空气预热器柔性接触式密封改造
空预器柔性接触式密封改造在锅炉上的应用效果
２ 柔 性 接 触 式 密 封 系 统 的 主 要 特 点
１ ） 采用 柔 性接触 式 密封技 术 ， 不会 形 成密 封 间 隙， 扇 形板 与密 封滑 块 间没有 间 隙 ， 没 有气 流通 过 ， 所 以没 有 冲刷 磨 损 问题 ， 密 封效 果 好 ， 系统 能 长 时
作者 简 介 ： 陈媛 （ １ ９ ８ ８ 一 ） ， 女， 培训师 ， 现 主 要 从 事 锅 炉 及 集 控
山东 电力 高 等专科 学 校学报
第 １ ６卷 第 １ 期
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ
４ ５
空预器 柔性接触式 密封改造在锅 炉上 的应用效 果
Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｉ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｆ ｌ ｅ ｘ ｉ ｂ ｌ ｅ Ｃｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ Ｓ ｅ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｉ ｒ Ｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ Ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ
Ｂ 空 Ａ 空
１ 柔 性 接 触 式 密 封 基 本 工 作 原 理
柔 性 接触 式 密 封基 本 工 作 原理 是 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 ５ ｍ ｍ～ １ ０ ｍｍ 。 当柔性 接 触式 密 封 滑块运 动到扇形 板 下面 时 ， 合 页式 弹 簧发 生形
变 。密封 滑块 与扇形 板 接触 ， 形 成严 密无 间 隙 的密 封 系统 。当该 密封滑 块 离开扇 形 板后 ， 合 页式 弹簧
空预器柔性接触式密封浅析
以300MW机组为例；转子上部 边沿的极限变形量为30mm转子半径 5 米，按三角型面积公式计算一块扇 型板就可以形成0.075 平方米的漏风 面积,如果能测量空预器转子外沿的 变形量，并根据测量的变形量控制机 械升降机构提升扇型板上下动作来补 偿变形间隙，这样就可以大幅度降低 空预器的漏风率。
3.空预器的漏风
2、空预器原理与结构
2.1空预器的作用与原理： 空预器安装在锅炉的尾部烟道内。它 的主要功能是利用锅炉燃烧排放的废烟气来 预热即将进入锅炉燃烧用的空气。经过省煤 器后烟气温度下降到350℃左右然后烟气进 入空气空预器，加热来自送（一次）风机的 自然空气。经过空预器预热后的空气温度可 达300℃～350℃，同时烟气温度下降到 150℃以下经吸风机排入烟囱。
调节机构
导向轴承 中心密封筒
上梁
热端扇形板 轴向密封装置
径向密封片
冷态
热态
冷端扇形板 下梁
推力轴承
图2 空预器热态轴向膨胀示意图
空预器的结构特点其漏风形式可 分为直接泄漏和携带泄漏两种
• 直接泄漏是通过密封 • 和密封面流入烟气侧 的那部分空气量，它 是由于空气和烟气间 存在着静压差的结果。 通过密封系统的泄漏 量与静压差的平方根 直接成正比，同时也 与流体的密度有关系。 携带泄漏是当转子从 烟气侧到空气侧和从 空气侧到烟气侧通过 时，存在于转子中的 那部分泄漏量。携带 泄漏的数量取决于转 子的高度、直径和转 子的速度，携带泄漏 的漏风量在2%左右 是基本固定的。
5. 柔性接触式密封技术应用
图三：合页式密封滑块运行示意图
5. 柔性接触式密封技术应用
图四：径向密封安装示意图
5. 柔性接触式密封技术应用
• 5.2技术优势 • 采用柔性接触式密封技术，不形成密封间隙。由 于扇形板与径向密封滑块之间没有间隙，没有气 流通过，避免冲刷磨损的问题，密封系统能长期 运行。采用合页弹簧技术，允许空气预热器的转 子在热态运行状态下有一定的圆端面及圆周方向 的变形。柔性接触式密封技术可以自动补偿这样 的变化。自润滑合金高温下干磨擦系数μ＝0.1， 对主轴电机驱动电流影响甚小，增加不超过１Ａ。 另外，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、两端面的平行度、平面度；转子 转动跳动量要求降低。
165、空气预热器弹簧接触式柔性密封技术协议讲解
江苏某电厂2×1000MW “上大压小”扩建工程空气预热器弹簧接触式柔性密封采购合同技术协议需方：供方：工程主设计单位：华东电力设计院2016年4月需方：签字代表：联系人：传真：地址：邮编：供方：联系人：签字代表：地址：电话：传真：电子函件：设计方：签字代表：联系人：电话：传真：地址：邮编：第一部分技术规范1 总则1.1本技术协议适用于某2×1000MW超超临界机组扩建工程锅炉空气预热器（以下简称空预器）加装柔性接触式密封工程，密封方式采用弹簧接触式密封形式。
工程范围包括：锅炉空预器弹簧接触式密封改造的设计、设备和材料供货、施工安装工作、调试以及168h满负荷试运行、性能试验、消缺、培训、最终交付投产等。
1.2技术协议所涉及的要求和供货范围都是最低限度的要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分地详述有关标准和规范的条文，供方应保证提供符合本技术协议和工业标准的功能齐全的优质产品及其相应服务。
1.3供方对锅炉空预器加装柔性接触式密封成套设备（含工程的设计、加工、安装、调试等全过程）负有全责，即包括分包（或对外采购）的产品，并对整个改造结果负责。
对于供方配套的控制装置，仪表设备，供方应考虑和提供与DCS 控制系统的接口并负责与DCS控制系统的协调配合，直至接口完备。
1.4需方在本技术协议中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用标准，供方应提供满足本规范文件和所列标准要求的高质量的设计、设备及其相应的服务。
供方应保证提供符合本规范书和相关的国际、国内工业标准的优质产品，不得选用工信部公告的《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第一批）》（工节［2009］第67号）、《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第二批）》（2012年第14号）、《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第三批）》公告》（2014年第16号）所列设备。
对国家有关工程建设、设备制造、安装、安全、消防、环保等强制性标准，必须满足其要求。
柔性密封
2) 机组年利用小时 ：6000小时(250天)
► 3)
标准煤单价：600元/吨
► M=6000小时×1.5克/千瓦时×125×10³ 千瓦×600元/吨
=67.5万元
► 即：年节约费用约为
67.5万元
► 2、除节煤一项每年可节约约67.5万元外，由于引风机、
送风机、一次风机长时间运行而带来的电耗的上升也将 因为本次技术改造而大大降低，因此带来的经济效益同 样非常可观。
高效
协作 创新 务实
2、空气预热器柔性接触式密封技术
性能指标 工作原理 材质结构 安装调试 售后服务
技术指标
1年内漏 风率≤6
技术指标
5年内漏 风率≤7
5年内免 费售后 服务
工作原理
材质结构
柔性接触式密封随负荷变化情况
柔性接触式密封随年限变化情况
安装调试
安装范围：
空预器冷热端径向加装柔性接触式密封
改造后年节约费用分析
► 按漏风率10％计算，一般漏风率下降10％。可以提高锅
炉效率1％。
► 主要来自： ► ► 计算条件：
1) 锅炉排烟热损失的减少。
2) 引风机、送风机、一次风机电耗的下降。
1) 按改造后空预器的漏风率5％计算，则锅 炉效率提高0.5%. × 0.5％=1.5g/kwh
► 节约标准煤=300g/kwh ►
空气预热器 柔性接触式密封技术介绍
1、公司介绍
发展历程 公司实力 公司理念
发展历程
2011
1996 2005 2005
空预器双 密封技改 技术 空预器接 触式密封 技术得到 巨大发展
2003
空预器接 触式密封 技术趋于 成熟
空预器密封技术简介
空气预热器接触式密封技术改造技 术 简 介1．空气预热器情况和漏风原因分析1．1空预器设备漏风原因回转式空预器漏风产生的主要原因是由于转子热态的“蘑菇型”变形造成的转子表面和扇形板表面的泄漏面积加大引起漏风量增加,另外由于转子长期运行产生径向椭圆变形造成轴向漏风增加。
根据具体情况，保持原有分仓和原有普通密封片，在格仓板部位加装接触式密封组件（“Ｕ”型弹簧片与特种非金属材料制成）来解决现有空预器径向漏风严重及密封件易腐蚀变形的问题。
施工范围为热端径向密封和轴向密封。
1．2转子变形量及漏风量计算转子热变形量主要取决于转子的半径和高度以及空气和烟气的进出口温度。
下面图形示出转子热变形的各个几何形状和变形量。
图1转子的冷态和热态情况冷态热态冷空气热空气热烟气冷烟气δ上H xH0δ下D图2转子热变形1．2．2漏风量计算国际上习惯于用单位时间内泄漏的气体质量G来表示漏风量，则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：漏风系数K；间隙面积F；空气侧与烟气侧之间的压力差△P。
根据达拉特电厂空预器的实际情况主要影响漏风率的因素是转子热变形以后将加大与密封框架的泄漏面积，所以有效减小泄漏面积将极好的控制回转空预器的漏风率。
2．空预器密封改造技术方案2．1改造前的准备工作转子找正是调整密封间隙的前提，是降低漏风率的基本条件之一。
如果转子垂直度差，就不能保证扇形板、弧形板在同一密封面上，三向(径向、轴向、旁路)密封间隙的调整更无从谈起。
测量转子垂直度有两种方法，一是通过径向隔板测量，二是通过导向轴端测量。
如果转子垂直度达不到要求，通过调整导向轴承箱上部的四个调节螺栓，使转子垂直度≤0.4mm/m，调定后，固定导向轴承箱。
通过调整扇形板吊杆或加减垫片，使扇形板外侧水平度两侧偏差小于0.5mm。
2.2密封改造实施方法采用接触式密封技术：扇形板位置固定。
柔性接触密封技术在空气预热器密封改造中的应用
柔性接触密封技术在空气预热器密封改造中的应用发布时间：2022-02-28T06:04:22.658Z 来源：《福光技术》2022年1期作者：李明[导读] 空气预热器（以下简称空预器）是一种用于大型锅炉的热交换设备，它利用锅炉烟气的热量来加热燃烧所需的空气。
空预器运行时，烟气自上而下，温度逐渐降低，空气自下而上，温度逐渐升高，这样导致热端温度较高而冷端温度较低，使热端有较大的膨胀量。
国电电力大同发电有限责任公司山西省大同市 037000摘要：火电厂锅炉空气预热器运行过程中，热膨胀后径向、轴向密封间隙会增大，导致空气预热器漏风量增大，本文结合某电厂600MW机组空气预热器密封改造项目，针对漏风量大问题，设计了一种实用新型柔性接触密封，漏风率大大降低，取得了良好的节能效果。
关键词：空气预热器；漏风；密封；柔性1 设计背景空气预热器（以下简称空预器）是一种用于大型锅炉的热交换设备，它利用锅炉烟气的热量来加热燃烧所需的空气。
空预器运行时，烟气自上而下，温度逐渐降低，空气自下而上，温度逐渐升高，这样导致热端温度较高而冷端温度较低，使热端有较大的膨胀量。
受热后空预器转子和转子中心筒产生下沉的力，但由于中心筒下部安装有支撑轴承使得中心筒下沉膨胀受阻，最后导致转子中心筒向上膨胀，外缘向下膨胀形成了类似蘑菇状的变形。
转子发生蘑菇状变形后，转子和扇形板、圆弧板之间的间隙将会大大增加，在压差作用下，使空气漏入烟气侧，产生直接漏风，此原因造成的漏风量占空预器漏风量的一半甚至还多。
漏风后会给锅炉运行带来许多危害：会减少炉膛的助燃空气量使燃烧不稳定；空预器换热效果下降，排烟温度升高，降低锅炉效率；蓄热元件堵灰速度加快，造成风机电耗增加，厂用电率提高；空预器出口烟气流量加大，流速提高，增加了下游设备的磨损速度。
由于实际负荷的要求，空气侧和烟气侧的压差不能随意改变，故降低漏风的关键是要解决密封间隙因热变形增大的问题，所以必须设置良好的密封装置。
空预器密封改造技术简介(新)
空气预热器接触式密封技术改造技术简介北京华能达电力技术应用有限责任公司1．空气预热器情况和漏风原因分析 1．1空预器设备漏风原因回转式空预器漏风产生的主要原因是由于转子热态的“蘑菇型”变形造成的转子表面和扇形板表面的泄漏面积加大引起漏风量增加,另外由于转子长期运行产生径向椭圆变形造成轴向漏风增加。
根据具体情况，保持原有分仓和原有普通密封片，在格仓板部位加装接触式密封组件（“Ｕ”型弹簧片与特种非金属材料制成）来解决现有空预器径向漏风严重及密封件易腐蚀变形的问题。
施工范围为热端径向密封和轴向密封。
1．2转子变形量及漏风量计算转子热变形量主要取决于转子的半径和高度以及空气和烟气的进出口温度。
下面图形示出转子热变形的各个几何形状和变形量。
图1转子的冷态和热态情况图2转子热变形冷态热态冷空气热空气热烟气冷烟气δ下H0δ上D H x1．2．2漏风量计算国际上习惯于用单位时间内泄漏的气体质量G来表示漏风量，则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：漏风系数K；间隙面积F；空气侧与烟气侧之间的压力差△P。
根据达拉特电厂空预器的实际情况主要影响漏风率的因素是转子热变形以后将加大与密封框架的泄漏面积，所以有效减小泄漏面积将极好的控制回转空预器的漏风率。
2．空预器密封改造技术方案2．1改造前的准备工作转子找正是调整密封间隙的前提，是降低漏风率的基本条件之一。
如果转子垂直度差，就不能保证扇形板、弧形板在同一密封面上，三向(径向、轴向、旁路)密封间隙的调整更无从谈起。
测量转子垂直度有两种方法，一是通过径向隔板测量，二是通过导向轴端测量。
如果转子垂直度达不到要求，通过调整导向轴承箱上部的四个调节螺栓，使转子垂直度≤0.4mm/m，调定后，固定导向轴承箱。
通过调整扇形板吊杆或加减垫片，使扇形板外侧水平度两侧偏差小于0.5mm。
2.2密封改造实施方法采用接触式密封技术：扇形板位置固定。
空预器密封改造
2.3.2 特种弹簧 接触式密封技术的另一核心技术是退让弹簧（如图2所示），该弹簧 为镍基合金材料，是合金材料中早期发展的应用广泛的合金之一。 此种材料具有良好的强度、良好的抗腐蚀和抗氧化性能，而且也有 较好的低温性能，成形性能也好，能适应各种焊接工艺。 2.3.3 铰链采用耐磨材质 铰链部位在运行中长期的活动摩擦，该出采用了高耐磨防腐蚀的合 金材料，杜绝以往同样结构产品运行时间过长后出现铰链轴断裂的 现象。 2.3.4 特殊结构优化 以往铰链部位裸露在外面，在空预器中经过长时间的气体冲刷，容 易出现断裂等现场，经合理设计更改原有结构增加保护结构（图2中 3、4结构），杜绝气体对铰链部位形成直接冲刷，同时还防止粉尘 进入到铰链造成铰链卡涩。
图3 柔性接触式密封和硬性密封应用后漏风率对比
改造效果
通过对锅炉空气预热器的柔性接触式密封改造， 我们预期效果（达到预期改造效果的前提是空 预器烟气进出口压差在设计值范围之内）：其 出口热一次风及二次风温度较改造前有了明显 的提高，减少了传热元件中的堵灰 ，提高了环 热效率，降低了漏风率（改造后一年内漏风率 不超过5%，一个大修周期内（5年）不超过 7%）。
改造后的经济性
根据我司多年改造经验估算： 改造前漏风率以9%为例，改造后漏风率为5%,共降低4%，一般300MW机组锅炉 所配用空预器，漏风率每变化1%，影响供电煤耗0.26g/kw· h 单机单年发电量 （按满负荷5500小时计算） 300，000×5500=165×107kw· h=16.5亿kw· h 节约用煤 165×107×0.26×10-3×（9-6）=1716×103kg=1716吨 按每吨标煤700元/吨 节约700×1716=120.12万元 按照送、引风机电机功率4500kw计算，估算漏风率降低4%，送、引风机功率大约 降低4%。 送、引风机每年满负荷5500小时算 4500×4%×5500=990000kw· h 按每度电0.35元计算 可节约990000×0.35=34.65万元。4台送、引风机共节约138.6万元 改造后直观节约120.12+138.6=258.72万元 另外，还可减少空预器的低温腐蚀，提高锅炉整体运行的稳定性，减少设备维护 费用，综合提高经济效益和设备的安全性。