CN102287845B - 回转式空气预热器弹性密封片装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及回转式空气预热器领域，尤其涉及一种回转式空气预热器密封部件。一种回转式空气预热器弹性密封片装置，包括密封条、弹性组件和支撑片，所述密封条和支撑片分别与弹性组件的两端固定相连，所述弹性组件包括若干组固定相连的弹性单元，每组弹性单元由两个连接成人字形的金属片构成。本发明采用弹性组件连接密封条和支撑片，使得密封条能在运动中始终保持与密封板直接接触，没有间隙；连接成人字形的金属片可以发生扭转，能带动密封条三向移动，使得回转式空气预热器在任何运行工况和冷态工况下密封条和密封板都相互接触；本发明在任何情况下都能使得密封条与密封板的间隙降低到几乎为零，减少了回转式空气预热器的漏风率。

Description

回转式空气预热器弹性密封片装置

技术领域

本发明涉及回转式空气预热器领域，尤其涉及一种回转式空气预热器密封部件。

背景技术

回转式空气预热器是用于火电厂的烟气和空气换热设备。回转式空气预热器的换热面通过旋转将锅炉燃烧后产生的烟气的热量传递给空气以提高锅炉的效率。回转式空气预热器一般有以下几种形式：两分仓空气预热器——该型式空气预热器的受热面分为两个仓格，即风仓和烟气仓；三分仓空气预热器——该型式空气预热器的受热面分为三个仓格，即一次风仓、二次风仓和烟气仓；四分仓空气预热器——该型式空气预热器的受热面分为四个仓格，即两个二次风仓、一个一次风仓和一个烟气仓。

回转式空气预热器存在着不同的仓格，仓格中分别通过烟气、一次风和二次风。回转式空气预热器的旋转带动各个仓格中的受热面旋转而分别依次通过烟气、一次风和二次风。烟气中的热量传送到受热面，待该受热面旋转到一次风和二次风仓格时受热面将热量传递给一次风和二次风，由此完成了热量从烟气到一次风和二次风的交换。由于烟气、一次风和二次风的压力不同，因此存在着高压侧的一次风和二次风向低压侧的烟气泄漏。一次风和二次风的泄漏导致了本应该进入锅炉进行燃烧的部分空气在空气预热器中“短路”了，直接从烟气中又排放到大气中；空气预热器漏风造成一次风机，二次风机和引风机的容量增加，使得这些风机的电耗增加，浪费了电能，所以需要对回转式空气预热器进行密封。

回转式空气预热器密封结构如图1所示，包括轴向密封、径向密封以及旁路密封三个区域的密封。轴向密封包括安装在轴向的轴向密封片1和两道轴向密封片1之间的轴向密封板2，通过轴向密封片1和轴向密封板2形成一个密闭的单元。径向密封包括设置在径向的径向密封片4和两道径向密封片4之间的扇形密封板3，为了适应空气预热器在运行中，由于烟气和空气温度相差较大发生的蘑菇状变形，设置在径向的径向密封片4为弧形，通过径向密封片4和扇形密封板3形成一个密闭的单元。旁路密封由转子T形钢和固定于壳体上的环向密封片5组成。

在空气预热器上装设密封装置以降低漏风率是现有空气预热器的常规配置，但由于现有空气预热器的密封片仅为普通的板片，密封片随着空气预热器转动，密封板固定不动。密封片与密封板之间不能接触应留存一定的间隙，空气预热器在运行中的形变，会导致原密封界面的改变。为了解决空气预热器在运行中适应密封间隙的变化，现有技术中保持最佳的密封间隙通常采用如下两种手段。

（1）   空气预热器的热端采用间隙跟踪系统。空气预热器热端会出现很大的运行间隙，一般和空气预热器转子直径的平方成正比，60万发电机组约为30mm左右，1000MW发电机组约为50mm左右，如采用自密封方案（焊接热端径向静密封），则运行时间隙会增加。采用热端间隙跟踪系统则是通过调整设置在径向的扇形密封板的高低位置，可自动调节扇形板与转子径向密封片间隙来降低泄漏。这种方式的缺点是：自动间隙跟踪系统结构复杂，对维护要求较高，运行时故障率较高。

（2）   冷端、轴向及旁路密封采用预留间隙的方法。对于多密封系统的运行，要取得一个较为理想的密封效果，密封间隙越小越好。对冷端、轴向及旁路密封间隙的预留以其热态运行时密封间隙最小为预留原则。这种方法的缺点是：只有在热态最大负荷时能实现密封间隙最小，在非最大负荷情况下漏风率会上升。

另外，上述两种手段能够实现最佳密封效果的前提是在密封系统的设计时要准确地预测空气预热器的膨胀情况，使得实际运行时的间隙变化和设计时预计的一致。但是，由于空气预热器运行情况十分复杂，其各部件膨胀情况难以事先预测。因此，回转式空气预热器实际运行时经常发生密封片与密封板卡死，造成回转式空气预热器转动阻力大大增加而停运。有些电厂，为了防止上述故障发生，有意调大密封间隙，造成空气预热器漏风率增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种回转式空气预热器弹性密封片装置，该密封装置采用弹性组件连接密封条和支撑片，使得密封条能在运动中始终保持与密封板直接接触，没有间隙，较大程度上降低了漏风率。

本发明是这样实现的：一种回转式空气预热器弹性密封片装置，包括密封条、弹性组件和支撑片，所述密封条和支撑片分别与弹性组件的两端固定相连，所述弹性组件包括若干组固定相连的弹性单元，每组弹性单元由两个连接成人字形的金属片构成。

所述的金属片为波浪形金属片。

所述的金属片为多片金属薄片叠合而成。

所述的金属薄片材料为不锈钢或弹簧钢。

   本发明回转式空气预热器弹性密封片装置采用弹性组件连接密封条和支撑片，使得密封条能在运动中始终保持与密封板直接接触，没有间隙。此外，由于弹性组件具有弹性，使得密封条与密封板的接触不是硬接触，选用合适刚度的弹性组件能保证密封条与密封板之间的摩擦阻力较小，不会影响到旋转电机的轴功率；连接成人字形的金属片可以发生扭转，能带动密封条在三维方向上移动，使得回转式空气预热器在任何运行工况和冷态工况下密封条和密封板都相互接触；本发明在任何情况下都能使得密封条与密封板的间隙降低到几乎为零，减少了回转式空气预热器的漏风率。

附图说明

图1为回转式空气预热器密封结构的透视示意图；

图2为本发明回转式空气预热器弹性密封片装置原始结构主视示意图；

图3为本发明回转式空气预热器弹性密封片装置弹性变形后的结构主视示意图；

图4为本发明用在旁路密封时的示意图。

图中：1轴向密封片、2轴向密封板、3扇形密封板、4径向密封片、5环向密封片、6密封面、11密封条、12弹性组件、13支撑片、121金属片。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图2、3所示，一种回转式空气预热器弹性密封片装置，包括密封条11、弹性组件12和支撑片13，所述密封条11和支撑片13分别与弹性组件12的两端固定相连，所述弹性组件12包括若干组固定相连的弹性单元，每组弹性单元由两个连接成人字形的金属片121构成。

工作时，支撑片13固定在回转式空气预热器的仓格框架上，密封条11通过弹性组件12的弹性力与密封面6紧密接触，通过弹性组件12的弹性变形在三维方向上改变密封条11的位置，使得虽然回转式空气预热器在不同负荷运行工况下仓格和密封面6的相对距离发生变化，但密封条11始终和密封面6相互接触。这种结构使得与密封面6发生摩擦的仅仅是密封条11，通过选用合适刚度的弹性组件12，能保证密封条11与密封面6接触处只具有很小的摩擦力，而使得回转式空气预热器旋转电机的轴功率增加很少。

在本实施例中，为了提高金属片121的回弹性能和使用寿命，所述的金属片121为波浪形金属片，所述的金属片121为多片金属薄片叠合而成，金属薄片材料为不锈钢或弹簧钢制成；通过连接成人字形的金属片的压紧和放松可以使密封条11产生前后和上下的位移，通过连接成人字形的金属片的扭转变形可以使密封条11产生三向位移以适应回转式空气预热器在运行中，由于烟气和空气温度相差较大发生的蘑菇状变形。

当本发明回转式空气预热器弹性密封片装置用于轴向密封时，支撑片13固定在回转式空气预热器的轴向仓格框架上，密封条11通过弹性组件12的弹性力与轴向密封板2紧密接触，两道弹性密封片和轴向密封板2形成一个密闭的单元。

当本发明用于径向密封时，支撑片13固定在回转式空气预热器的径向仓格框架上，密封条11通过弹性组件12的弹性力与扇形密封板3紧密接触，两道弹性密封片和扇形密封板3形成一个密闭的单元。

如图4所示，当本发明用于旁路密封时，支撑片13固定在壳体的轴向密封板2上，密封条11通过弹性组件12的弹性力与转子T形钢紧密接触，形成密闭单元。

Claims (4)

1.一种回转式空气预热器弹性密封片装置，其特征是：包括密封条(11)、弹性组件(12)和支撑片(13)，所述密封条(11)和支撑片(13)分别与弹性组件(12)的两端固定相连，所述弹性组件(12)包括若干组固定相连的弹性单元，每组弹性单元由两个连接成人字形的金属片(121)构成。

2.如权利要求1所述的回转式空气预热器弹性密封片装置，其特征是：所述的金属片(121)为波浪形金属片。

3.如权利要求1或2所述的回转式空气预热器弹性密封片装置，其特征是：所述的金属片(121)为多片金属薄片叠合而成。

4.如权利要求3所述的回转式空气预热器弹性密封片装置，其特征是：所述的金属薄片材料为不锈钢或弹簧钢。

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