锅炉预热器密封调整方案.doc

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1、锅炉预热器密封调整方案1.概述：我厂空预器为三分仓容克式空气预热器。转子直径φ13010mm，冷端为0.8mm低合金(CORTEN钢)耐腐蚀传热元件，其余热段蓄热元件为碳钢。转子转速0.97转/分。气动盘车转速:0.25转/分。热端和热端中间层由厚度为0.5mm的型碳钢波纹板叠制而成，冷端由厚度为0.8mmDU3型H=300mm考登钢(C0RTEN)波纹板叠制而成。　　空气预热器的径向、周向和轴向均有密封装置，以防止和减少漏风，密封片由考登钢制成。径向密封片厚度δ=2.5mm；转子中心筒周向密封板厚度δ=6mm；轴向密封片厚度δ=2.5mm，旁路

2、密封片厚度δ=1.5。空气预热器配有漏风控制系统和脉冲式吹灰器及多喷嘴清洗管。2.工作原理：回转式空气预热器是一种以逆流方式运行的再生式热交换器。加工成特殊波纹的金属蓄热元件被紧密地放置在转子扇形仓格内，转子以0.97转/分的转速旋转，其左右两部分分别为烟气和空气通道。空气侧又分为一次风通道及二次风通道，当烟气流经转子时，烟气将热量释放给蓄热元件，烟气温度降低；当蓄热元件旋转到空气侧时，又将热量释放给空气，空气温度升高。如此周而复始地循环，实现烟气与空气的热交换。3.漏风发生的原因分析(1)回转式空气预热器的一次风压比二次风和烟气侧的风压均高很多

3、，加上转子与外壳之间有间隙的存在，因此不可避免地存在一次风向二次风侧和烟气侧的直接泄漏以及二次风向烟气侧的漏风。密封漏风是漏风的主要部分，而密封漏风是由轴向漏风、周向漏风、径向漏风三部分组成。其中，径向漏风约占总漏风量的60%～70%。(2)由于回转式空气预热器自身变形，引起密封间隙过大。装满传热元件的空气预热器转子或静子处于冷态时，扇形板与转子端面为一间隙很小的平面。而当空气预热器运行时，转子和静子处于热态，热端转子径向膨胀大于冷端转子；同时由于中心轴向上膨胀，加上自重下垂，使转子产生蘑菇状变形，扇形板与转子或静子端面密封的外缘间隙，在热态时比

4、冷态时增大很多，形成三角状的漏风区，如下图所示。(2).1　转子热变形计算转子热变形量主要取决于转子半径和高度以及空气和烟气的进出口温度。图1示出转子热变形的各个几何形状和变形量。各个变形量的计算分别简述如下：(2).1.1　转子热端的热变形量（δ上）δ上=0.006R²/H0△t(1)式中：δ上—转子热端变形量(mm)；R—转子半径(m)；H0—转子高度(m)；△t—转子冷热端温差(˚C)，△t=1/2（t́烟+t˝空）－1/2（t˝烟+t́空）式中：“t́”、“t˝”分别为进口和出口温度，（℃）。(2.)1.2　转子中心筒的热变形量（δ中）

5、δ中=0.012H0△t式中δ中—转子中心筒的热变形量（mm）；H0—转子高度(m)；△t—平均温度（˚C）；△t=1/4（t́烟+t˝烟+t́空+t˝空）-t0，式中t́、t˝分别为进口、出口温度(˚C)；t0—环境温度(˚C)。(2.)1.3转子冷端的热变形量（δ下）由图2可知： H=Hx+δ上，H=H0+△+δ上，两式合拼，整理后得δ下=δ上-(Hx--H0)+△=δ上-δ中+△。式中△值从现场实测中获得，一般为1mm左右。(2.)2.1　漏风的机理及其规律容克式空气预热器主要有筒形转子和外壳组成，转子是运动部件，外壳是静止部件，动静部

6、件之间肯定有间隙存在，这种间隙就是漏风的渠道。空气预热器同时处于锅炉岛烟风系统的进口和出口，空气侧压力高，烟气侧压力低，二者之间存在压力差，这是漏风的动力。由于压差和间隙的存在造成的漏风称为直接漏风。还有一种漏风叫携带漏风，是由于转子内具有一定的容积，当转子旋转时，就像水车一样，必定携带一部分气体进入另一侧。(2.)2.2      携带漏风量其计算公式为：　　式中：△Vxd为结构漏风量，m3／s；D为转子内径，m；d为中心筒直径，m；n为转子旋转速度，r／min；y为转子内金属所占容积份额；h为转子高度，m。携带漏风是容克式空气预热器的固有特点

7、，是不可避免的。由公式看出，携带漏风量与转子内容积及转速成正比，为了降低结构漏风量，在满足换热性能的前提下，尽量选择较低的转速，因为在转速大于1.5r／min时，提高转速对传热不再有益；转子内尽量充满传热元件，增加金属所占容积份额，提高y值，即转子高度不要留有太多的剩余空间。(2.)2.3　直接漏风量　　携带漏风量占预热器总漏风量的份额较少，空气预热器的漏风主要是直接漏风，直接漏风量的计算公式可以按如下方法推导出来。把空气侧和烟气侧视为两个一壁之隔的充满气体的无限大容器，空气通过间壁上的微小间隙泄漏到烟气侧，如下图，根据粘性流体的伯努利方程得到：

8、这就是空气预热器漏风量的基本计算公式，式中△P为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：系数K