一种回转式空气预热器的密封装置.pdf

《一种回转式空气预热器的密封装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种回转式空气预热器的密封装置.pdf（11页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103032884 A (43)申请公布日 2013.04.10 CN 103032884 A *CN103032884A* (21)申请号 201210587590.3 (22)申请日 2012.12.31 F23L 15/00(2006.01) F16J 15/46(2006.01) (71)申请人 黄辉 地址 430000 湖北省武汉市武昌区徐东大道 金银岛小区 A 栋 5 单元 401 室 申请人 周林娣 (72)发明人 黄辉 (74)专利代理机构 武汉天力专利事务所 42208 代理人 冯卫平 (54) 发明名称 一种回转式空气预热器的密封装置 (57) 摘。

2、要 本发明属于节能领域， 具体为一种用于火力 发电厂回转式空气预热器的密封装置， 它包括安 装于径向扇形板和轴向密封板上的柔性密封元 件， 其中， 所述柔软密封元件为气囊， 其宽度分别 与转子相邻两隔板径向间距和轴向间距同宽， 气 囊充气后转子旋转的任何时刻都有一块隔板与气 囊的密封面挤压接触， 气囊放气后密封面与转子 隔板脱离。本发明可将空气预热器漏风率降至一 个极低的水平， 能够显著提高锅炉运行经济性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 1/。

3、1 页 2 1. 一种回转式空气预热器的密封装置， 包括安装于径向扇形板和轴向密封板上的柔 性密封元件， 其特征在于 ： 所述柔软密封元件为气囊， 其宽度分别比转子相邻两隔板径向间 距和轴向间距略宽， 气囊充气后转子旋转的任何时刻都有一块隔板与气囊的密封面挤压接 触， 气囊放气后密封面与转子隔板脱离。 2. 根据权利要求 1 所述的一种回转式空气预热器的密封装置， 其特征在于 ： 所述径向 扇形板上的气囊密封面呈扇形， 所述轴向密封板上的气囊密封面呈矩形。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的一种回转式空气预热器的密封装置， 其特征在于 ： 所述 气囊的外表面由外至内依次具有耐磨材料层、 隔。

4、热材料层和保温材料层。 4. 根据权利要求 3 所述的一种回转式空气预热器的密封装置， 其特征在于 ： 所述耐磨 材料层是不锈钢丝网， 所述隔热材料层是陶瓷纤维布， 所述保温材料层是玻璃纤维布。 5. 根据权利要求 1 或 2 或 4 所述的一种回转式空气预热器的密封装置， 其特征在于 ： 位于空气预热器热端的径向和轴向所述气囊内表面为氟胶布 ； 位于空气预热器冷端的径向 所述气囊内表面为硅胶布。 6. 根据权利要求 1 所述的一种回转式空气预热器的密封装置， 其特征在于 ： 所述气囊 通过具有充气调节阀的进气管与密封风机母管连通， 所述气囊通过具有放气阀的放气管与 空气预热器的出口烟道连通。。

5、 7. 根据权利要求 6 所述的一种回转式空气预热器的密封装置， 其特征在于 ： 所述进气 管设置压力表。 8. 根据权利要求 6 所述的一种回转式空气预热器的密封装置， 其特征在于 ： 所述充气 调节阀的工作由 DCS 控制系统控制。 权 利 要 求 书 CN 103032884 A 2 1/4 页 3 一种回转式空气预热器的密封装置 技术领域 0001 本发明属于节能领域， 具体为一种用于火力发电厂回转式空气预热器的密封装 置。 背景技术 0002 随着火电厂单机容量的逐步增加， 三分仓回转式空气预热器得到大规模应用， 该 类型空气预热器的直接漏风 （径向漏风、 轴向漏风、 旁路漏风） 问。

6、题一直是影响机组经济性 的主要因素， 因而如何改善其漏风性能已成为很多研究人员的研究重点。 0003 该类型空气预热器的直接漏风是由不同流动介质在接触面上压力差及转子与扇 形板间隙引起的， 压差越大， 漏风量越大 ； 间隙越大， 漏风越大。 因而如何减小不同流动介质 在接触面上的压力差及转子与扇形板间隙， 成为许多研究人员的研究方向， 也发表了不少 专利， 一些专利技术应用到生产中后也取得了较好的经济效益， 例如双密封系统专利、 弹性 密封片装置专利、 自动补偿漏风间隙专利、 柔性接触式密封专利等。 0004 现在所应用的密封专利技术思路是将密封片安装在转子模数仓格的隔板上 （径向 和/或轴向。

7、） ， 通过自动调节或冷态预留间隙方法， 达到减小转子隔板与扇形板间隙， 从而减 小空气预热器漏风量。但是这些方法对空气预热器漏风量的减少幅度有限， 而且当密封片 磨损后存在更换困难、 密封间隙难以控制、 漏风量显著增加等问题。 发明内容 0005 本发明的目的在于克服上述不足， 提供一种回转式空气预热器的密封装置， 它打 破常规技术思维模式， 采用气囊作为密封元件， 并将密封元件只安装在径向扇形板和轴向 密封板上， 从而保证转子旋转的任何时刻都有一模化仓格隔板与密封元件接触， 实现不同 流动介质交界处零间隙密封。 0006 为实现上述技术目的， 本发明提供的方案是 ： 一种回转式空气预热器的。

8、密封装置， 包括安装于径向扇形板和轴向密封板上的柔性密封元件， 其中， 所述柔性密封元件为气囊， 其宽度分别比转子相邻两隔板径向间距和轴向间距略宽， 气囊充气后转子旋转的任何时刻 都有一块隔板与气囊的密封面挤压接触， 气囊放气后密封面与转子隔板脱离。 0007 而且， 所述径向扇形板上的气囊密封面呈扇形或类似形状， 所述轴向密封板上的 气囊密封面呈矩形或类似形状。 0008 而且， 所述气囊的外表面由外至内依次具有耐磨材料层、 隔热材料层和保温材料 层。 0009 而且， 所述耐磨材料层是不锈钢丝网或其他耐磨喷涂料， 所述隔热材料层是陶瓷 纤维布， 所述保温材料层是玻璃纤维布。 0010 而且。

9、， 位于空气预热器热端的径向和轴向所述气囊内表面为氟胶布 ； 位于空气预 热器冷端的径向所述气囊内表面为硅胶布。 0011 而且， 所述气囊通过具有充气调节阀的进气管与密封风机连通， 所述气囊通过具 说 明 书 CN 103032884 A 3 2/4 页 4 有放气阀的放气管与空气预热器的出口烟道连通。 0012 而且， 所述进气管设置压力表。 0013 而且， 所述充气调节阀的工作由 DCS 控制系统控制。DCS 是分散控制系统 （Distributed Control System）的简称， 国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个 由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算。

10、机系统， 综合了计算机 （Computer） 、 通讯 （Communication） 、 显示 （CRT） 和控制 （Control） 等 4C 技术， 其基本思想 是分散控制、 集中操作、 分级管理、 配置灵活、 组态方便。 0014 本发明可将空气预热器漏风率降至一个极低的水平， 能够显著提高锅炉运行经济 性 ； 可使空气预热器密封元件的安装及更换操作变得简单、 方便， 而且对空气预热器径向扇 形板及轴向密封板结构优化后， 还可实现不停运空气预热器更换密封元件 ； 还可使空气预 热器在任意锅炉出力工况下， 实现径向和轴向零漏风密封。 附图说明 0015 图 1 是本发明在气囊充气状态的结。

11、构示意图。 0016 图 2 是本发明在气囊放气状态的结构示意图。 0017 图 3 是本发明在气囊充气状态下密封面与转子隔板挤压接触的示意图。 0018 图 4 是本发明在气囊放气状态下密封面与转子隔板脱离的示意图。 0019 图 5 是本发明系统的结构示意图。 0020 图 6 是图 4 中 A-A 面的剖视图。 0021 其中， 1、 气囊边界， 2、 密封面， 3、 轴向密封板， 4、 热端径向扇形板， 5、 隔板， 6、 气囊， 7、 压力表， 8、 充气分支管， 9、 放气分支管， 10、 充气调节阀， 11、 放气阀， 12、 冷端径向扇形板。 具体实施方式 0022 下面结合附。

12、图及实施例对本发明作进一步说明。 0023 本实施例提供一种回转式空气预热器的密封装置， 包括安装于径向扇形板 4 和轴 向密封板 3 上的柔性密封元件， 如图 1 和图 2 所示， 所述柔软密封元件为气囊 6， 其宽度分 别比转子相邻两隔板 5 径向间距和轴向间距略宽。因而用于安装气囊 6 的扇形板的截面尺 寸只需比相邻两隔板 5 截面略大即可， 可使当前空气预热器的空气与烟气交界处扇形板截 面缩小近一半。根据冷态下空气预热器转子径向扇形板 4 和轴向密封板 3 与隔板 5 安装间 隙及所需密封高度、 转子轴向隔板5与轴向密封板3间隙及所需密封高度、 转子热膨胀预留 量、 以及转子相邻两隔板。

13、 5 径向、 轴向间距等参数进行设计加工成图 1 效果图所示结构， 在 气囊边界1开若干孔用于与扇形板4及轴向密封板3的螺栓连接， 连接时确保其严密性。 另 外， 本发明中的密封元件只安装在径向扇形板和轴向密封板 3 上， 进行结构优化设计后， 在 不停运空气预热器时， 可实现对其密封元件的更换。 0024 气囊 6 充气后转子旋转的任何时刻都有一块隔板 5 与气囊 6 的密封面 2 挤压接 触， 如图 3 所示， 气囊 6 充气后， 径向、 轴向气囊密封面 2 充分膨胀呈 “鼓泡” 状， 与转子隔板 5 挤压接触， 气囊的密封面 2 和隔板 5 共同构成一道屏障， 阻断了两侧流动介质因压力差。

14、形 成的漏流， 消除了空气预热器径向、 轴向漏风现象。气囊 6 充气后， 气囊密封面 2 与转子隔 板 5 间接触摩擦引起转动电机功耗增加量按下式进行估算 ： 说 明 书 CN 103032884 A 4 3/4 页 5 (1) ，径向， 轴向密封面 2 与隔板 5 接触摩擦引起电机功耗增加量， 单位 w ； 密封面 2 与隔板 5 接触摩擦引起电机功耗增加总量， 单位 w ； ， 单台空气预热器径向， 轴向气囊 6 数量， 分别为 6 和 3 ； ， 径向， 轴向密封面 2 与隔板 5 摩擦系数 ； 空气预热器转子运转周期， 单位 s ； ， 径向， 轴向气囊 6 充气压力， 单位 pa ；。

15、 ， 空气预热器转子隔板 5 径向， 轴向厚度， 单位 m ； ， 分别为空气预热器转子隔板 5 内径和外径， 单位 m ； 空气预热器转子高度， 单位 m。 0025 以 125MW 机组为例， 取， ，计算得到， 气囊 6 与转子的最大摩擦力 引起转机总功耗增加量， 电流增量为 1.3A。 0026 如图 4 所示， 气囊 6 放气后， 密封面 2 呈 “干瘪” 状， 此时密封面 2 与转子隔板 5 脱 离， 转子可无阻碍的旋转。 0027 进一步的， 在上述方案中所述径向扇形板4上的气囊密封面2呈扇形或类似形状， 所述轴向隔板 5 上的气囊密封面 2 呈矩形或类似形状。 0028 进一步。

16、的， 在上述方案中所述气囊 6 的外表面由外至内依次具有耐磨材料层、 隔 热材料层和保温材料层。 0029 进一步的， 在上述方案中所述耐磨材料层是不锈钢丝网或其他耐磨喷涂料， 所述 隔热材料层是陶瓷纤维布， 所述保温材料层是玻璃纤维布。 0030 进一步的， 在上述方案中气囊 6 的材料可借鉴火电厂锅炉烟道上耐高温的非金属 膨胀节材料成分， 采用耐高温、 防腐、 高致密性柔性橡胶布。位于空气预热器热端的径向和 轴向所述气囊6内表面为氟胶布 ； 位于空气预热器冷端的径向所述气囊6内表面为硅胶布。 0031 添加隔热、 保温材料后， 热端的径向和轴向气囊 6 可长期在 400及以上高温下正 常使。

17、用 ； 冷端径向气囊 6 也可长期在 300及以上高温下正常使用。 0032 进一步的， 在上述方案中所述气囊6通过具有充气调节阀10的进气管与密封风机 母管连通， 所述气囊6通过具有放气阀11的放气管与空气预热器的出口烟道连通。 充气时， 可从密封风机出口母管引一路充气母管至空气预热器平台， 再由充气分支管 8 经充气调节 阀 10 将气源依次引入空气预热器气囊 6 内腔。放气时， 关闭充气分支管 8 上充气调节阀 10， 打开放气阀 11， 利用空气预热器出口烟道负压将气囊 6 内腔抽至 “干瘪” 态。 0033 进一步的， 在上述方案中所述充气调节阀10的工作由DCS控制系统控制。 利用。

18、DCS 控制系统编写压力自动调整逻辑， 只需输入所需压力目标值， 即可实现充气调节阀 10 自动 开、 关的调整。 0034 使用时的步骤为 ： 气囊充气压力调整气囊零漏风密封压力调整气囊放 说 明 书 CN 103032884 A 5 4/4 页 6 气。防止空气预热器转子热膨胀后漏风量增加的控制方案为 ： 一是所述气囊高度预留转子 热膨胀量， 二是调节所述气囊充气压力。 说 明 书 CN 103032884 A 6 1/5 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103032884 A 7 2/5 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103032884 A 8 3/5 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103032884 A 9 4/5 页 10 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103032884 A 10 5/5 页 11 图 6 说 明 书 附 图 CN 103032884 A 11 。