低漏风。根据理论计算及实践经验表明，直接漏风可下降下降30%30%左右，这是近期国内外采用的较成熟技术，密封左右，这是近期国内外采用的较成熟技术，密封周界短、效果好（见图周界短、效果好（见图6 6）径向密封片厚径向密封片厚 2.5mm2.5mm，用耐腐蚀钢板制成，沿长度方向用耐腐蚀钢板制成，沿长度方向分成两段
16、。用螺栓连接在模数仓格的径向隔板上。由于密分成两段。用螺栓连接在模数仓格的径向隔板上。由于密封片上的螺栓孔为腰形孔，径向密封片的高低位置可以适封片上的螺栓孔为腰形孔，径向密封片的高低位置可以适当调整。当调整。图图 6图图 6密封系统密封系统 轴向密封片也由 2.5mm厚的耐腐蚀钢板制成，也用螺栓连接在模数仓格的径向隔板上，沿转子的径向可以调整。径向密封片与扇形板构成径向密封。轴向密封片与轴向密封装置构成轴向密封。围绕上轴及下轴的密封结构已在上节叙述，所有这些密封结构联合形成了一个连续封闭的密封系统。密封系统密封系统 此外，在转子外圈上下两端还设有一圈旁路密封装置，防止烟气或空气在转子与壳体之间
17、“短路”，同时它作为轴向密封的第一道防线，也起到了一定的密封作用。旁路密封片为1.2mm厚的耐腐蚀钢板，它与转子外周的“T”型钢圈构成旁路密封，在扇形板处断开，断开处另设旁路密封件，与旁路密封装置相接成一整圈。电驱动装置电驱动装置 空气预热器采用下轴中心驱动方式，电驱动装置配主、辅驱动电机及气动马达。主、辅驱动电机启动时为变频调速启动，配有变频控制装置。配有气动马达的气源控制系统，导向与推力轴承导向与推力轴承 导向轴承采用双列向心球面滚子轴承导向轴承采用双列向心球面滚子轴承 23192CAK/W33(23192CAK/W33(GB286-64)GB286-64)，内圈固定在上轴套上，外圈固定在
18、导向轴承内圈固定在上轴套上，外圈固定在导向轴承座上，随着预热器主轴的热膨胀，导向轴承座可在导向轴座上，随着预热器主轴的热膨胀，导向轴承座可在导向轴承外壳内做轴向移动。导向轴承配有空气密封座，可接入承外壳内做轴向移动。导向轴承配有空气密封座，可接入密封空气对导向轴承进行密封和冷却，同时还采用密封空气对导向轴承进行密封和冷却，同时还采用U U型密型密封环进行第二道密封，彻底解决了导向轴承处的密封问题。封环进行第二道密封，彻底解决了导向轴承处的密封问题。轴承外壳支承在上梁中心部份轴承外壳支承在上梁中心部份,轴承采用油浴润滑，润滑轴承采用油浴润滑，润滑油为油为 150150号极压工业齿轮油，容量约为号
19、极压工业齿轮油，容量约为3030升，导向轴承座升，导向轴承座通过四个吊杆螺栓与中心密封筒相连，使其与轴承座同时通过四个吊杆螺栓与中心密封筒相连，使其与轴承座同时随主轴膨胀而移动。导向轴承上留有装吸油及供油管的位随主轴膨胀而移动。导向轴承上留有装吸油及供油管的位置，并设有放油管、热电阻的接口置，并设有放油管、热电阻的接口(详见图详见图8)8)导向与推力轴承导向与推力轴承推力轴承采用推力向心球面滚子轴承294/850EF，内圈通过同轴定位板与下轴固定，外圈坐落在推力轴承座上，推力轴承座通过36个M48390合金钢螺栓紧固在下梁底面。轴承采用油浴加循环油润滑，润滑油为 150号极压工业齿轮油，容量2
20、00升，推力轴承座上设有进油口、出油口、放油口、通气孔、油位计以及热电阻的接口(详见图9).导向与推力轴承的润滑系统导向与推力轴承的润滑系统 导向与推力轴承分别采用导向与推力轴承分别采用 DGXYZ-26 DGXYZ-26 型和型和DGXYZ-DGXYZ-26D 26D 型稀油站装置型稀油站装置(详见图详见图10)10)。系统的控制由系统的控制由DCSDCS实现。导向轴承稀油站置于上梁外侧，为安实现。导向轴承稀油站置于上梁外侧，为安全可靠运行，采用双泵结构全可靠运行，采用双泵结构,一泵运行，一泵备一泵运行，一泵备用。进油管与导向轴承回油管相连，出油管与导用。进油管与导向轴承回油管相连，出油管与
21、导向轴承回油管相连，组成一半封闭油循环系统。向轴承回油管相连，组成一半封闭油循环系统。推力轴承稀油站置于推力轴承下部检修平台上，推力轴承稀油站置于推力轴承下部检修平台上，同样用管路与推力轴承座相接。推力轴承稀油站同样用管路与推力轴承座相接。推力轴承稀油站采用单泵结构。采用单泵结构。导向与推力轴承的润滑系统导向与推力轴承的润滑系统两套装置的结构基本相同，均由两套装置的结构基本相同，均由 3Gr3043Gr304三螺杆三螺杆油泵装置油泵装置【电机型号电机型号 Y90L-4,1.5kw,1410r/minY90L-4,1.5kw,1410r/min，给油量给油量1.2m3/h1.2m3/h，系统最大
22、工作压力为系统最大工作压力为0.6Mpa0.6Mpa】网片式滤油器、列管式油冷却器以及双金属温度网片式滤油器、列管式油冷却器以及双金属温度计、压力表管道、阀门、视流计等组成。同时提计、压力表管道、阀门、视流计等组成。同时提供就地油温指示和控制室油温指示、报警等，冷供就地油温指示和控制室油温指示、报警等，冷却水为一般工业用水，却水为一般工业用水，P=0.2P=0.20.3MPa0.3MPa。正常情正常情况下冷却水耗量约为况下冷却水耗量约为70kg/min70kg/min，最大流量不超过最大流量不超过100kg/min100kg/min，泵热动开关启动温度为泵热动开关启动温度为5555，停泵，停泵
23、温度为温度为4545，超温报警温度为，超温报警温度为7070。预热器火灾报警、消防及清洗装置预热器火灾报警、消防及清洗装置 每台空气预热器在烟气侧的热端和冷端分别设有一根15912的固定式清洗管。按转子旋转方向，清洗管装在靠近烟气侧的起始边，以便清洗水从烟侧灰斗排出。在每台空预器的上部布置一根消防水管。预热器火灾报警、消防及清洗装置预热器火灾报警、消防及清洗装置清洗管上装有一系列不同直径的喷嘴，使预热器清洗管上装有一系列不同直径的喷嘴，使预热器转子内不同部位的受热面能获得均匀的水量，从转子内不同部位的受热面能获得均匀的水量，从而保证清洗效果。清洗介质为常温工业水，而保证清洗效果。清洗介质为常温
24、工业水，P=0.59MPaP=0.59MPa，每根清洗管的容量为每根清洗管的容量为4600kg/min4600kg/min。如果采用如果采用60607070温水清洗效果更好，本清洗管温水清洗效果更好，本清洗管兼作消防蒸汽管用。每根消防水管的容量为兼作消防蒸汽管用。每根消防水管的容量为4600kg/min4600kg/min。火灾报警系统为水平移动式，红外线监测，安火灾报警系统为水平移动式，红外线监测，安装在预热器下部的空气侧，具有良好的监测效果。装在预热器下部的空气侧，具有良好的监测效果。吹灰装置吹灰装置 每台预热器在烟气侧冷端装有一台伸缩式吹灰器每台预热器在烟气侧冷端装有一台伸缩式吹灰器,吹
25、灰器采用电机驱动吹灰器采用电机驱动,齿轮齿轮-齿条行走机构齿条行走机构.电动机电动机型号型号ASR-6324,ASR-6324,功率功率0.18KW,0.18KW,转速转速1370r/min.1370r/min.吹灰吹灰器行程器行程1.2m,1.2m,移动速度移动速度86mm/min.86mm/min.吹灰介质为过热吹灰介质为过热蒸汽，吹灰器压力蒸汽，吹灰器压力P=1.57MPa,t=350P=1.57MPa,t=350,蒸汽耗量蒸汽耗量约约86kg/min.86kg/min.吹灰器完成一次吹灰过程所需时间吹灰器完成一次吹灰过程所需时间约为约为28min28min（进退各进退各14 min14 min）,退出时进汽阀关闭退出时进汽阀关闭,吹灰操作过程可以程序控制或单独操作吹灰操作过程可以程序控制或单独操作.预热器预热器吹灰程序控制包括在锅炉程序吹灰控制系统内吹灰程序控制包括在锅炉程序吹灰控制系统内.附件附件:本预热器包括下列附件:(1)空气密封系统管道(包括管道及吊架)；(2)转子停转报警支架；(3)预热器铭牌；(4)窥视孔及照明灯等；谢谢!下一讲下一讲:常见故障及应采取的措施常见故障及应采取的措施 讲解人:夏世明