[实用新型]一种基于气流运动姿态调整技术的回转空预器密封装置

说明书

本实用新型公开一种基于气流运动姿态调整技术的回转空预器密封装置，涉及火力发电技术领域，主要结构包括喷嘴、蒸汽联箱、烟气氧量测量装置和角度调节器；喷嘴将来自蒸汽联箱的蒸汽喷射到泄漏间隙区域，阻止空气通过泄漏间隙区域的密封板与转子换热元件之间的间隙流入烟气中，实现对回转空气预热器的密封。通过烟气氧量测量装置测量回转空气预热器的烟气进口端与烟气出口端的氧气含量之差，以测量烟气中混入的空气量，控制器以此调整进入蒸汽联箱中的再热冷段蒸汽或锅炉暖风器蒸汽的流量，以改变蒸汽联箱送入喷嘴的蒸汽的压力；同时控制器还通过角度调节器调节喷嘴角度，让蒸汽喷射角度发生变化，以改变喷嘴喷出的蒸汽对泄漏间隙区域的密封效果。

技术领域

本实用新型涉及火力发电技术领域，特别是涉及一种基于气流运动姿态调整技术的回转空预器密封装置。

背景技术

空气预热器是火力发电厂主要辅助设备之一，它利用锅炉出口烟气的余热加热锅炉燃烧所需空气。空气预热器工作在烟气温度最低区域，通过回收锅炉出口烟气的热量，降低了排烟温度，提高了锅炉效率。由于提高了进入炉膛的空气温度，从而强化了炉膛内燃料的着火和燃烧过程，减少了燃料不完全燃烧热损失，可进一步提高锅炉效率。回转式空气预热器同管式空气预热器相比，由于具有传热密度高、结构紧凑、钢耗少、容易布置等优点，在大型锅炉上得到了广泛应用。但同时，由于回转式空气预热器转子是运动部件，外壳是静止部件，动静部件之间有间隙存在，而空气预热器空气侧压力高，烟气侧压力低，二者之间存在压力差，这两种因素的共同作用下造成回转空预器漏风率要远高于管式空预器。

回转空预器中的空气通过动静部件间的间隙漏入烟气侧后，会造成送风机、一次风机、引风机的电耗增加；当漏风超过送风机的负荷能力时，会使燃烧风量不足，导致锅炉的机械、化学燃烧损失增加，严重时会导致一次风的送粉能力下降，降低机组出力；当漏风超过引风机的负荷能力时，会使炉膛负压维持不住，迫使锅炉降负荷运行；空气预热器的漏风也使得锅炉排烟中的过剩空气系数增大，使排烟损失增加，锅炉热效率降低。据统计，300MW机组空气预热器的漏风率每增加1％，将使机组煤耗增加0.166g/(kW·h)。

为降低回转空气预热器的漏风率，各研究机构和厂家进行多年技术研究，开发了众多空气预热器密封技术，这些技术种类繁多，各具特色，目前常用的主要有以下几种：

间隙跟踪调节技术：通过间隙传感器测量间隙信号，经信号变送器转化成标准信号送入PLC计算和逻辑判断后输出控制信号，控制机械升降机构提升扇形板上下动作，补偿空气预热器转子热变形导致的动静间隙变化量，以保证上部扇形板与转子径向密封片间隙始终为最小值，从而减少漏风。但由于间隙测量探头、行程开关工作在高温、高粉尘、腐蚀性强的环境中，传感器、行程开关工作不稳定，故障率高，导致系统工作不稳定，故障多，投入率低。

弹簧密封技术:通过在转子密封上设置弹簧装置来消除转子密封片与扇形密封板之间的动静间隙，达到减小泄漏的目的。弹簧密封从理论计算上收益不错，但是整个密封装置的关键部件弹簧每年压缩次数高达120万次，热端弹簧须在350℃～450℃温度下长期工作，弹簧的质量和固定方式要求很高。弹簧一旦损坏后，会出现整条密封片完全倒伏或密封片整条脱落，漏风急剧上升。在实际运用中弹簧脱落、疲劳松弛现象均有发生。该技术最大问题是弹簧寿命不长，修理维护工作量大。同时由于转子密封片与扇形密封板相互接触摩擦，长期运行会导致密封片和密封板的严重磨损，使密封效果下降。

软密封(柔性密封)：属于接触密封，密封片固定在转子径向隔板上，转子转动时与扇形密封板相互接触，泄漏间隙较小，早期密封效果较好，但也存在所有接触式密封共有的密封片、扇形密封板磨损的问题，只是相较而言对扇形密封板的磨损量要比弹簧密封技术小些。为保证密封效果，运行一段时间后需对密封片进行重新调整，如磨损、变形过大则需进行更换。该技术维护工作量大、密封效果难以长期、持续保持。因而多作为常规双道或三道密封的辅助密封。