回转式空气预热器密封选型

摘要：本文分析回转式空预器的漏风原因及对机组经济性的影响，介绍空预器

的密封措施，提出密封方式的推荐性意见。

关键词：回转式空气预热器；漏风；密封

1.回转式空气预热器结构

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，转子以约1转/分钟的转速旋转，其左右两侧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。

2.回转式空预器漏风的原因及对经济性的影响

2.1回转式空预器漏风的原因

回转式空预器产生漏风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。

由于转子的不断转动，转子上表面持续受到热风侧的高温烟气的加热，温度较高；而转

子的下表面也连续受到冷风侧一、二次冷风的冷却，温度较低。使得转子的上部热膨胀大于

下部；由于转子下端受到推力轴承、中心驱动装置、支撑横梁的支撑作用，使转子在受热后

的热态变形为向下部膨胀。这种膨胀结果使得转子中心的上表面较冷态时升高，并且由于转

子上部的径向膨胀大于下部，使得转子的上部受到的热膨胀径向力矩大于转子下部。致使转

子以下部为原点发生向下、向外的翻转变形。加之转子的自重力矩，更加速了转子的这种行

似“蘑菇型”的热态变形。“蘑菇型”的热态变形中，空预器转子的外周发生向下的沉降现象，

而转子中心发生隆起。故热态时转子下部的三角形漏风间隙和转子圆周的轴向漏风间隙变得

比冷态时小，而转子上部的漏风间隙变得比冷态时大；而且随着锅炉负荷的升高，空预器转

子换热量的增加，上述“蘑菇状”变形就越明显。

2.2漏风量计算及对机组运行经济性的影响

影响漏风的主要因素是漏风系数、间隙面积、空气侧与烟气侧之间的压力差。

空预器漏风率直接影响锅炉机组运行经济性。根据计算，对于电站锅炉，一般炉膛漏风

系数每增加0.1～0.2，排烟温度将上升3～8℃，锅炉效率降低0.2～0.5%；而锅炉效率提高1%，300MW燃煤机组直接供电煤耗降低1.5～2.0g/kWh。以锅炉排烟氧量由7.0%降为 6.0%

为例，炉膛漏风系数降低0.1，锅炉效率提高以0.25%计算，则300MW 燃煤机组供电煤耗可

降低0.375g/kWh。因此，降低回转式空预器漏风率的重要性不言而喻。

3.降低空气预热器漏风率措施

按照回转式空预器的结构特点，控制空预器漏风的方法主要有：多重密封、焊接静密封、柔性密封、新型间隙跟踪装置（LCS）、四分仓设计、设置增压密封系统、配置抽吸漏风系统。

3.1多重密封技术

采用多重密封减小漏风的形式原理在于降低直接漏风压差，双道密封即为这种方式。双

道密封设计的转子密封板，覆盖了两个完整的转子格仓，密封区始终存在两道密封，因此漏

风压差只有传统设计单道密封的一半。在此基础上又发展出了三道密封技术，即进一步缩小

转子格仓大小，如转子采用48个甚至更多仓格，使得密封板可以覆盖3个转子仓格，保证

密封区始终有三道密封，进一步降低漏风压力差为烟空气压差的1/3。

3.1.1双道密封技术

双道径向密封和轴向密封技术与传统的单道密封方案相比，双道密封可使直接泄漏降低30%。

双道密封通过密封板覆盖两个转子仓格来实现，保证在任何时候，都有两道密封在起作用。转子使用36仓方案，惰性区略大于48仓设计，利于漏风稳定；低阻力元件保证流通阻

力很小。同时制造、安装方便，没有过多的因篮子仓格数过多引起的转子截面利用率差，局

部烟气走廊多（篮子筐角部）的缺点。通过使用新传热元件波形，达到降低阻力的目的。