[发明专利]空预器及其冷端径向或轴向的密封装置

说明书

技术领域

    本发明涉及空预器零部件及空预器结构领域，特别是涉及一种空预器及其冷端径向或轴向的密封装置。

背景技术

回转式空气预热器简称空预器，是大型锅炉的热交换设备，由于相对于管式空气预热器，具有结构紧凑、体积小、换热面密度高、整机质量轻、金属耗用量少、布置安装方便、低温腐蚀较轻等特点，在电站锅炉上被广泛运用。空预器是利用锅炉排出的烟气热量来预热进入锅炉参与燃烧所需的空气，或作为锅炉烟气热量的回收设备，以便于将以上热量用作燃料除湿、加热等其他用途的设备，该设备设置的目的是提高锅炉的效率。空预器的漏风率是影响锅炉效率的重要指标，现有技术中的空预器以上漏风率在正常情况下一般为6%-8%，密封不良是甚至高达20%，所以，空预器的密封技术对锅炉的效率影响大。

现有技术中空预器中烟气与空气一般采用逆流，将空预器中设置烟气进口和空气出口的一端定义为热端，空预器的另一端为冷端。空预器的漏风分为直接漏风和携带漏风，两者的漏风量比例一般小于1:3，而在直接漏风中，冷端的径向漏风量约占总直接漏风量的30%以上，直径越大的空预器冷端的径向漏风量约占总直接漏风量的比例更大。以上冷端的直接漏风源自空预器转子在工作过程中的热态变形和重力变形叠加形成的蘑菇状变形。现有技术中由于空预器转子位于冷端的一端的变形相较于位于热端的一端变形量更小，同时冷端的热流体经过了放热、热冷流体未吸热，造成现有对冷端的密封结构的设计或进一步改造力度小，不利于锅炉系统的整体经济运行效益和工艺控制。

发明内容

针对上述现有技术中由于空预器转子位于冷端的一端的变形相较于位于热端的一端变形量更小，同时冷端的热流体经过了放热、热冷流体未吸热，造成现有对冷端的密封结构的设计或进一步改造力度小，不利于锅炉系统的整体经济运行效益和工艺控制的问题，本发明提供了一种空预器及其冷端径向或轴向的密封装置。

为解决上述问题，本发明提供的空预器及其冷端径向或轴向的密封装置通过以下技术要点来解决问题：空预器冷端径向或轴向的密封装置，包括呈片状的密封板，所述密封板为由背风侧保护板、中间密封板和向风侧保护板层叠而成的层叠结构，所述中间密封板卡设在背风侧保护板与向风侧保护板之间，且背风侧保护板与向风侧保护板的任意一侧均具有一段弯曲段，在背风侧保护板与向风侧保护板层叠后两段弯曲段均位于密封板的同侧，且两个弯曲段的弯曲方向相反，两个弯曲段构成一个沿着密封板长度方向且开口方向向外的V形卡口，所述中间密封板部分位于V形卡口中，且由V形卡口伸出的中间密封板的自由端端部位于V形卡口之外。

具体的，以上结构用于安装在转子的冷端端部的径向或/和冷端侧面的轴向，以在空预器工作过程中以上结构随转子转动。设置的中间密封板用于形成一条扰流板，以在转子转动时产生风扰作用而形成一道风墙，阻碍转子冷端端面和冷端轴向的泄漏，以实现转子冷端的径向密封和冷端的轴向密封；设置的背风侧保护板和向风侧保护板主要用于中间密封板的固定和实现对中间密封板的保护：在转子的转动过程中，由V形卡口伸出的中间密封板的自由端端部位于V形卡口之外的结构设置使得相对于V形卡口边缘伸出的部分迎风，同时在转子的蘑菇状变形过程中中间密封板的自由端还可能与扇形板或定子内部接触产生摩擦力甚至碰撞，这样，以上过程使得中间密封板在变形的过程中，V形卡口的内壁对中间密封板具有支撑作用，以分散以上中间密封变变形过程中其上的压力，达到减小局部应力的作用，通过采用合适材质的中间密封板材料，可实现以上夹持在V形卡口中的中间密封板部分超过百万次的饶性周期试验；同时，设置的背风侧保护板和向风侧保护板作为V性卡口避免的弯曲段还具有增强风扰的作用，达到强化径向或轴向密封性能的目的。

作为以上结构的优选实施方案，以上密封板设置为由其一侧到另一侧宽度线性增加或减小，以适应转子工作过程的蘑菇状变形。

本结构相较于传统运用于冷端端面或冷端径向密封结构，由于中间密封板可与定子或扇形板接触形成直接隔离流道实现密封，同时配合上述产生的风扰作用，使得本结构具有良好的密封性，通过对本结构形状的限定，使得本结构还具有较长的使用寿命。

作为对空预器冷端径向或轴向的密封装置的进一步限定，作为一种易于实现、对中间密封板变形时具有良好力分散作用的背风侧保护板和向风侧保护板弯曲段形状的设置形式，所述弯曲段为向对应的背风侧保护板或向风侧保护板一侧弯曲的弧形板，或所述弯曲段为向对应的背风侧保护板或向风侧保护板一侧弯曲的平板。