摘要：火力发电厂锅炉随着设备长时间运行，其主要辅助设备回转式空气预热器的漏风率会越来越大，严重影响机组安全经济运行。因此，利用先进技术对回转式空气预热器密封进行技术改造以降低空预器漏风率是十分可行的节能措施。本文通过对一种空预器柔性接触式密封技术的介绍，对该种密封装置实际应用的可行性进行阐述分析，为同类设备改造提供一些参考。
关键词：空预器；密封；漏风率
1 回转式空预器漏风原因分析
回转式空预器漏风主要有以下几个方面：
1.1携带漏风：随转子旋转，使得换热元件中存在的空气从隔仓的空气侧带到烟气侧。
1.2径向漏风：因转子受热蘑菇状变形造成扇形板和径向密封片间间隙过大，或原间隙调整不当，造成密封片破损严重，间隙加大引起的漏风
1.3轴向漏风：因转子受热蘑菇状变形造成弧形板和轴向密封片间间隙过大，或原间隙调整不当，造成密封片破损严重，间隙加大引起的漏风
1.4环向漏风：因旁路密封片存在破损，或间隙预留过大造成的漏风
1.5系统漏风：含空预器壳体破损，扇形板破损，弧形板破损，进口，进出口烟道破损等情况，在压差存在的情况下，空气进入到烟气中。
容克式空气预热器因其卓越的性能目前已经成为主流的空气预热器形式，但是这种空预器存在一个特殊的漏风问题。容克式空气预热器的基本结构是一个装满蓄热元件的巨型转子（如图1所示）。然而旋转的转子与静止的外壳之间不可避免的存在缝隙，这就使部分空气直接泄露进烟道造成能源的损失。
图1空预器结构图
1。容克式空气预热器的漏风可以分为径向漏风、周向漏风和携带漏风，而径向漏风又有上部径向漏风和下部径向漏风的分别。由于空预器转子工作时下部温度低上部温度高，中间温度高四周温度低，致使空预器转子工作时呈一种特殊的“蘑菇状”变形（如图2所示）。
2。空气预热器下部径向变形间隙是随负荷的增加而减小的，而且下部扇型板泄露的是“冷风”，只影响送引风机的出力，一般采取预留间隙的方法。但上部变形间隙是随负荷的增大而增大的，这是与高负荷下需要更大送风量的要求相矛盾的，而且上部扇型板泄露的是经过预热后的热风，热风的大量泄露将直接降低锅炉的燃烧效率，增加煤耗。如果不采取措施，满负荷下将有大约60%的漏风通过上部径向变形间隙泄露。
图2空预器结构图
所以，解决空预器径向间隙漏风的问题，是解决空预器整体漏风最难也最有效果的措施。现在常用的密封技术主要有以下几种：
1。弹簧柔性密封，2。双密封.3。刷式密封，4。可调扇形板密封。本文主要是对一种拉伸式弹性密封技术的应用可行性进行研究。
2 拉伸式弹性密封技术性能介绍
2.1拉伸式弹性密封结构
图3拉伸式弹性密封结构
2.2拉伸式弹性密封效果分析：
保证隔仓之间在经过扇形板时形成严密无间隙的密封系统，以此保证漏风率。同时弹簧的自由高度可以保证在空预器发生蘑菇状变形后隔仓之间依然保持严密无间隙的密封系统。具体工作运行如下：
将扇形板固定在某一合理位置，柔性接触式密封系统安装在径向转子格仓板上，在未进入扇形板时，柔性接触式密封滑块高出扇形板5mm 10mm。图4为运行示意图。
图3拉伸式弹性密封运行示意图
根据经验，俩年更换一次上合页保证俩年内漏风率小于6%俩年后小于7%
2.3拉伸式弹性密封的安全性分析
2.3.1在合页联接部分设计有限位装置，使得上合页只能从竖直状态沿转子旋转方向的反方向在一定的角度内旋转。
2.3.2最大旋转角度为40-45度，折合竖直方向的距离为13-15mm，加上初装时的过盈量保证拉伸式弹性密封在异常情况下仍然起到密封作用。
2.3.3选取的弹簧弹力适中，设置初装间隙时过盈量为5-10mm，综合上面两点，上合页与扇形板的摩擦力适中，同时上合页采用的是与原设计一样材质的考登钢，摩擦系数小，厚度仅2.5mm，所以在与扇形板的摩擦中对扇形板伤害极小，主要是磨密封片的上合页。
2.4 拉伸式弹性密封的寿命分析
2.4.1拉伸式弹性密封的寿命以及对应扇形板的磨损量分析 大量实验表明，材料硬度相近，表面粗糙度相近的俩种材料，在相互摩擦过程中，产生磨损体积接近。表面粗糙度相近的俩种材料，在相互摩擦过程中，硬度大的要比硬度小的磨损小。密封片材质为考登钢，扇形板材质一般为中碳钢，硬度要大于考登钢。根据经验计算，拉伸式弹性密封在2年内完全可以起到密封作用，2年后需要更换上合页，一个大修周期（4年）对扇形板的磨损极小仅为0.35~0.38mm。
5效益分析
按空预器漏风率10%计算（一般漏风率下降1％，煤耗下降0.25g/kw。h）。计算条件：
1）按改造后空预器的漏风率5%计算，漏风率下降5%，则煤耗降低1.25g/kw。h
2）单台机组年发电量：15亿千瓦时。
3）标准煤单价：400元/吨
按机组改造后年发电量为15亿千瓦时，则项目实施后，可年节约标煤1875吨。标煤单价以400元/吨计算，折算年节约资金75万元。
6 总结
拉伸式弹性密封从现场应用的安全性、使用寿命、密封效果上分析，都具有很好的可行性，同时，因结构简单，实际应用时改造费用也比其他的密封技术低很多，值得推广应用。
参考文献：
[1]《回转式空气预热器漏风分析与解决方案》
[2]《回转式空预器漏风大的原因及改进》
作者简介：
阙斯明（1979-）男，助理工程师，大学专科，现任黔北发电厂主机运行部锅炉专责。
论文作者:阙斯明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：扇形论文; 间隙论文; 预热器论文; 转子论文; 弹性论文; 合页论文; 空气论文; 《电力设备》2018年第27期论文;