摘要：间隙自补偿漏风控制系统是提高空气预热器运行效率与经济效益的重要设施，对现有的空气预热器进行密封改造，使其漏风率得到有效控制，即成为现阶段企业发展的关键所在。文章就间隙自补偿漏风控制系统在空气预热器密封改造中的应用进行分析，并总结出间隙自补偿漏风系统的主要优势及其在空气预热器密封改造中的主要应用措施与方案。

关键词：间隙自补偿漏风控制系统；空气预热器；密封改造；漏风率；发电企业 文献标识码：A

中图分类号：TK223 文章编号：1009-2374（2017）05-0036-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.017

近年来，发电企业生产效益有所下降，基本收益也难以维持在相对稳定的范围内，所以需要及时地对企业内部产生成本进行控制，从而提高其基本的经济收益，作为成本控制的重要环节，空气预热器成本控制不容忽视，主要的控制范围便是其漏风率，较高比率的漏风率使设备的能源消耗与设备故障率迅速上升，进一步增加企业成本消耗及财务资金压力。因此需在现有的生产环境下对其进行改造，以便于有效降低漏风率，进而对其使用成本进行有效的控制。

1 问题的提出

空气预热器是发电企业不可或缺的重要锅炉辅助设施，对于锅炉的稳定运行及降低锅炉的基本能源消耗均有着不可替代的重要作用。在设备使用过程中，容易产生漏风的情况，从而使设备的使用效果有所下降，在此情况下，漏风率即成为衡量设备基本使用效果的重要标准之一。由于实际应用过程中，应用条件及应用环境过于复杂，促使其预期的设计漏风率往往低于实际使用漏风率，进而导致实际使用与设计标准有着一定的差距。

（1）空气预热器尺寸过大，使转子与电子之间的间隙产生对流，烟气自上而下，而空气却在设备的作用下自下而上，从而产生一定的程度的摩擦，温度也随之上升，而下部温度则保持不变，但也不排除下部温度变低的可能。在对流空气的作用下，最终形成蘑菇状，进而促使缝隙产生一定的变化，进一步加剧了设备的漏风情况；（2）在高温的摩擦的情况下，空气压强不断增加，即规定为正压，而烟气则相反，继而称之为负压，两种不同的空气压通过交流而产生的压差导致空气容易产生漏入烟气的情况，其主要的传播介质便是间隙；（3）受结构设计的影响，漏风问题难以有效地在转动部件上得到解决，导致其不仅增加了基本的能源消耗，同时缩短了设备受热面的使用寿命，致使其腐蚀程度更加严重。该问题同时导致锅炉所需燃烧的空气数量有所下降，从一定程度上也降低了锅炉的工作效率。

2 间隙自补偿漏风控制系统

空气预热器漏风现象主要受结构设计的影响，导致其难以从根本上消除设备的漏风的情况。设备只要处于运行阶段，就必然会产生漏风的现象，所以目前的主要解决措施均是以降低其基本漏风率为主，却绝对无法杜绝漏风情况的产生。当下较为主流的空气预热器漏风控制主要以跟踪式漏风控制系統、固定式密封系统及间隙自补偿漏风控制系统为主，需要企业根据实际的设备使用情况，选择适宜的空气预热器漏风控制设备。

2.1 跟踪式漏风控制系统

跟踪式漏风控制系统顾名思义，是采用传感器信号的传输的方式对存在漏风的位置进行跟踪式控制，基本原理是将传感器密封安装至扇形板上，而后在设备运行过程中，传感器可根据设备运行的实际情况对空气内的运行荷载信息进行监控，并将信号传输至设备的执行系统中，最后对执行系统发出位移指令，使扇形板产生位移，以此达到密封的基本目的。跟踪式漏风控制系统相比于其余系统而言，具有良好的控制性能，在控制效果方面优势较为明显。但受设计理念的影响，该系统对工作环境要求较高，在温度过高及粉尘含有率较高的环境下，容易受到较强的干扰而失效，失效后的传感器执行传输停滞，扇形板在不受到控制的环境下便会逐渐升高，从而使其中的间隙增大，该情况不仅加剧了设备漏风的情况，同时增加了设备的运行的基本能源消耗，使使用成本不断飙升。该系统结构复杂，一旦出现设备故障，则维修难度较大，并且对日常维护要求较高，如未能及时地做好相关维护工作，则易导致系统故障情况的频繁发生。

2.2 固定式密封系统

固定式密封系统能够在降低漏风率方面展现出较为良好的效果，该系统主要焊接在设备的桁架上，以便使其能够在设备运行过程中发挥更好效果。该系统密封性强，可降低的漏风率达到10%以上，同时在一定的程度上保障设备运行的安全性与稳定，在设备运行的各方面均产生有利影响。虽然该系统近乎完美，但却存在能源消耗过大问题，通常加装该系统后的空气预热器均产生不同程度的能源消耗增加问题，在能源消耗增加较小的情况下，该系统的确可发挥其基本作用，但如其能源消耗超过了设备漏风率的额外能源消耗，则失去了其存在的意义，并增加了其运行成本。

2.3 间隙自补偿漏风控制系统

间隙自补偿漏风控制系统主要是根据设备的实际运行模式而设计，该系统主要由隔板组成，而系统内隔板又分为两个部分，即上部分隔板与下部分隔板，上隔板相对较为固定，不随下部分隔板产生变化，主要用于消除转子蘑菇状热变，以此降低转子与固定密封面间的间隙，从而达到降低空气预热器漏风率的目的，以便于有效地控制空气预热器的运行成本。

该系统的基本原理是吸收烟气中的热量，从而使其烟气温度降低，而后再将蓄热包中的热量加以释放，使其有效地融入空气中，释放后的热量可使空气温度急剧升高，从而使其与烟气产生对流，此时隔板上下两段温度便产生变化，使蘑菇状产生一定的形变，在此变化完成后，空气预热器的封闭间隙即可保持在可控范围之内，进而使空气预热器的漏风情况有所改善。

3 改造效果与效益分析

3.1 改造效果

3.1.1 漏风率降低。为提高改造效果测试的准确性，对两台不同的空气预热器进行系统的改造，在改造前，第一台设备的漏风率达到8.16%，而改造后则降低至5.98%，虽然漏风率降低较小，但可明显看出改造后基本效果。第二台设备改造前漏风率为16.95%，相比于第一台设备高出一倍，改造后设备漏风率的下降比例较高，达到6.47%，由此可见，设备改造在漏风率较高的设备上改造效果更好。

3.1.2 故障率降低。空气预热器受设备漏风率的影响，导致其结构构架不够稳定，部分零件产生松散的情况，使设备的故障率直线上升，致使企业生产搁置，部分设备需要处于停滞状态，从而给企业的生产带来一定的压力。而在进行系统改造后，设备的运行稳定性大大提升，让设备的使用更为流畅，进一步降低了因设备故障而给企业带来的经济损失。

3.1.3 能耗降低。由于漏风率的增加，使空气及烟气流量随之增加，提高了空气预热器的使用压力，为保障其正常使用，需要进一步提高其运行功率，功率的提升使能源的消耗不断增加，导致企业成本迅速飙升，在一定程度上降低了企业的基本收益。设备改造完成后，则有效地降低了漏风率，使空气与烟气流量得到了有效的控制，从而降低了设备运行功率，让设备能源消耗处于设备运行的标准水平，进而使企业设备运行成本符合企业发展的基本要求。

3.1.4 使用年限提升。使用年限的提升主要体现在设备运行过程中，在未对设备进行改造的设备运行阶段，设备稳定性相对较差，相关零部件磨损较为严重，大部分零件均受到不同程度的腐蚀，使设备使用年限远远低于设备的标准使用年限，不仅给设备的维护与管理部门造成巨大压力，同时企业也面临设备更替的巨大财务压力。在设备改造后，设备的运行系统被简化，让设备的维护与维修工作更为简单，同时设备的抗腐蚀性大大提升，各零部件的质量得到有力保障，从而使设备的整体质量得到提升，进一步促使设备的使用年限提升至设备预期使用标准以上。

3.2 效益分析

效益主要来源于两个方面：一方面是企业自身的经济效益；另一方面是企业生产的社会效益。空气预热器密封改造后，漏风率平均下降4%～5%，按年均運行7500h、单机发电量4.5×109kW·h、标准煤单价500元/t计算，经济效益分析如下：空气预热器漏风率每下降1%，可降低发电煤耗约0.16g/（kW·h），年产生效益达162万元。此外，根据以往热力试验数据统计，空气预热器漏风率每提高一个百分点，送风机电流降低约0.5A，引风机电流降低约0.8A，一次风机电流降低约0.2A。风机每年节电效益可达60万元。在社会效益方面，企业基本生产力有所提升，虽然是小范围内体现并不明显，但就大环境下的社会基本生产水平而言，仍能对社会生产水平具有一定的影响，因而在经济效益与社会效益方面，空气预热器改造均发挥出重要作用。

4 结语

不同种类的空气预热器间隙漏风补偿控制系统具有不同的使用效果及优势，需要根据企业的实际需要进行选择，本文所提到的三种不同种类间隙漏风补偿控制系统均能在空气预热器的漏风率控制方面发挥较为良好的效果。补偿控制系统的使用不仅取决于实际的应用条件，同时在后期的维护与管理方面同样重要，需要在后期的使用过程中得到有效的重视，以此提高企业的设备的基础运行能力，进而为企业发展创造更高的经济价值。

参考文献

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作者简介：李健（1963-），男，江苏张家港人，供职于大唐安徽淮南洛河发电厂，研究方向：锅炉热动辅机。

（责任编辑：黄银芳）