空气预热器柔性接触式密封改造

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1、第31卷第7期华电技术V01．31No．72009年7月HuadianTechnologyJu1．2009空气预热器柔性接触式密封改造杜中平，杨森，杨治国，马利君，孟金来(1．大唐韩城第二发电有限责任公司，陕西韩城715400；2．北京华能达电力技术应用有限责任公司，北京100070)摘要：大唐韩城第二发电有限责任公司回转式空气预热器漏风率大大超过设计值，严重影响了电厂的经济效益。分析了空气预热器漏风的原因，提出用柔性接触式密封技术对空气预热器进行改造，对比改造前、后漏风情况和取得的经济效益，肯定了柔性接触式密封改造技术在回转式预热器的成功应用

2、。关键词：空气预热器；密封；柔性接触式；漏风；改造中图分类号：TK223．34文献标志码：B文章编号：1674—1951(2009)07—0057—030引言大唐韩城第二发电有限责任公司1、2锅炉自投运以来，空气预热器由于机械加工精度和安装精度问题，无论经过检修还是维护保养，长周期运行后图1转子热变形图密封片都会出现磨损，漏风率远超过设计值。改造前空气预热器漏风率在15％左右。气{}l1漏风原因分析Y／／／／／／／／／／／．6回转式空气预热器的漏风率一直是困扰电厂锅炉高效率运行的一个重要问题。回转式空气预热器QI热态～作为一套转动机械，它的动静

3、结构之问总会存在一冷态：>(×)◇◇×◇定的间隙，这样就使存在压差的空气预热器烟风侧之间产生漏风(主要是空气进人烟气侧)，进而造成冷▲气，空I自1送、引风机电流的增加和锅炉效率的下降，严重影响电厂的经济效益。图2转子的冷态和热态情况空气预热器漏风形成的原因主要有以下2个：(1)携带漏风。携带漏风主要是因为空气预热2柔性接触式密封技术理论器在转动过程中，一部分驻留在换热元件中的空气传统空气预热器密封技术是刚性有间隙密封技被携带到烟气中去，一部分驻留在换热元件中的烟术，在动静间保持一个最小间隙，达到漏风最小。由气被携带到空气中去。这种情况造成的漏风

4、量很于空气预热器存在蘑菇状变形，而且这种变形随负小，但这种漏风是空气预热器的构造无法避免的。荷环境温度不断发生变化，很难达到一个最佳的动(2)直接漏风。直接漏风主要是由于空气预热静之间的间隙值。器结构本身为保证安全运行而使烟气与空气之间存柔性接触式空气预热器密封技术解决了传统空在一定的间隙；同时，由于烟气和空气之间存在压差气预热器密封技术这一薄弱之处，使得动静间隙最也会产生漏风。直接漏风主要包括径向漏风、轴向小，柔性接触式密封运行示意图如图3所示。漏风、旁路漏风、中心筒漏风。径向漏风占直接漏风2．1基本工作原理量的80％左右，主要是因为转子上、

5、下端温度差异将扇形板固定在某一合理位置，柔性接触式密而发生蘑菇状变形，进而造成密封间隙的增大和漏封系统安装在径向转子格仓板上，在未进入扇形板风率的增加。转子热变形图如图1所示，转子的冷时，柔性接触式密封滑块高出扇形板5～10mm。当态和热态情况如图2所示。柔性接触式密封滑块运动到扇形板下面时，合页式收稿日期：2009—05—21弹簧发生形变，密封滑块与扇形板接触，形成严密·58·华电技术第31卷主轴电机驱动电流影响甚小，增加不超过2A。金(4)检修工艺简化。柔性接触式密封系统采用工厂化生产，车间组装成单个密封元件，对原有转子的椭圆度、两端面的平

6、行度、平面度及转子转动跳动量要求降低，大大简化了现场安装的工艺程序且工期较短。(5)利于空气预热器运行。传统空气预热器密封采用减小密封间隙的方法来减少漏风，当负荷变化剧烈或有其他异常工况时，易造成空气预热器卡涩或电机电流摆动大。柔性接触式密封采用弹簧技术，硬密封间隙可放大，减少卡涩现象发生。(6)密封状况随年限运行漏风量变化平缓。图3柔性接触式密封运行示意图2．3材料及设计计算无间隙的密封系统。当该密封滑块离开扇形板后，密封滑块采用一种高科技材料——自润滑合合页式弹簧将密封滑块自动弹起，以此循环进行。金，此种材料在高温无润滑脂的条件下，可以达到

7、很柔性接触式密封安装立体图如图4所示。低的摩擦系数，具有耐磨损、耐高温、摩擦系数小、安装方便及更换组件快捷的优点。该材料的主要性能指标为：密度P，7．54g／m；硬度，80～300HB；干摩擦系数，0．05—0．20；抗压强度，355MPa；抗弯强度，275MPa；适用速度，0．3～2．5m／s；适用温度，一30～550％；年磨损量(圆周处)，0．36mm；弹性模量E，1．83×10MPa；膨胀系数，10．72×10。；切变模量G，80．4×10MPa。图4柔性接触式密封安装立体图接触式密封技术的另一核心技术是弹簧，该弹簧材料为inconelX

8、一750，是以Al，Ti，Nh强化的镍2．2柔性接触式密封系统的特点基合金，是inconel合金系统中早期发展的应用广泛(1)采用柔性接触式密封技术，