摘要：河北大唐國際張家口熱電有限責任公司2×300 MW機組鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠生產的HG-1025/17.5-YM33型鍋爐，每臺鍋爐配置兩臺豪頓華工程有限公司生產的29VNT 2300型三分倉回轉容克式空預器，其配置的暖風器可以提高入口風溫，但風道泄漏后會加劇空預器污堵速度，因此對一次風暖風器進行了改造，將其移裝至風道外，并搭建取風口耳房，將一次風源由溫度較低的室外風改為室內風，不僅可以提高風源溫度，還可以降低檢修難度，保證空預器的安全穩(wěn)定運行。

關鍵詞：暖風器;空氣預熱器;堵塞;移裝

0 引言

300 MW熱電聯(lián)產機組日常運行時，空氣預熱器（以下簡稱空預器）堵塞會引發(fā)一次風機、引風機搶風，排煙溫度升高等問題，嚴重威脅機組的安全穩(wěn)定運行。同時，暖風器出現(xiàn)故障會導致空預器冷端綜合溫度降低，嚴重威脅空預器的安全運行。

1 暖風器改造背景

1.1? ? 暖風器簡介

火電廠空預器的暖風器是利用汽輪機抽汽加熱空預器冷端空氣的熱交換設備，其作用是將外界環(huán)境的冷空氣加熱后再送入空預器，提高空預器冷端綜合溫度，避免空預器冷端受低溫腐蝕。在北方寒冷地區(qū)，鍋爐暖風器能否有效穩(wěn)定運行，直接關系到空預器能否安全穩(wěn)定運行。

1.2? ? 暖風器泄漏的影響

我公司1、2號鍋爐型號為哈爾濱鍋爐廠生產的HG-1025/17.5-YM33;一次風暖風器為上海發(fā)電設備成套設計研究院的固定式GNWCS-1.0/300-440。自投運以來，暖風器疏水管道存在振動現(xiàn)象，隨著外界冷空氣的連續(xù)沖刷，多次造成管道焊口開裂、法蘭墊片滲漏及疏水管道鋼性支架變形等缺陷，且管道彎頭存在腐蝕減薄現(xiàn)象，多次發(fā)生內漏、外漏問題。外漏消缺時需在極寒天氣條件下退出暖風器運行，造成鍋爐進風溫度降低，嚴重影響鍋爐熱效率;同時，空預器冷端綜合溫度不滿足運行要求，加劇了空預器換熱元件堵塞的風險，并發(fā)生低溫腐蝕，還可能伴隨著堵灰現(xiàn)象的發(fā)生，使風機電耗上升，還可能引起風機出力不足，甚至發(fā)生風機強風故障。

若處理暖風器故障，則需半側風煙系統(tǒng)停運，將負荷降低至150 MW以下。缺陷處理過程由于環(huán)境惡劣，風道內溫度較低，因泄漏結冰較多，焊接作業(yè)位置較高，給風道內檢修作業(yè)帶來較大難度，所以存在很大的人身安全隱患。

2 暖風器改造方案

2.1? ? 暖風器改造方案選取

方案一：對原有暖風器進行改造，在每組暖風器進汽管與疏水管加轉閥門，當暖風器泄漏時可立即停運泄漏的暖風器組，可保證其他組暖風器正常使用，待停機檢修時維修暖風器。

方案二：將暖風器移裝至風道外，取風口處，一旦發(fā)生泄漏，可在不停運風機的條件下對暖風器進行檢修，縮短停運暖風器的時間，減小對空預器、風機的損害。

2.2? ? 暖風器改造實施方案

鑒于我公司的實際情況，本次改造只是針對于一次風暖風器實施改造。方案一無法準確有效地判斷出暖風器泄漏部位，且停運單組暖風器會直接影響暖風器效果，故本次改造選取方案二。

3 暖風器改造過程

3.1? ? 項目主要技術改進和創(chuàng)新點

一次風暖風器由一次風道移裝至取風口，并搭設耳房將一次風來源由室外風改為室內風，暖氣水作為一次風暖風器的熱源，既可以提高一次風溫度，又可以有效避免一次風暖風器泄漏事故的發(fā)生，有效減少了暖風器加熱空氣所用的蒸汽量，提高了二次風入口風溫，緩解了空預器換熱元件的污堵問題。

3.2? ? 暖風器系統(tǒng)改造前后比較

原系統(tǒng)一次風暖風器安裝在一次風道，熱源為高、低壓輔助蒸汽，疏水輸送至定排罐或回收至凝汽器。特點是充分利用抽汽的余熱，且一次風暖風器熱量較高，可將溫度較低的室內風加熱至20 ℃以上，但一旦發(fā)生泄漏，檢修難度很大，作業(yè)環(huán)境極為惡劣，存在較大的安全風險，且半側停運風機，嚴重影響了機組穩(wěn)定性。

改造后一次風暖風器移裝至一次風取風口，并將原先一次風暖風器汽水系統(tǒng)打堵隔絕。將一次風暖風器熱源改為廠內熱網，并將取風口的風源由溫度較低的室外風改為溫度較高的室內風，通過暖風器的二次加熱，可將空預器入口風溫提升至20 ℃以上，減緩空預器污堵速度。

4 項目實施效果和經濟效益

4.1? ? 暖風器改造可有效提高機組運行可靠性

經過事實驗證，本次改造既可以提高空預器入口一次風溫度至20 ℃，又可以有效避免一次風暖風器泄漏事故的發(fā)生，防止因暖風器搶修帶來的安全風險以及經濟損失，減緩空預器壓差上升速度，降低風機運行電耗，避免了因空預器壓差高而導致引風機、一次風機搶風事故，提高了機組穩(wěn)定性。

4.2? ? 暖風器改造可有效提高機組運行經濟性

本次改造在實現(xiàn)一次風溫升的同時，還可以達到節(jié)能效果，提高了機組運行經濟性。改造結束后，選取了工況1、工況2作為改造前后的對比點。兩個工況點室外溫度約為-20 ℃。

工況1：2018-12-28T07：50，通過SIS可查詢歷史數(shù)據：一次風量為267.99 t/h，空預器一次風入口兩側溫度分別為19.8 ℃、23.6 ℃，室外環(huán)境溫度為-20.26 ℃，高輔蒸汽溫度為287.34 ℃，高輔蒸汽壓力為0.73 MPa，室內環(huán)境溫度為13 ℃。

工況2：2016-01-23T23：00，通過SIS可查詢歷史數(shù)據：一次風量為213.98 t/h，空預器一次風入口兩側溫度分別為21.65 ℃、26.41 ℃，室外環(huán)境溫度為-20.55 ℃，高輔蒸汽溫度為292.74 ℃，高輔蒸汽壓力為0.85 MPa。

設入口風溫為t1，設出口風溫為t2;高輔蒸汽壓力為0.73 MPa時，焓h′=704.73，焓h″=2 765.05;高輔蒸汽壓力為0.85 MPa時，焓h′=732.28，焓h″=2 771.32。

將冷風加熱至規(guī)定溫度所需熱量：

Q=G×CP×（t2-t1）

式中，G為空氣質量流量，G=292.9 t/h;CP為空氣比熱容，CP=1.005 J/（kg·K）。

蒸汽消耗量g=，鋼材η=0.98。

完成一次風暖風器改造后取室內溫度13 ℃，此時空預器一次風側入口風溫平均為21.7 ℃;未進行一次風暖風器改造前，此時空預器一次風側入口風溫為24.03 ℃，室外環(huán)境溫度為-20.55 ℃。

若忽略暖風器，將室內風由13 ℃加熱至20 ℃以上所需的熱量，一次風暖風器改造前后節(jié)約溫升為將一次風由-20.55 ℃加熱至13 ℃所需的熱量。

由上述公式可得：

g===4.94 t/h

通過計算，可以得出一次風暖風器改造后可節(jié)約蒸汽用量為4.94 t/h，提高了機組運行經濟性。

5 結語

綜上所述，本次改造充分利用冬季鍋爐房12.6 m以上室內溫度約為13 ℃的條件，將一次風暖風器熱源由高輔蒸汽改為廠內熱網暖氣水，室內風通過一次風暖風器后仍然可加熱至20 ℃以上的溫度，滿足空預器安全運行條件，并且可以減少約4.94 t/h的高輔蒸汽用量。改造后系統(tǒng)擁有調節(jié)靈活、隨時投運、簡單實用、提高鍋爐效率等優(yōu)點，在保證暖風器作用的同時，還可以降低供電煤耗，減緩空預器污堵速度，并提高了機組運行經濟性，起到了節(jié)能作用。

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收稿日期：2020-03-02

作者簡介：張旭（1989—），男，河北張家口人，助理工程師，從事設備工程部鍋爐點檢工作。