（国家能源集团谏壁发电厂）
摘要：空气预热器漏风包含直接漏风和携带漏风，直接漏风量与漏风间隙和压差成一定的比例关系。预热器本身的结构性质决定压差的大小，LCS漏风控制系统的投用在于不同工况下有效地控制预热器的密封间隙，从而减少预热器直接漏风量。
关键字：直接漏风；压差；密封间隙
某厂1000MW超超临界燃煤机组为锅炉为上海锅炉厂设计制造，单炉膛塔式布置，直流变压力运行，一次中间再热，正压直吹式制粉系统，每台锅炉配备两台三分仓容克式空气预热器，该空气预热器设有漏风控制系统(LEAKAGE CONTROL SYSTEM ，简称 LCS)。
LCS漏风控制系统安装于炉侧尾部烟道两台空气预热器内部，可以跟踪空预器转子的热态变形，减少空气预热器烟气之间的漏风面积，降低锅炉排烟损失。LCS漏风控制系统是由扇形板、加载装置、传感器、热电偶辅助控制装置和PLC主控系统组成。
三分仓容克式空气预热器采用一、二次风仓分隔布置，两台空预器转向相反，转子直径为φ16370mm。回转式三分仓空预器壳体呈九边形，由三块主壳板、两块副壳体板和四块侧壳体板组成。空气预热器配备4根蒸汽吹灰器和固定式清洗装置。转子采用模块结构，由36个独立的仓格组成。传热元件为框架结构，便于检修和调换。转子传动装置设主传动和辅助传动，主传动由电动机完成，辅助传动由辅助电动机和空气马达二部分组成。
一、工作原理
预热器在转动过程中,一部分驻留在换热元件中的空气被携带到烟气中去,一部分驻留在换热元件中的烟气被携带到空气中去，该部分漏风称为携带漏风。一、二次风与烟气的流动方向相反，烟气自上而下流动，冷风自下而上。在预热器两端形成温度梯度，由于高温端膨胀量大于低温段膨胀量，所以预热器上表面向四周伸展，空预器换热面形成了一个蘑菇的形状，导致空预器高温端径向密封与扇形板的间隙变大 ，正压的一二次风漏入负压的烟气的风量变大，该部分漏风称为直接漏风。
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图一：空预器受热变形示意图
LCS的设计原理是：通过传感器使扇形密封板与热变形的转子形状紧密贴合并控制在设定的间隙，从而减小直接漏风。在投运时，该系统使扇形板向下跟踪转子的热态变形，减少扇形板与转子径向密封面之间的间隙 (减少漏风面积)。由于转子热端和冷端的不均匀地膨胀，使转子产生蘑菇状变形。于是转子的热端径向密封的间隙增大引起漏风面积增大，而漏风控制系统则使扇形板下移，跟踪转子的热态变形减少漏风面积，从而减少漏风量。当预热器中温度升高，其中转子的圆周产生下垂弯曲，系统将控制扇形板外侧端跟踪向下位移使扇形板底面的密封面与转子上的径向密封片始终保持理想的间隙，以达到控制漏风取得节能的目的。
二、设备结构
2.1 扇形板
扇形板内侧端安装在导向端的轴过渡套上，外侧端连接在漏风控制驱动系统，根据要求上下移动。扇形板密封表面为平面。运行时扇形板内侧端随转子中心筒的膨胀而上下移动。扇形板的外侧利用传感器将扇形板和转子间隙控制在设定间隙。
2.2提升装置
当预热器温度升高导致转子膨胀向下弯曲时，提升装置将控制扇形板外侧跟踪转子向下移动，使扇形板与转子上的径向密封片保持理想的间隙，以控制漏风间隙实现节能目的。
每块扇形板均配备一套提升装置，如图二。ABB电动机通过双击涡轮减速器降速后，与二个螺旋千斤顶连接。螺杆千斤顶中装有螺杆间隙调整装置，使螺杆千斤顶中螺杆准确上下运动，从而带动扇形板上下移动。提升装置采用一个齿轮箱同时驱动二个螺杆千斤顶的布置方式，二个千斤顶同步调节，使扇形板始终处在水平位置。行程指示组件中装有“完全回复”“最大变形”限位开关，来控制扇形板的上下极限位置，同时LCS装置各就地会显示扇形板的准确位置。
提升装置配有力矩保护装置。当传动机构过载时，力矩保护装置动作，触发提升信号。系统将自动提升至“完全回复”位置。
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图二：提升装置结构图
2.3传感器
传感器能够使扇形板的密封面准确跟踪转子，保持密封间隙在设定值附近。LCS传感器能检测扇形板和转子外侧的相对位置，并将测量值转化成电信号发送给LCS控制模块，从而控制提升装置的启停，调节扇形板的位置。传感器中心有一根探杆，探杆的下端装着一只探测头，冷态时该探测头与装在转子圆周角钢上的传感器保持0.8～1.2mm间隙。热态时，转子变形，扇形板向下移动，直至探头与转子传感器接触，此时为漏风间隙的最小允许值。此时探杆向上移动，触发限位开关，电机停转2秒钟，然后倒转，使扇形板回升到扇形板与转子密封片的设定间隙值，传感器如图三。
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3.2电机过载
负载过大，电机主回路热继电器跳闸。LCS控制模块电机过载报警指示，同时发出报警，系统中断原来的工作模式，就地停机。
就地检査机械驱动部件是否存在卡死现象。检査提升装置电机主回路，确认热继电器已断开，手工将扇形板提升到“完全回复“位置，待热继电器恢复常态，警报信号消失后重新启动系统。
3.3主电源非正常断电
双电源自动切换装置由主电源切换到备用电源，LCS控制模块发出报警，六块扇形板依次被强制提升至“完全回复”位置后停机。
四、结束语
空气预热器密封装置的原理在于研究预热器换热面积的变形规律，通过控制扇形板密封面的位置。实现与转子之间的合理间隙，有效地控制预热器直接漏风量。在实际应用中，还应根据使用情况进行改造和调整，以达到更好的效果。
参考文献
[1]高德顺等，《回转式空气预热器的改进措施》，热力发电.
[2]周祖芳，《大型电站锅炉空气预热器研究与改造》，大连理工大学.
图三：传感器结构图
三、常见的故障类型及处理方法
3.1电机力矩保护
电机负载过大时，电机力矩保护限位开关动作。LCS控制模块力矩保护报警指示，同时发出报警。上行过程中，力矩保护动作就地停机，下行过程中，力矩保护动作先停机两秒，然后将扇形板提升到完全回复位置（即最高位置）时停机。
处理方法：就地检査机械驱动部件是否存在卡死现象，若扇形板未在最高位，手动将扇形板提升至“完全回复”位置，待力矩保护故障报警信号消失后方可重新启动系统。