CN107894007B - 一种浮动式空气预热器热端径向密封系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浮动式空气预热器热端径向密封系统，包括转子及密封板，其特征在于，还包括劲板，劲板位于转子与密封板之间，劲板与转子隔板平行布置，热端径向密封片设于劲板的上侧与密封板之间。本发明的主要优点有：系统简单，无运动部件，也无电气控制系统。无需人工干预，不需要日常维护。本发明运行时无需人工干预操作，预留合适的密封间隙后，不会磨损密封片，因此设备也不需要经常维护。性能稳定，本发明能够适应各种运行工况，均可达到理想效果，相对于其它技术在低负荷运行时效果更佳。经济效益明显，结构成本较低，投入回收期非常短。使用寿命长。维护费用低，长时间工作后，只需要更换密封片，后期维护成本低。

Description

一种浮动式空气预热器热端径向密封系统
技术领域
本发明涉及一种浮动式空气预热器(以下简称空预器)的径向密封系统。
背景技术
空预器是大型火力发电系统中的重要设备，它可以吸收锅炉排出的烟气所含有的剩余热量并以此加热进入炉膛的空气，以节约燃煤，提高锅炉效率，从而达到节能环保的目的。
空预器一项重要的性能指标是漏风率。漏风是指经过预热器的空气泄漏到排放的烟气中。漏风会造成送风机和引风机流量增加，压头提高，引起厂用电增加，降低设备经济性。
回转式换热器的漏风是这类设备的固有问题。漏风通常由携带漏风和直接漏风组成。携带漏风为转子内部传热元件间空腔中的空气随转子转动而带入烟气的漏风。直接漏风为空气在空气-烟气压力差的驱动下，通过转子密封片和壳体之间的间隙而产生的漏风。其中，直接漏风一般为空预器泄漏的主要部分。
为了控制预热器直接漏风，最重要的是减少泄漏间隙，因此通常是在不断旋转的转子1与固定的密封板2之间设置较薄的密封片3，既能减少泄漏间隙4，又能在转子1受热变形后承受一定的摩擦而不损坏设备。相对于冷态，预热器热态运行时，由于转子1上下存在较大的温度差导致的转子呈蘑菇状变形，轴向和冷端径向密封可以通过利用转子变形做预留设置，热态转子发生变形后，使预热器轴向和冷端密封间隙得到有效消除。而热端径向密封间隙4在热态时明显变大，且难以简单消除，导致预热器漏风率增加。目前业内通常采用配置自动漏风控制系统或弹簧柔性密封等手段来控制热端密封间隙。自动漏风控制系统一定程度上改善了空预器的漏风情况，但也带来了系统热态卡塞、传感器频繁损坏、提升杆漏灰、电控装置故障等等运行维护问题，导致设备的总体投运比率不高。而弹簧柔性密封结构复杂，寿命短，对设备损伤大，成套更换费用高昂，经济性差，通过减少漏风所带来的经济收益难以弥补设备的投入。
发明内容
本发明的目的是当转子处于热态时，降低预热器漏风率，同时运行维护简单。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种浮动式空气预热器热端径向密封系统，包括转子及密封板，其特征在于，还包括劲板，劲板位于转子与密封板之间，劲板与转子隔板平行布置，热端径向密封片安装于劲板上。
优选地，所述劲板的内侧固定在所述转子中心侧，形成悬臂梁结构。
优选地，在所述转子隔板上左右两侧分别设有一片劲板密封片，两片劲板密封片之间形成有槽，所述劲板的下侧卡在槽内。
本发明的主要优点有：
(1)系统简单，无运动部件，也无电气控制系统。
(2)无需人工干预，不需要日常维护。本发明运行时无需人工干预操作，预留合适的密封间隙后，不会磨损密封片，因此设备也不需要经常维护。
(3)性能稳定，本发明能够适应各种运行工况，均可达到理想效果，相对于其它技术在低负荷运行时效果更佳。
(4)经济效益明显，结构成本较低，投入回收期非常短。
(5)使用寿命长。
(6)维护费用低，长时间工作后，只需要更换密封片，后期维护成本低。
附图说明
图1A及图1B为传统热端径向密封系统冷态结构示意图；
图2A及图2B为传统热端径向密封系统热态结构示意图；
图3A及图3B为浮动式热端径向密封系统冷态结构示意图；
图4A及图4B为浮动式热端径向密封系统热态结构示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本发明提供的一种浮动式空气预热器径向密封系统，包括转子1、密封板2、劲板5、热端径向密封片3和劲板密封片7。本发明在转子1隔板上方增加一块劲板5，热端径向密封片3安装在劲板5上。劲板5与转子1隔板平行布置。
由于劲板5上下温度基本一致，整体受热变形均匀，可以在热态运行时保持热端径向密封间隙保持在较小的水平，不随转子1的变形而明显变大，大幅减少转子1变形对热端径向密封片3位置的影响，在很大程度上克服转子1的蘑菇状变形问题，达到降低预热器漏风率的目的。
安装时，选取合适的高度设置劲板5，使得劲板5与转子1之间有足够的间隙，确保劲板5本身的挠度变形不影响其悬臂梁形式。劲板5的内侧6固定安装于转子1中心侧，整体呈悬臂梁结构。
劲板5与转子1之间设置劲板密封片7，劲板密封片7用于阻挡劲板5与转子1之间间隙产生的泄漏。在转子1隔板上两侧分别安装劲板密封片7，两片劲板密封片7之间形成槽8，槽8可以阻止劲板5的偏转变形，劲板5能在劲板密封片7形成的槽8中上下滑动，确保不同温度工况下不随转子1变形而变形，从而维持热端径向密封间隙4在较小的水平，不因工况变化引起漏风率增加。
由于劲板5基本不存在上下温差，所以其变形均匀，但是这并不意味着热态的密封间隙4与冷态一致，因为劲板5仍然安装在转子1上，随着转子1受热变形，劲板5的位置和形态也会有一定程度的变化，因此冷态的密封间隙4也要经过计算后合理布置。但是相对于传统的密封方式，本发明仍然可以大幅降低预热器漏风率。

Claims (2)

1.一种浮动式空气预热器热端径向密封系统，包括转子(1)及密封板(2)，其特征在于，还包括劲板(5)，劲板(5)位于转子(1)与密封板(2)之间，劲板(5)与转子(1)隔板平行布置，热端径向密封片(3)安装于劲板(5)上，在所述转子(1)隔板上左右两侧分别设有一片劲板密封片(7)，两片劲板密封片(7)之间形成有槽(8)，所述劲板(5)的下侧卡在槽(8)内。
2.如权利要求1所述的一种浮动式空气预热器热端径向密封系统，其特征在于，所述劲板(5)的内侧(6)固定在所述转子(1)中心侧，形成悬臂梁结构。
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