[发明专利]空预器密封结构、回转式空预器及锅炉

说明书

本发明提供了一种空预器密封结构、回转式空预器及锅炉，空预器密封结构包括：密封组件，密封组件的至少部分用于与壳体密封板接触；支撑组件，用于设置在转子上，密封组件可转动地设置在支撑组件上；其中，密封组件上设置有重力块，以使密封组件的至少部分在重力块的重力作用下始终与壳体密封板接触。本发明的空预器密封结构解决了现有技术中的回转式空预器密封结构的密封效果容易减弱的问题。

技术领域

本发明涉及锅炉设备安全节能领域，具体而言，涉及一种回转式空预器密封结构、回转式空预器及锅炉。

背景技术

在火力发电厂的锅炉中，空预器利用烟气余热对进入炉内的空气进行加热，以提高锅炉的经济性。目前，常用的空预器有管式空预器和回转式空预器，随着机组容量增大，回转式空预器因体积小、传热效率高等特点而被广泛采用。相比于管式空预器，回转式空预器一个显著的缺点是漏风率高，降低了锅炉的经济性。

为了降低回转式空预器的漏风率，除了对空预器结构进行精确设计外，主要采用先进的动静密封结构，降低空预器动静部分的间隙，尤其是空预器的径向间隙，从而降低漏风率。目前的回转式空预器主要通过减小径向密封间隙来降低漏风率，其中，接触式密封应用最为广泛。

现有的回转式空预器的接触式密封装置主要由密封件、耐高温弹簧、支撑组件等组成，接触式密封装置固定安装在转子上，在密封件和支撑组件之间安装耐高温弹簧。在锅炉启动前，根据空预器动静间隙的静态值和动态最大值调整高温弹簧的压缩量，使空预器在静态时和动态时均能保证密封件与密封板接触以确保密封效果。

然而，现有的接触式密封主要存在以下问题：

一、高温和粉尘易导致弹簧失效。

火力发电厂锅炉空预器处于尾部烟道，所有烟气流经空预器，烟气温度高(400℃左右)且含有大量粉尘，弹簧在高温下易断裂或弹性降低而导致失效，粉尘易导致弹簧积灰卡涩失效；

二、弹簧压缩量大加剧了密封件和密封板的磨损。

回转式空预器转子与壳体间的间隙随工况的变化而变化，冷态时转子上部与壳体间隙最小，转子下部与壳体间隙最大；随着温度的升高，转子上部与壳体间隙增大，转子下部与壳体间隙减小；锅炉最高负荷下转子上部与壳体间隙从最小变为最大，转子下部与壳体间隙从最大变为最小。

为了确保各种工况下的密封效果，在冷态调整时，转子上部接触式密封弹簧的预压缩量最大，以确保在锅炉最高负荷转子上部间隙最大时仍能保持密封件与密封板接触良好；同理，在冷态时转子下部间隙最大，弹簧仍需适量压缩以确保密封件与密封板接触良好，在锅炉最高负荷转子下部间隙最小时弹簧被压缩至最大。间隙越小，弹簧压缩量越大，密封件作用于密封板的压力越大，导致的相互磨损越严重，密封效果逐步减弱，严重时只能更换密封件及密封板，增加了检修维护成本。

三、弹簧频繁压缩、伸张易失效，使用寿命缩短。

一台四分仓回转式空预器，按年运行6000小时计算，每组弹簧每年压缩、伸张约130万次，如此高的交变频次易导致弹簧失效，压缩量越大越容易失效；

四、高温弹簧材质特殊，采购价格较高，检修维护成本高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空预器密封结构、回转式空预器及锅炉，以解决现有技术中的回转式空预器密封结构的密封效果容易减弱的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种空预器密封结构，包括：密封组件，密封组件的至少部分用于与壳体密封板接触；支撑组件，用于设置在转子上，密封组件可转动地设置在支撑组件上；其中，密封组件上设置有重力块，以使密封组件的至少部分在重力块的重力作用下始终与壳体密封板接触。