一种回转式空气预热器密封结构制造技术

本实用新型专利技术公开了本实用新型专利技术为一种回转式空气预热器密封结构。主要由密封片和密封槽构成。在空气预热器转子径向安装密封槽。在密封槽中，嵌入相应的密封片，密封片一端固定在空气预热器中心筒上，另一端为自由状态。密封片底部嵌入密封槽内，密封片顶部与扇形板为最小合理间隙。运行时，密封槽由中心筒到转子外周倾斜。而密封片仅有一段固定在中心筒，不随密封槽倾斜。这样，密封片底部仍嵌入在密封槽内一定深度，保证密封；而密封片的顶部和扇形板仍可维持原有的最小间隙。保证了空气预热器漏风率在不同工况下，且可长期维持不变，并在一个很低的水平。本实用新型专利技术合理、简单，维护量小，不易卡涩、磨损和变形，工况适应范围广，是回转式空气预热器密封的重要创新。

A sealing structure of rotary air preheater

The utility model discloses a sealing structure of a rotary air preheater for the utility model. It is mainly composed of seals and sealing grooves. The sealing groove is installed in the air preheater rotor in radial direction. In the sealing groove, the corresponding seal is embedded and one end of the seal is fixed on the air preheater center tube and the other end is free. The bottom of the seal is embedded in the seal groove, and the top of the seal is the least reasonable gap with the fan-shaped plate. During operation, the sealing groove is tilted from the center cylinder to the rotor. Only one section of the seal is fixed in the center tube and does not tilt with the sealing groove. In this way, the bottom of the seal is still embedded in a certain depth in the seal groove to ensure the seal, and the top of the seal and the fan plate can still maintain the minimum gap. The air preheater air leakage rate is guaranteed under different operating conditions and can be maintained for a long time and at a very low level. The utility model has the advantages of reasonable and simple, small amount of maintenance, no clamping, wear and deformation conditions, to adapt to a wide range, is an important innovation in the seal of rotary air preheater.

【技术实现步骤摘要】
一种回转式空气预热器密封结构
本技术属于节能环保领域，涉及一种回转式空气预热器密封结构。
技术介绍
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公司技术，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)弹片式密封弹片式密封是指空气预热器的密封片为具有一定变形能力的弹片，以保证间隙变化时仍能很好的紧贴扇形板，保证空气预热器的漏风。德国巴克杜尔采用此种密封方式。然而，由于空气预热器长期在恶劣的环境下工作，弹性密封片长期处于反复受力和高温条件下，很容易造成弹性不足和疲劳断裂，从而导致漏风量更大。此外，空气预热器转子运行时需要额外克服弹片阻力，增加了驱动装置耗电量。针对U形波纹密封片的计算结果也表明，在不计隔仓压差影响时，其刚度、强度和疲劳寿命容易满足运行要求；但实际上由于压差的存在，设计壁厚过薄时密封片刚度不够，运行时会被压差“吹倒”，而壁厚过厚虽然可以提高刚度，但会增加摩擦阻力，且难以保证密封片的强度和使用寿命。f)合页弹簧式密封合页弹簧式密封技术其基本思想与弹片式密封一样，都是一种接触式密封技术。合页弹簧密封装置安装在径向或轴向的转子格仓板上，未进入扇形板时，带有弹簧的密封滑块高出扇形板5mm～10mm。当密封滑块旋转至扇形板下面时，弹簧变形，密封滑块与扇形板严密接触。当密封滑块离开扇形板后，密封滑块被弹簧弹起，整个过程循环进行。该技术主要的缺点有：(a)由于空气预热器转子在热态的蘑菇状变形，密封滑块与扇形板之间不会如冷态安装时一样呈平行接触状态。密封滑块在径向方向上只有一端与扇形板接触，而另一端产生距离不等的间隙，影响密封效果；(b)当空气预热器冷态预留间隙不当时，密封滑块与扇形板之间的磨损非常严重，整块顶部扇型板甚至会被磨损成阶梯状。g)弹性自适应密封技术弹性自适应密封技术由密封板、密封滚轴、弹性机构、卡环、限位调整装置和滑块几部分组成。可同时用于空气预热器的径向和轴向密封。该技术利用下部可调滑道适当调整密封组件与扇形板的基础间隙，实现高低位置调整，顶部滚轴受弹性机构和扇形板的作用，在限位滑道中做10mm～15mm伸缩运动。弹性自适应密封技术要求在安装时要精确预留空气预热器的热态变形间隙，否则当预留间隙过大时，弹性密封件无法与扇形板接触，漏风过大；预留间隙过小时，弹性密封件与扇形板磨损加剧，增加了系统运行的阻力。h)刷式密封技术刷式密封是近年发展起来的一种高效柔性接触式密封。由前面板、背板和夹在两者之间的钴基高温合金丝组成，刷毛沿转子的旋转方向有一定倾角。转子、气流的振动和扰动可以使刷丝恢复原状态不会出现永久性的损伤。刷毛良好的变形能力更容易适应由于空气预热器热态蘑菇变形、制造误差、转筒晃、摆动、振动等原因造成的密封间隙无规律变化，大大降低空气预热器的漏风率。刷式密封主要缺点有：(a)加工精度和工艺要求高，(b)高温合金材料价格昂贵，(c)刷毛容易磨损，低空气预热器漏风维持时间短，改造及更换成本较大等缺点。i)铰链式密封铰链式密封技术是指密封片与扇形板之间的间隙依靠密封片在铰链结构中的偏转来调节。当空气预热器运行时，扇形板变形直至接触到密封片，密封片在侧向力的作用下，绕长螺杆中心偏转一定角度，直至刚好与扇形板接触为止，所以它能够适应因热膨胀而引起的间隙变化。紧固螺栓和长螺杆安装时均采用一个合适的力矩，以保证密封片的偏转不受空气与烟气压差的影响，而仅受转子转动力矩的影响。但由于积灰可能导致铰链式密封技术的螺杆无法偏转造成空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转式空气预热器密封结构，其特征在于，包括径向布置于空气预热器转子(6)上下端面的若干密封槽(8)和密封片(4)，密封槽(8)和密封片(4)的位置与空气预热器的转子分仓隔板(7)相对应；密封片(4)嵌入在密封槽(8)中，一端固定在空气预热器的中心筒(1)上，另一端为自由端，密封片(4)与密封槽(8)的内壁之间均留有空隙。

【技术特征摘要】
1.一种回转式空气预热器密封结构，其特征在于，包括径向布置于空气预热器转子(6)上下端面的若干密封槽(8)和密封片(4)，密封槽(8)和密封片(4)的位置与空气预热器的转子分仓隔板(7)相对应；密封片(4)嵌入在密封槽(8)中，一端固定在空气预热器的中心筒(1)上，另一端为自由端，密封片(4)与密封槽(8)的内壁之间均留有空隙。2.根据权利要求1所述的回转式空气预热器密封结构，其特征在于，密封槽(8)为具有缝隙的槽状结构，与密封片(4)相匹配，沿径向固定于转子(6)的转子分仓隔板(7)上。3.根据权利要求2所述的回转式空气预热器密封结构，其特征在于，密封槽(8)由转子分仓隔板(7)以及安装于空气预热器转子分仓隔板(7)侧面的密封槽侧板(3)组成，转子分仓隔板(7)的上端和下端分别伸出空气预热器转子的上、下表面，密封槽侧板(3)固定在转子分仓隔板(7)的伸出部分，二者之间的缝隙为形成密封槽(8)；该缝隙的宽度大于密封片(4)的厚度，使得密封片(4)能够在密封槽(8)内自由移动。4.根据权利要求3所述的回转式空气预热...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，王宏武，井新经，周元祥，廖高良，王勇，林琳，周刚，
申请(专利权)人：西安西热节能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61