關于空預器基本知識第1頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五2培訓目的1.了解空預器基本知識。2.掌握空預器構造。3.掌握空預器各輔助系統(tǒng)。4.了解空預器常見故障及處理方法第2頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五3

主要內容一、空預器結構簡圖二、空預器工作原理三、臺山電廠空預器介紹四、空預器常見故障及處理措施第3頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五4一、空預器結構簡圖第4頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五5二、空預器工作原理

工作原理：從鍋爐尾部煙氣中吸收熱量，通過連續(xù)轉動特殊加工的金屬薄板傳熱元件，將熱量傳遞給進來的冷空氣，轉子轉動一圈就完成了一次熱交換循環(huán)。

第5頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五6空預器基本知識

空預器是利用鍋爐尾部煙氣熱量來加熱燃燒所需空氣的一種熱交換裝置。由于它工作在煙氣溫度最低的區(qū)域，回收煙氣熱量，降低了排煙溫度，因而提高了鍋爐效率。同時由于燃燒空氣溫度的提高，有利于燃料的著火和燃燒，減少燃料不完全燃燒損失?？疹A器按傳熱方式可分為兩大類，即導熱式和回轉式（或稱再生式）。前者為管式預熱器，煙氣和空氣各自有自身的通路；后者為煙氣和空氣交替流過受熱面進行熱交換。因該種預熱器是美國容克發(fā)明，故又稱容克式。第6頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五7

回轉式空預器結構緊湊、體積小、金屬耗量較少，故在大容量鍋爐上廣泛采用。但回轉式空預器結構較復雜，制造工藝要求高，另外由于流通截面較窄，稍有積灰將使其阻力大為增加?；剞D式空預器又分為兩種不同的設計形式，一種受熱面轉動，另一種是風罩轉動。目前國內600MW機組鍋爐多數采用受熱面轉動的三分倉回轉式空預器。三分倉是指空預器有三部分流通截面，即煙氣、一次風、二次風。氣體點是將低壓頭、大流量的二次風與高壓頭、小流量的一次風分別加熱，有利于經濟性的提高。第7頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五8

空預器簡圖煙氣入口二次風出口一次風出口第8頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五9三、臺山電廠空預器介紹

臺山電廠1、2號鍋爐各裝有兩臺上海鍋爐廠生產的容克式三分倉空氣預熱器，型號為：2-32Ⅵ（50°）-1931M

2—安裝數量32—產品系列型號，表示空預器直徑大小的代號VI—煙氣流向下，立式

50°—一次風倉角度1931—受熱面高度，mm第9頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五10

空氣預熱器主要由轉子、蓄熱元件、殼體、梁、扇形板、煙風道、密封裝置、傳動裝置、軸承、潤滑系統(tǒng)、紅外線檢測系統(tǒng)、吹灰和清洗裝置等部分組成?？諝忸A熱器的圓筒形外殼和煙風道均不能轉動，內部的圓筒形轉子是轉動的。一、二次風倉分隔布置，一次風倉角度為50°，二次風倉角度為130°，煙氣倉角度為180°。

1、轉子。轉子是裝載傳熱元件（波紋板）并可旋轉的圓筒形部件，為減輕重量，便于運輸及有利于提高制造、安裝的工藝質量，轉子采用組合式結構，它主要由空心轉軸、18個獨立的扇形模塊框架（或稱模數倉格）及傳熱元件（大量波紋板構成）等所組成。傳熱元件為籃子框架結構，便于檢修和調換。第10頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五11

2、傳動裝置。傳動裝置是提供轉子轉動動力的組件，空預器的傳動裝置主要是由主電機（主驅動設備）、輔助氣動馬達、液力偶合器、超越離合器、減速機、傳動齒輪、圍帶和支架等組成。主電機經液力偶合器傳動減速機，后依靠減速機輸出端的齒輪和轉子外周下部的圍帶上的銷柱嚙合面驅使轉子轉動。主電機主要是在空預器正常運行時使用，輔助氣動馬達的作用是在主電機故障（或失去電源）時維持空預器轉子繼續(xù)緩慢運轉，以免轉子停轉而因受熱不均產生嚴重變形以及其它不良后果。此外，在安裝、清洗、檢修期間盤車，也可利用輔助氣動馬達。啟動時，一定要先啟動輔助氣動馬達，然后再啟動主電機并同時關閉氣動馬達。第11頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五12

3、密封裝置。對于回轉式空預器，漏風是個很重要的問題。這是因為空預器產生漏風會直接影響鍋爐機組的安全經濟運行，漏風不僅會使送、一次風機的電耗增加，而且嚴重時還將使鍋爐的出力被迫降低和加劇空預器的低溫腐蝕，以及由此引起的其它不良后果。造成空預器漏風的情況有兩種：間隙漏風和攜帶漏風?？疹A器是轉動機械，其轉動的轉子和靜止的機殼之間總是存在一定的間隙，由于空預器內的空氣區(qū)呈正壓，而煙氣區(qū)為負壓，空氣區(qū)和煙氣區(qū)之間存在壓差，導致一部分空氣通過空氣區(qū)與煙氣區(qū)的交界處的間隙漏到煙氣中去，這種經動靜之間間隙的漏風稱為間隙漏風。第12頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五13

當空預器工作時，隨著轉子不斷旋轉，不可避免的要將存在轉子容積中的空氣攜帶到煙氣中去，同時也有一部分煙氣隨轉子轉動而被帶入空氣區(qū)，這種被旋轉的轉子容積所攜帶的漏風，稱為攜帶漏風。轉子的轉速越快，攜帶的漏風量相應也越大。為了提高換熱的效果，滿足加熱空氣溫度的需要，回轉式空預器的轉速均設計較低，約為1r/min，因此攜帶漏風在總漏風量中所占比例很小。因此回轉式空預器的漏風主要是間隙漏風。按照回轉式空預器在結構上對煙氣區(qū)的分割，產生漏風的間隙主要分徑向、軸向和環(huán)向三部分。要減少空預器漏風的關鍵在于要設法減小上述三部分的動靜間隙，即采用能減少各向間隙、性能良好的密封裝置和密封間隙的調整裝置。主要有：徑向密封裝置、軸向密封裝置和環(huán)向密封裝置。第13頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五14

1）徑向密封裝置。徑向密封裝置主要由密封扇形板、徑向密封片以及間隙調整裝置等組成。在轉子的徑向隔板的上、下端，各裝有一列密封片，沿轉子的徑向分成數段，用螺栓固定在轉子模數倉格的徑向隔板上。徑向密封片隨轉子一起旋轉，徑向密封裝置的密封區(qū)域即為扇形板與其上面（或下面）2列密封片端面相接壤的區(qū)域（稱雙密封）。運行時，間隙調整裝置跟蹤轉子的熱變形，調整扇形板的高低位置，以達到盡量減少徑向密封間隙的目的。第14頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五15

2）軸向密封裝置。軸向密封裝置主要由軸向密封片和軸向密封板組成。軸向密封片通過螺栓固定在轉子外圓周的所有徑向隔板上，隨轉子一起轉動。沿轉子的高度，軸向密封片分兩段布置，位于圍帶銷柱上面的為熱端軸向密封片，圍帶銷柱下面的為冷端軸向密封片。軸向密封板裝置有3塊，沿周向它們分別裝設在轉子3個密封區(qū)的外側而位于機殼之中。軸向密封板主要由弧形密封板、支架、調整螺栓及保護罩等組成，每塊軸向密封板上各有4只調整螺栓，分兩層布置，可調整軸向密封間隙?；⌒蚊芊獍褰浿Ъ芗罢{整螺栓支承在機殼上。第15頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五16

3）環(huán)向密封裝置。環(huán)向密封裝置包括轉子外周上、下端處的旁路密封和中心筒密封兩部分。

旁路密封亦稱周向密封，主要由旁路密封片和T型鋼所構成，冷、熱端的旁路密封片系由許多短折角片拼接而成。為清除密封片連接處的槽隙和增強其剛度，整體密封片由相互錯開的二層密封片疊置而成，并用螺栓固定在旁路密封的角鋼上。

中心筒密封片固定在轉子中心筒的熱端和冷端端板的圓周上，并隨轉子一起旋轉。密封片與固定在機殼的環(huán)形密封盤或密封蓋的凸緣之間保持一定的間隙。第16頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五17

由徑向、軸向和環(huán)向密封裝置聯(lián)合構成的是一個封閉和可調的密封系統(tǒng)，是保證空預器具有較小漏風率的主要結構措施。在回轉式空預器上述三種密封間隙中，漏風量最大的是徑向間隙漏風（一般約占總漏風量的2/3)；其次是環(huán)向的密封間隙漏風；最小的是軸向間隙漏風。在間隙及漏風通流截面積相同的條件下，冷端處的漏風量較熱端為大，這是因為空氣區(qū)與煙氣區(qū)的壓差，冷端要比熱端的大；且冷端的空氣溫度低，密度大，故冷端的漏風量也為較大，通常約為熱端漏風的二倍左右。第17頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五18

4、軸承及潤滑系統(tǒng)。1）軸承?；剞D式空預器的轉子采用冷端支承方式，在轉子的上、下端各設置導向軸承和支承推力軸承。導向軸承采用SKF公司雙列向心球面滾柱軸承，型號為：23192CAK/W33，除用作固定轉子上端軸的旋轉中心外，還承受由風煙壓差所引起的側向推力以及轉子轉動時因偏擺晃動而產生不均衡的徑向推力。在導向軸承的軸承座套上，裝設有3根支吊螺桿，其下端與中心密封筒相連，以使中心筒能與軸承座套同時隨轉子一起脹縮而上下移動。導向軸承采用“油浴循環(huán)”的潤滑方式，潤滑油為美孚gearSHC680。在導向軸承箱上，除設有進油、吸油管外，還有油位指示孔。第18頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五19導向軸承示意圖導向端軸氣封組件導向軸承座連接套管高強度螺栓拆卸軸承高壓油接口導向軸承扇形板第19頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五20

支承軸承采用可傾瓦推力軸承，型號為：WAUKESHA56”，其作用主要是用作支承轉子的全部重量，同時還用來確定下端的旋轉中心和承受由風煙壓差所引起的側向推力以及轉子晃動所引起的徑向推力。支承軸承裝設在轉子下端軸的端面上，軸承座支承在機殼上，機殼與冷端連接板中間梁連成一體。軸承座與底部機殼之間襯有墊板與墊片，軸承座的標高可通過調整墊片厚度得到確定。支承軸承也采用“油浴循環(huán)”的潤滑方式，所用潤滑油與導向軸承相同。在支承軸承座的上面（在軸承座蓋上）和底部設有進油、回油和放油孔。第20頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五21支承軸承示意圖支承軸承防塵罩支承軸承座第21頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五22

2）潤滑油循環(huán)系統(tǒng)。

支承軸承和導向軸承的潤滑要求很高，為此每臺空預器的支承和導向軸承都配置有獨立的潤滑油循環(huán)系統(tǒng)（或稱稀油站）。潤滑油系統(tǒng)為不帶油箱的稀油潤滑系統(tǒng)，型號為：OCS-8A。它是由油泵及電機、雙筒過濾器、油冷卻器、管道閥門以及壓力表、溫度表等組成。油泵只設一臺，為三螺桿泵，型號：3GR25x4。稀油站運行方式：當導向軸承潤滑油溫度超過50度（支承軸承45度）時，潤滑油泵自動啟動，進行循環(huán)降溫，當溫度低于45度（支承軸承40度）時，油泵停止。第22頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五23

5、紅外線檢測系統(tǒng)。紅外線檢測系統(tǒng)檢測轉動的傳熱元件表面及其內部的小區(qū)域（稱為熱點）。從現場實踐經驗表明，許多空預器著火，就是由小面積的熱點引起的。這些熱點是由于未完全燃燒的燃料沉積在傳熱元件表面而引起的再燃燒。紅外線檢測系統(tǒng)就是通過紅外線輻射，來檢測傳熱元件內部金屬溫度，當熱點溫度480-540度時報警。另外，當傳感器探頭污染，檢測溫度過低時，也會引起報警；或者傳熱元件堵塞引起溫度過低時，也會引起報警。第23頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五24

6、吹灰、沖洗、消防系統(tǒng)

回轉式空預器由于波紋板布置的較緊密，波紋板之間的流通通道狹窄，因而在空預器運行時氣流的流動阻力較大，且煙氣中的飛灰容易粘積在波紋板上，引起波紋板的腐蝕和氣流通道的堵塞。這樣不僅會使送、一次風機的電耗增加，而且還會因換熱條件變差，使一、二次風溫降低，排煙溫度升高，影響鍋爐效率。同時，流動阻力的增加，使風量減小滿足不了要求，限制鍋爐的出力。此外，在鍋爐啟動階段，因爐內溫度低，如果油燃燒器霧化不好，燃料不易完全燃燒，于是從爐膛隨煙氣帶出的未燃油滴和炭黑易沉積在波紋板上，而這些可燃物在一定條件下會再次燃燒，從而使空預器燒損。

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為保持空預器波紋板表明的潔凈，回轉式空預器設置了專門的吹灰器和清洗裝置。每臺空預器在煙氣側冷、熱端各裝設一臺伸縮式吹灰器。每臺空預器煙氣側的冷、熱端各裝一根固定式的清洗管，清洗管上裝有一系列的不同直徑的噴嘴，使空預器轉子內不同部位的受熱面都能獲得均勻的水量。每臺空預器有兩根固定式消防管，分別布置在空預器煙氣側的進、出口處，管上也有許多噴嘴，保證消防水能覆蓋整個受熱面。第25頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五26四、空預器常見故障及采取的措施

1、驅動電機電流異常升高正常運行時主電機的電流應穩(wěn)定在50-75%額定電流范圍內。如果電流指示突然出現大幅度升高，一般有如下可能：1）殼體變形。當外殼保溫不好或雨水進入等都會造成空預器外殼冷卻收縮過快、動靜密封間隙減??；在啟動階段，外殼局部區(qū)域焊接有限制其自由膨脹的構件，會使外殼向內變形與轉子異常接觸，這些都會造成空預器的電流擺動。措施：檢修后的首次啟動，務必認真全面的檢查外殼是否與有影響其自由膨脹的問題；在大風、大雨天氣時易出現外殼變形問題，解決此問題需要做好空預器外殼的防雨和保溫。

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2)傳動裝置方面的原因。如果傳動齒輪齒根底部與圍帶銷嚙合間隙過小，造成傳動齒輪齒根受力較大，則會出現減速箱整體振動和噪音較大。如果傳動齒輪端面與下圍帶扁鋼間隙過小，就會造成空預器轉子受熱膨脹后下圍帶扁鋼與傳動齒輪摩擦。這兩種情況都會使減速箱的傳動力矩增大，導致空預器電流擺動。措施：空預器減速箱傳動齒輪齒根底部與圍帶銷間隙按照安裝要求應為25mm，傳動齒輪端面與下圍帶扁鋼間隙為13mm。安裝校核驅動大齒輪與圍帶銷的間隙，需要找到最突出的圍帶銷最為基準點第27頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五28

3)密封松動或部件脫落。部分密封片（特別是冷端）安裝過松發(fā)生脫落，或轉子上的蓄熱片等部件脫落，如果卡在轉子密封與扇形板上，就會出現嚴重的電流擺動。

措施：密封片使用防松螺栓或加裝防松墊片并且必須緊固，兩個徑向密封片的接口處建議采取點焊已防止脫落。蓄熱片正常時不會出現脫落，但異常的吹灰和堵灰會造成蓄熱片的損壞和脫落。

4）鍋爐實際排煙溫度如果比設計值高，則其蘑菇變形量比設計值也要增大，底部的徑向密封條會和扇形板發(fā)生摩擦。措施：運行中避免發(fā)生超溫情況，控制排煙溫度不超過設計值30℃。第28頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五29

5）漏風控制系統(tǒng)故障。熱端扇形板傳感器探頭過量磨損或損壞，可以導致扇形板和密封片磨擦，空預器運行電流升高。措施：每次小修需要調整探頭和扇形板相對位置，探頭端面應低于扇形板距離符合安裝圖紙需要。并定期檢測傳感器內各限位開關和接近開關狀態(tài)，及時更換損壞件，保證傳感器冷卻風供應正常。

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6）底部推力瓦油膜形成不好。推力瓦就會經常處在“邊界潤滑”狀態(tài)，摩擦力瞬間能增大幾十倍，電流會出現明顯的急劇的擺動。

措施：采取刮瓦的方法，通過刮瓦在瓦面上形成眾多的油囊，增加烏金瓦進油側的進油角，空預器下軸瓦推力瓦設進油槽，推力瓦進油側邊緣碾磨檢查處理，刮研標準為：瓦面接觸點數2～3點/cm2,深度0.010～0.015mm，兩側開進油楔角，瓦面整體接觸達到80％以上。第30頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五31

7）空預器轉子偏斜。熱態(tài)時再加上煙氣、送風介質壓差造成的水平推力和傾覆力矩，蓄熱包堵灰，造成底部推力軸瓦的工作狀態(tài)偏離設計狀態(tài)，遠遠超出推力瓦軸承對水平偏差的自補償能力，形成推力盤與推力瓦局部接觸，難以形成良好油膜。措施：安裝要求主軸水平度和底部支撐軸承水平度全部在嚴格的標準之內。按廠家要求和國標，空預器主軸的安裝水平度應不大于0.25mm/m；空預器下軸承的水平度應在0.4mm/m之內，二者相對水平偏差應不大于0.25mm/m。導向軸承水平度不大于0.2mm。第31頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五32

8）潤滑油粘度偏低或由于溫度高造成的油粘度降低，在重載負荷下容易使油膜形成不好或不能形成油膜。潤滑油內含有大于25μm的顆粒狀雜質，就可能造成顆粒進入推力瓦與平衡盤之間導致推力瓦與平衡盤發(fā)生摩擦，并引起電流擺動措施：保證較高的潤滑油油質。臺電目前使用的潤滑油為美孚MobilgearSHC680，重負荷合成工業(yè)齒輪油（PAO類）。上海鍋爐廠在設計時鑒于國內潤滑油的實際情況和油粘度的考慮，空預器油站濾網標準為40μm，也就是說，小于40μm大于25μm的顆粒?？梢圆扇≈脫Q潤滑油。采用合成油。軸承潤滑油站每天至少運行1小時，定期清洗或更換濾網。

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驅動電機電流增大也可能是導向或支承軸承損壞的征兆，但此時往往伴有軸承油溫異常升高，轉子下沉、徑向密封片與冷端扇形板相擦等現象。出現這種情況時，應緊急停爐，并維持空預器轉動，直至空預器入口煙溫降至200℃以下才允許空預器停轉。第33頁，共39頁，2023年，2月20日，星期五34

2、空預器突然停轉。如果空預器在運行中突然停轉，紅外線檢測裝置會在25s內發(fā)出報警信號，此時徑向密封調整裝置會自動將熱端扇形板提升到“緊急提升位置”。如果此時主電機電流仍然正常，則表示電機仍在轉動，說明液力偶合器故障。如果此時電機電流趨于最大值甚至跳閘，說明空預器負荷極大，通常是外來異物卡住密封間隙或者是導向軸承損壞。

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空預器突然停轉后，轉子將發(fā)生不對稱變形，再次啟動時將會發(fā)生困難，甚至造成軸承和空預器嚴重損壞。因此，應盡一切可能盡快恢復其轉動，可以用氣動馬達傳動，也可以打開側殼體板上的人孔門或蓄熱元件殼體上的更換元件門孔，用撬棍撥動圍帶使其轉動。在采取上述措施時應盡快找出停轉的原因，以便盡快消除缺陷恢復正常運行。如需停爐，則必須在空預器入口煙溫降至200℃以下時方可停轉空預器。如果采取上述措施后仍不能啟動轉子轉動，則應立即關閉空預器煙氣入口及熱風出口擋板，停運同側送、引風機，降低鍋爐負荷，甚至直至停爐。第35頁，共39頁，2023年，2月20