[實用新型]基于簾式自調式扇形板的回轉式空預器徑向密封系統

有效

• 申請號: 201520763088.2
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN205156014U
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 徐傳海;胡玉清;杜征宇;程永新
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司
• 主分類號: F23L15/00
• 分類號: F23L15/00;F16J15/16
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

技術領域

本實用新型涉及回轉式空預器，特別地指基于簾式自調式扇形板的回轉式空預器徑向密封系統。

背景技術

在火力發電、化工等行業燃煤鍋爐的煙風系統中，回轉式空氣預熱器(簡稱回轉式空預器)是常用的煙風換熱設備，它有兩分倉、三分倉和四分倉三種型式。分倉之間，通過在轉子冷端和熱端布置的扇形板進行分區。轉子通過若干個徑向隔板分隔成若干基礎扇形倉，基礎扇形倉簡稱為格，轉子通常分為48個格。

回轉式空預器有空氣漏入煙氣，即發生漏風，包括攜帶漏風和動靜間隙的徑向漏風、軸向漏風和旁路漏風，其中主要的是徑向漏風。減少徑向漏風，可以減少引風機的煙氣量和一次風機及送風機的送風量，降低廠用電耗。因此，回轉式空氣預熱器的研究及設計的重點是減少徑向漏風。

由圖1可知，回轉式空預器運行時(熱態)，轉子的蘑菇型變形使熱端固定在轉子徑向隔板上的徑向密封片與扇形密封板之間的間隙由中心向外逐漸變大，采取合適的方法減少這個間隙就可減少徑向漏風。當前，常見的方法有固定式密封、可調式密封、彈片式柔性密封和刷式柔性密封。

其中固定式密封技術是英國Howden(豪頓)公司的專利技術。該技術根據回轉式空預器的運行參數，預先計算出熱態下密封片和扇形板(以及弧形板)之間的膨脹間隙，安裝時預留出技術間隙，以保證熱態運行膨脹后達到最佳的密封狀態。由于轉子上的密封片與扇形板之間的冷態間隙是轉子與扇形板、空預器頂底結構之間的“熱膨脹差”，計算和調整方法復雜，施工要求嚴格。Howden公司獨自掌握此核心技術，通常不提供給客戶冷態設定數據和設定方法。目前國內尚未掌握精確計算冷態間隙的方法，設定的間隙往往存在較大偏差。為了保證運行安全性，密封片的厚度只有1～3mm，容易被腐蝕和飛灰磨損，運行幾年就要更新一次密封片，由于間隙設定的核心技術被壟斷，只能高價請專業公司再次進行間隙設定，費用高昂。實際上，冷態間隙的計算和調整是存在誤差的，扇形板和密封片之間必然存在一定的泄漏間隙。還有，間隙值是按額定運行狀態計算的，在鍋爐運行異常(如煙溫異常)情況下，轉子容易卡死。英國Howden公司及其在華企業所擁有的固定式密封空預器專利技術，雖然維護方便，可靠性好，占據全球大部分新空預器和改造空預器的份額，但實際運行情況不夠理想。例如，廣東省汕頭市某4×1000MW機組燃煤電廠，2014年4月用此技術改造2號爐的兩臺空氣預熱器。改造后，兩臺空氣預熱器短期內漏風率為為5.4％和6.23％，不久回到8％左右。改造失敗的可能原因是固定密封對安裝要求較高，受現場安裝條件的限制，安裝指標難于控制?？烧{式密封技術的扇形板與弧形板的間隙是由間隙跟蹤漏風控制系統自動調整的。執行機構裝在回轉式空預器上面，間隙監測裝置裝在扇形板附近，當熱態間隙發生改變時，間隙變化信號反饋至執行機構，執行機構動作，根據反饋信息上下調整扇形板，從而使間隙達到最佳狀態，以減少漏風率。例如，三分倉回轉式空預器采用可調式密封技術后，可將過去高達10％以上的漏風率降到投運一年內小于5％、一年后小于6％的水平。哈鍋、上鍋、東鍋等企業生產的空預器主要采用這種技術。這種密封方式結構復雜，對運行要求高，維護費費用高，可靠性差些，實際運行情況也不夠理想。就前述電廠而言，改造之前的三分倉回轉式空預器由鍋爐廠配供，原設計采用可調式密封技術，設計漏風率一年內小于6％，一年后小于8％。1、2號機組分別于2009年6月和9月投運，3號機組于2011年1月投運，4號機組于2012年投運。投運一段時間后，空預器的漏風量增大。2014年，2號爐兩臺空氣預熱器的漏風率分別達到8.45％和9.13％。

彈片式柔性密封技術是將扇形板固定在某一合理位置，采用自潤滑合金的柔性接觸式密封滑塊(片)安裝在徑向轉子格板上。柔性接觸式密封滑塊隨轉子轉動，在扇形板外面時，高出扇形板5～10mm；轉到扇形板下面時，合頁式彈簧發生形變，密封滑塊與扇形板接觸，形成嚴密無間隙的密封系統；轉出扇形板后，合頁式彈簧將密封滑塊自動彈起。密封滑塊用彈性材料制作，以保證間隙改變時仍能很好地貼合靜態密封面來減少漏風率。鑒于回轉式空預器處于長期持續運轉狀態，運行環境惡劣，彈性密封滑塊長期處于高溫和反復受力狀態，很容易造成彈性失效，甚至疲勞斷裂，整塊密封片折斷，支撐彈簧也容易失去彈性而塌陷，造成更大漏風。另外，轉子旋轉需要克服滑塊摩擦阻力，增加驅動裝置耗電量。