田家庵發電廠#2鍋爐系1972年波蘭進口的OP - 380型鍋爐，配置兩臺B2311300型垂直軸、受熱面回轉式空氣預熱器，其工作原理是轉子中受熱元件連續不斷地在煙氣側吸收熱量，然后轉到空氣側將受熱元件的蓄熱釋放給需預熱的空氣。它的作用是利用鍋爐排煙余熱來加熱即將進入爐膛的空氣，提高熱風溫度，以強化燃燒，節省鍋爐的蒸發受熱面，提高鍋爐的經濟性。由于設計落后（原設計空預器漏風率高達23%），以及多年運行等原因，兩臺空預器實際漏風率皆高于35%。并且，空預器還存在下列問題：
(1)轉子變形，上下扇形板磨損嚴重。
(2)轉子設計為12分倉，徑向單密封設計，固有漏風率高。
(3)密封的上、下靜密封板由于轉子的磨損，多次焊補，現無法達到設計的密封要求。
(4)周向密封的上、下靜密封板由于轉子的磨損，多次焊補，現無法達到設計的密封要求。
(5)中心筒密封失效，漏灰嚴重。
(6)傳動裝置采用圍帶傳動，傳動圍帶銷磨損嚴重，已磨損達原直徑的l／3，且更換困難。
(7)傳熱元件的波形設計不適合現燃用的煤種，低溫段局部堵灰，吹灰裝置不能投用，局部磨損嚴重，傳熱效果差。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
l、空預器漏風的原因分析
回轉式空預器漏風主要有兩部分組成：
(1)機械攜帶漏風：空預器運轉時，空氣側轉子隔倉內的空氣不可避免地被攜帶到煙氣側，即所謂的攜帶漏風。這部分的漏風占整個空預器漏風的比例較少，且與轉速有關，不易消除。一般轉子轉速小于5rpm時，其漏風量不會超過1%。
(2)由于壓差造成的直接漏風：煙風道與轉子間存在相對的運動，其轉動部會和靜止的外殼體總存在一定間隙，由于流經空預器的煙、空氣之間存在壓差，對于負壓鍋爐來說，空預器的空氣側是正壓，煙氣側是負壓，因此空氣就經過動靜之間的間隙漏入煙氣側，形成了直接漏風。直接漏風的大小取決于兩者之間間隙的大小，為了減小直接漏風，回轉式空預器基本都根據旋轉位置的不同安裝了徑向、軸向和周向密封裝置。由予空預器運行工況是煙氣自上而下逐漸降溫，空氣自下而上逐漸升溫，因此上端為熱端，下端為冷端。熱端的膨脹大于冷端，形成了通常所說的蘑菇狀變形，即轉子中心部位向上膨脹，扇形板內側跟中心端隨動向上，轉子外側因自重向下。這樣熱態時，冷端逐漸彌合預留間隙，而熱端間隙卻越來越大，形成了一定的漏風通道。空預器密封間隙預留值是根據機組設計工況，按熱變形公式計算得來，由于實際工況與設計工況與設計工況存在一定的誤差，因此計算熱變形量與實際變形量有所差異。另外，熱端扇形板內側雖然跟中心筒一起膨脹，但外側基本固定不變，運行時的轉子隨著溫度升高而增加熱膨脹，其熱端外側向間隙不斷增加，即增加空預器直接漏風。
2、改造方案的確定
要降低空預器的漏風率，傳統的方案是，提高檢修質量，盡可能減少動靜密封間隙，消除可能的靜漏風點。在國內外300MW以上機組上，有增裝．LCS控制系統裝置來減少熱態運行時的徑向間隙，以及采用氣力密封裝置來達到減少漏風的目的。但這些改造，實踐證明在空預器運行一段時間后漏風率即會大大增加，而且運行狀況不穩定。
英國HOWDEN公司經過多年的試驗，發現回轉式空預器漏風隨使用時間延長漏風增加的主證結所在，從而改進了空預器的設計，在通過大量的計算及多臺空預器改造的驗證，將密封系統設計為一整體結構，取消了可調密封系統。這種稱為VN的設計，在很大程度上控制漏風的產生，并得以持續穩定的運行。我們經過多方調研比較后，選擇了由豪頓公司提出的這種VN改造方案，其改造的特點是：
(1)根據實際運行工況，重新計算冷熱端徑向、周向密封間隙并按此值重新調整。
(2)根據實際燃用煤種的特點，重新設計傳熱元件。
(3)冷熱端扇形板根據計算的內、外熱態變形量進行機械彎曲預留間隙安裝為不可調整。
(4)軸向弧形板根據計算的轉子上、下外緣膨量預留間隙安裝為不可調整。
(5)轉子熱態變形時其軸向及冷端密封間隙將會變小，而熱端間隙將會增大。
(6)徑向及軸向密封改為雙密封設計（轉子改為24分倉，并增設軸向密封）。
(7)傳動裝置改為頂部中心驅動，并配主、輔兩臺電機。
(8)吹灰裝置采用半伸縮式蒸汽吹灰器，增設了轉子停轉報警裝置。
3、改造內容
空預器的改造設計由北京豪頓華工程有限公司完全按英國HOWDEN公司VN技術負責設計和制造。本次改造的空預器主要涉及以下各部件組成：
(1)傳熱元件更換為2.78DU，計80噸；
(2)更換轉子隔倉及中心筒，隔倉與中心筒在現場焊接，由轉子2分倉改為24倉，實現雙密封。
(3)更換頂部扇形板，共4塊；
(4)更換底部扇形板，共4塊；
(5)增設軸向密封板雙密封系統；
(6)重新設計中心筒密封系統；
(7)傳動裝置由圍帶傳動改為中心驅動裝置，共2套；
(8)吹灰系統改為半伸縮式蒸汽吹灰器，共4臺；
(9)加裝轉子停轉報警系統，共2套。
4、性能試驗
#2機組大修后于2000年3月8日并網進行，2000年6月由安徽省電力試驗研究所、田家庵電廠及豪頓華工程有限公司共同對#1、2空預器進行了漏風試驗測定。漏風試驗主要依據美國機械工程師學會標準(ASME) PTC4.3節要求，同時適當參照中華人民共和國國家標準<電站鍋爐性能試驗標準>( GB10184 - 88)進行，采用網格法分別對兩臺空預器進、出口的氧量進行測量。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。測試結果為：
#1空預器漏風率為4.45%
#2空預器漏風率為4.31%
由上述試驗結果可以看出，改造后的漏風率平均為4.38%，遠低于設計保證8%的要求．改造是成功的。
5、經濟效益分析
1、OP - 380型鍋爐空氣預熱改造總投資（設備+人工）：350.00萬元。預熱器改造后漏風率平均為4.38%。
2、由于預熱器改造后漏風率降低，使引、送風機明顯下降，同機單耗按機組每年運行7000小時計算，節電約35萬KWH．按每度電網電價0.30元／KWH計，折合人民幣約10 .50萬元。
3、漏風率的降低，使鍋爐的燃燒狀況得到明顯改善，飛灰損失減少，鍋爐含氧量上升，鍋爐效率因此提高約1.5%，按每年運行7000小時計算，可節約標準煤約4500噸，按每噸160元計算，每年可節約投資72.00萬元。
4、由于改造扣的傳熱元件在8年內不需更換，而以前每隔4年就更換一次，更換一次所需費用（設備+施工）至少約100萬元，靜態分擔每年可節省投資12. 50萬元。
總上所述：改造總費用：350.00萬元
年節電折合人民幣：10. 50萬元
年節煤折合人民幣：72. 00萬元
年減少維修投資：12. 50萬元
按此計算，機組運行一個大修期內（四年）就可完全收回設備改造的投資，改造方案具有良好的經濟效益。
