[发明专利]一种回转式空气预热器密封结构

说明书

技术领域

本发明属于节能环保领域，涉及一种回转式空气预热器密封结构。

背景技术

目前，空气预热器密封主要结构有：a)漏风控制系统(LCS)；b)固定式密封；c)固定式双密封；d)固定式三密封；e)弹片式密封；f)合页弹簧式密封；g)弹性自适应密封；h)刷式密封技术；i)铰链式密封；j)间隙自补偿漏风控制系统；k)疏导式密封；l)加压密封技术。各种类型的密封形式主要结构特点和应用情况如下。

a)漏风控制系统

空气预热器漏风控制系统是最早由几大锅炉厂引进的阿尔斯通等技术，也是国内常见的一种密封方式。该密封的工作原理为利用传感器自动定时监测转子的变形状态，传感器信息传递给执行机构后，执行机构动作并根据反馈信息调整扇形板，从而使间隙达到最佳状态，降低漏风率。

该密封方法的优点在于可以实时了解空气预热器的间隙状况，但在实际运行中存在间隙测量误差、系统维护工作量大和跟踪装置易发生故障等缺点，(a)间隙测量误差，目前常用的间隙测量传感器主要有接触式机械传感器、非接触式电涡流传感器或声波传感器等，但由于空气预热器热态运行时的温度较高(满负荷一般在400℃左右)。高温下传感器的可靠性较差，因此造成间隙测量存在一定误差，扇形板部分工况不能准确跟踪转子的变形情况。(b)系统维护工作量大，间隙测量系统中测点较多，在高温、高尘的环境下，传感器易发生故障。此外，每次检修时都需要对密封片、扇形板和传感器进行检修和更换，这也增加了整个系统维护的难度和检修成本。(c)间隙自动跟踪装置易发生故障。

b)固定式密封

固定式密封的专利拥有者主要为英国Howden公司，其特点主要有：(a)空气预热器转子竖直布置，中心驱动，径向和轴向密封板不可调。(b)空气预热器径向和轴向均为双密封。(c)冷态间隙为预先计算结果。根据Howden的专利技术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，冷态时将其预留好，热态膨胀后即达到最佳的密封状态。(d)空气预热器结构紧凑、维护工作量小，泄漏率较低。该技术的核心在于密封间隙的计算方法，该技术只被Howden公司所掌握，国内虽有部分公司对其密封形式进行模仿，但由于自己无法精确计算出冷态间隙设定值，因此效果较差。

VN密封虽然密封效果好，维护方便，但为了保证运行的安全性，对密封片厚度有一定要求，如果燃用煤质中灰分过高，密封片就会因为腐蚀和飞灰磨损需要更换，更换时必须由Howden公司进行，因此更换成本较高。另外，由于冷态间隙设定值只能按照满负荷计算，在锅炉负荷较低时，空气预热器的漏风率仍然较大。

c)固定式双密封

我国于20世纪80年代开始引进的双密封技术最早由美国ABB-API公司发明，目前已在国内得到了广泛应用。该技术主要是将原有的24格仓改为48格仓，此时任意时刻扇形板下总有两道密封片，可降低漏风压差。

双密封技术的优点在于运行维护得当时，能使空气预热器的漏风率长期保持在一个较低的水平，降低了检修费用。但其存在加密格仓时，需要将全部换热元件取出并对格仓进行改造，现场工作量大、投资高、改造工期长的缺点。此外，加宽扇形板会导致空气预热器流通面积减小，烟气侧及空气侧阻力增大，且扇形板、密封片易于磨损，空气预热器堵灰的可能增大。另外，与固定式密封一样，冷态间隙设定值按照额定负荷设置，在锅炉负荷较低时，空气预热器的漏风率仍然较大。

d)固定式三密封

三密封技术是在双密封技术上的改进，其原理是将烟气侧和一次风侧的扇形板加宽，以保证扇形板下总有三道密封片。由于加宽了扇形板的宽度，空气预热器的流通面积减少、流速增加，导致空气预热器的磨损和堵灰严重。采用三密封技术后，漏风率可以控制在4％-5％内；仓格数相同时，烟气侧阻力会上升约10％。使用三密封技术，蓄热元件最好随之改造，采用传热效率高的新型防堵灰蓄热元件，这样才能将三密封技术对空气预热器日常运行的不利影响降至最低。另外，与固定式密封一样，冷态间隙设定值按照额定负荷设置，在锅炉负荷较低时，空气预热器的漏风率仍然较大。

e)弹片式密封