[发明专利]一种空预器智能密封系统

说明书

技术领域

本发明属于空气预热技术领域，具体涉及一种空预器智能密封系统。

背景技术

回转式空气预热器主要由中心轴、转子、装在转子格仓里的换热元件、转子外壳、过渡烟风道、顶部结构、底部结构、上部三块扇形板、下部三块扇形板、三块弧形板、支撑轴承、导向轴承、驱动装置等组成。最重要的部件是转子，转子由很多个径向隔板和环向隔板将转子分成若干个格仓，格仓内放置换热元件。转子旋转时通过换热元件实现烟气和空气之间的热交换。转子径向隔板上安装径向和轴向密封片。下部径向密封片与下部扇形板，上部径向密封片与上部扇形板，轴向密封片与弧形板在热态运行中接触或保持很小的距离，形成烟气和空气之间的密封。空预器的密封性能，是最重要性能指标之一，直接影响锅炉效率。

在热态运行状态下，空气预热器各部件均会因受热而发生膨胀，转子会变成蘑菇状，转子和扇形板、弧形板之间的间隙会变化，只有在热端径向密封片外径大约三分之二的长度上，密封片和扇型板的间隙随温度的升高而变大，其余所有间隙（包括热端径向内侧约三分之一的长度上和热端扇型板，冷端径向和冷端扇型板，轴向和弧型板，旁路和转子T型钢）都会变小。热态运行状态下，如果间隙过大，将导致空气预热器漏风率很大，如果间隙过小，将可能导致密封片和与之相对应的扇型板或弧型板产生摩擦，导至电流上升，如果摩擦过大，甚至会导至空气预热器卡死，机组停机。空气预热器的漏风率是影响锅炉运行效率的重要因素，所以空气和烟气之间的密封，显得尤为重要，空气预热器的密封技术，也是各空气预热器厂家的核心技术之一。

目前市场上，回转式空气预热器密封装置主要采用以下几种形式：

1、可调式密封。扇形板和弧形板是可以通过自动或手动调整的，其中扇形板大多可以自动调整。在回转式空气预热器上安装有扇形板调整执行机构，并且在扇形板附近装有间隙监测装置，当热态下间隙发生改变时，将间隙变化信号反馈至执行机构，执行机构动作，根据反馈信息调整扇形板，从而使间隙达到最佳状态。这种密封方式结构复杂，对运行要求高，可靠性不好，维护费费用高。哈锅、上锅、东锅等企业生产的空预器主要采用这种技术，由于维护要求高，调节部分存在漏风，这种密封技术很少在改造上使用，主要应用于与锅炉配套的新空预器上。

2、固定式密封。该技术有英国Howden公司拥有技术专利。根据回转式空气预热器运行参数，预先计算出热态下密封片和扇形板、弧形板之间的膨胀间隙，在安装时预留出来，以保证热态运行时膨胀以后达到最佳的密封状态。由于转子上的密封片跟扇形板、弧形板之间的冷态间隙是转子与扇形板、空气预热器顶底结构之间的“热膨胀差”，计算和调整方法复杂，施工要求严格。这种技术只被Howden公司掌握，并作为核心技术，通常不提供给客户冷态设定数据和设定方法。国内企业目前还无法精确计算出冷态间隙设定值，自行设定间隙往往存在较大偏差。固定式密封维护方便，可靠性好，但为了保证运行安全性，密封片只有1～3mm厚度，运行几年就因飞灰磨损和腐蚀需要进行更换，由于间隙设定的核心技术被垄断，电厂只能请专业公司再次进行间隙设定，费用高昂。同时由于冷态间隙的计算和调整仍然存在误差，扇形板和密封片之间仍然存在一定的泄漏间隙。由于是按满负荷运行状态计算的间隙值，在锅炉半负荷运行时，仍然存在漏风较大的情况，同时，当运行异常（如烟温异常）时，容易造成转子卡死的情况。英国Howden公司拥有该技术和专利，其新空预器和改造空预器占据了全球大部分的份额。科盛公司也基本采用该技术，但稍有改变。

3、弹片式（柔性）密封。密封片用弹性材料制作，以保证间隙改变时仍能很好地贴合静态密封面，保证密封。由于旋转式空气预热器处于长期持续运转状态，并且运行环境恶劣，弹性密封片长期处于摩擦、高温和反复受力状态，很容易造成弹性件失效，甚至疲劳断裂，需要经常更换。整块密封块折断，会造成更大漏风，而且转子旋转需要克服弹片阻力，使旋转阻力增大，增加了驱动装置耗电量。北京华能达、德国巴克杜尔等公司采用此种密封方式。

4、疏导式密封。该技术由东方工程等公司拥有专利并采用，能大幅降低测试漏风率，但节能效果不明显。

上述密封大多采用单一的密封方式，无法对转子“蘑菇壮”变形产生的间隙进行补偿，从而导致漏风率增大，空气预热效果降低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种空预器智能密封系统。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：