專利名稱：回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的密封回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的密封回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)80年代初，我國因亞臨界火力發(fā)電機組配備需要，全套引進美國漏風(fēng)率為 10%的、以受熱面旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，用以淘汰原蘇聯(lián)設(shè)計漏風(fēng)率為20%的的風(fēng)罩式 空預(yù)器?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是目前大型火力發(fā)電廠及化工行業(yè)必配的輔助設(shè)備，其主要用 途就是利用鍋爐尾部的煙氣來加熱冷空氣，向鍋爐提供干燥煤粉和爐膛助燃的熱空氣；工 作時，空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)子攜帶受熱面在設(shè)備內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，鍋爐尾部的高溫?zé)煔庠谝L(fēng)機吸 引下從上而下穿過空預(yù)器位于煙氣側(cè)正在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子受熱面，受熱面由此被加熱，煙氣被 冷卻，當(dāng)被加熱的受熱面旋轉(zhuǎn)至空氣側(cè)時，冷空氣在送風(fēng)機推動下由下往上穿過受熱面，吸 收熱量形成熱空氣，被冷卻的受熱面又旋轉(zhuǎn)至煙氣側(cè)被加熱，由此周而復(fù)始、往復(fù)循環(huán)，源 源不斷地向鍋爐提供熱空氣，由此回轉(zhuǎn)式空預(yù)器成為大型火力發(fā)電鍋爐正常運行的關(guān)鍵設(shè) 備。由于回轉(zhuǎn)式空預(yù)器同時貫穿在鍋爐煙一風(fēng)系統(tǒng)中，空氣和煙氣因回轉(zhuǎn)式空預(yù)器而 聯(lián)通，空氣的正壓與煙氣的負(fù)壓同在設(shè)備內(nèi)而形成壓差，因此設(shè)備內(nèi)必須具有密封系統(tǒng)，以 阻止熱空氣在壓差作用下通過一切間隙向煙氣側(cè)泄漏。而空預(yù)器又是大型轉(zhuǎn)動機械，受熱 面轉(zhuǎn)子并聯(lián)在風(fēng)道、煙道中旋轉(zhuǎn)，因此動、靜間隙過小密封性好，但易卡澀轉(zhuǎn)子，影響鍋爐安 全運行；動、靜間隙過大則造成泄漏，不僅使已經(jīng)吸取熱量的空氣漏入煙道被排放，熱能浪 費、煙氣量加大，同時鍋爐缺風(fēng)而無法正常運行！因此設(shè)備內(nèi)部的密封系統(tǒng)至關(guān)重要。我國沒有回轉(zhuǎn)式空預(yù)器自有技術(shù)，目前國內(nèi)普遍使用兩種密封技術(shù)，其一美國密 封定子運動，自動跟蹤轉(zhuǎn)子的熱變形技術(shù)，以保持較小的密封間隙，來降低漏風(fēng)率；由于空 預(yù)器內(nèi)運行工況惡劣，造成運動的密封定子故障率高，密封系統(tǒng)經(jīng)常解列！密封效果差，實 際漏風(fēng)率平均在10%左右；其二英國雙密封技術(shù)，密封定子與殼體固定不動，密封定子與轉(zhuǎn) 子密封片構(gòu)成多級密封副，以逐級減壓降低流速來降低漏風(fēng)率；由于轉(zhuǎn)子在熱態(tài)時發(fā)生蘑 菇狀熱變形，動、靜密封間隙增大，因而漏風(fēng)率無法降至較低水平。英國密封技術(shù)的漏風(fēng)率 平均在7%水平。但目前在節(jié)能、減排要求下，將回轉(zhuǎn)式空預(yù)器的漏風(fēng)率降低為零，做到零排 放，已成為難以突破的世界課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的密封 回收系統(tǒng)，它具有漏風(fēng)率趨于零、能耗小、故障率低、使用壽命長的優(yōu)點。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的密封回收系統(tǒng)，包括內(nèi)部動、靜密 封機構(gòu)、外部回收機構(gòu)、自動化控制機構(gòu)，所述內(nèi)部動、靜密封機構(gòu)包括外殼、左、右密封定 子、安裝在轉(zhuǎn)子每塊隔板上的上、下徑向密封片和邊緣的軸向密封片，左、右密封定子均包 括固聯(lián)的上、下扇形板和縱向的圓弧面板，上、下扇形板和圓弧面板均內(nèi)設(shè)相互隔離的導(dǎo)流室，上、下扇形板分別與外殼的上、下梁固聯(lián)；外部回收機構(gòu)包括與各導(dǎo)流室連通的數(shù)根風(fēng) 管、與風(fēng)管連接的儲存容器、座落在地面的回收風(fēng)機、電源柜、以及排風(fēng)管，其特征在于所述 上、下扇形板和縱向的圓弧面板的寬度在靜態(tài)時至少同時覆蓋各自對應(yīng)的數(shù)組密封片；在 上、下扇形板和圓弧面板的內(nèi)側(cè)均設(shè)有數(shù)個呈直線排列的長形孔，長形孔與各自的導(dǎo)流室 相通，長形孔的截面為“V”形，長形孔的軸線為靜態(tài)時從空氣側(cè)向煙氣側(cè)計算的第次末級各 自對應(yīng)的徑向密封片在對應(yīng)扇形板或圓弧面板內(nèi)表面上的投影線，兩扇形板上的長形孔的 兩徑向邊緣線均指向轉(zhuǎn)子的軸心，該長形孔的最大寬度小于兩相鄰徑向密封片的間距，圓 弧面板上的長形孔的寬度相等且小于兩相鄰軸向密封片的間距。上述自動化控制機構(gòu)包括可編程控制器、與可編程控制器相連的變頻器、數(shù)個電 動風(fēng)門、流量傳感器，變頻器還與回收風(fēng)機的電機相連，各電動風(fēng)門安裝在各自對應(yīng)的風(fēng)管 內(nèi)，流量傳感器設(shè)置在回收風(fēng)機的排風(fēng)管上?？疹A(yù)器正常運行時，具有正壓的熱空氣，只能通過設(shè)備內(nèi)密封定子與密封片之間 形成的動、靜密封間隙向具有負(fù)壓的煙氣側(cè)泄漏，由于上、下扇形板和圓弧面板的寬度覆蓋 數(shù)組密封片，形成迷宮式多級動、靜密封，空氣流動的動力“壓差”，在泄漏過程中逐級被減 弱，流速也被減弱，因此泄漏量也逐級減小，自然地被控制在要求范圍內(nèi)(多級密封的級數(shù) 是根據(jù)需控制泄漏量多少來確定)；密封定子內(nèi)各導(dǎo)流室在設(shè)備外回收風(fēng)機作用下形成要 求的真空度，當(dāng)少量泄露的空氣進入到第次末級密封片對應(yīng)的區(qū)域時，即經(jīng)過密封定子表 面開設(shè)的長形孔被吸入各導(dǎo)流室內(nèi)，不影響前多級密封的逐級減壓，保持空氣自然流動，由 于泄漏的空氣在經(jīng)過密封區(qū)域途中被自然地吸收，因此進入煙道的熱空氣趨于零；導(dǎo)流室 內(nèi)的熱空氣再經(jīng)連通的風(fēng)管、儲存容器、回收風(fēng)機、排風(fēng)管進入爐膛助燃或輸送到用戶需要 的地方；長形孔既可減小風(fēng)阻，防止漏風(fēng)，又能減緩上、下扇形板和圓弧面板的磨損速度，延 長使用壽命，同時能適用于空預(yù)器內(nèi)惡劣的運行工況，避免被堵塞，故障率低。由于鍋爐負(fù)荷隨社會用電量隨時有所變化，導(dǎo)致煙氣溫度、煙氣負(fù)壓、空氣壓力也 隨之發(fā)生變化，空預(yù)器內(nèi)部壓差的變化，也使空氣泄漏量發(fā)生變化；因此當(dāng)流量傳感器檢測 到流量的變化，可編程控制器通過變頻器同步調(diào)整回收風(fēng)機電機的轉(zhuǎn)速，同時調(diào)整各風(fēng)管 內(nèi)電動風(fēng)門的開度，既能使風(fēng)機的耗電量最小，又能保證泄漏的熱空氣全部回收。作為本發(fā)明的進一步改進，還包括再熱機構(gòu)，再熱機構(gòu)包括換熱室、前端置于換熱 室內(nèi)、后端置于空氣預(yù)熱器的進口煙道內(nèi)的數(shù)根熱管，所述排風(fēng)管與換熱室相連，換熱室的 出口通過管路與鍋爐的風(fēng)箱相連；通過熱管回收空氣被加熱至要求溫度后被送至鍋爐的風(fēng) 箱利用。綜上所述，本發(fā)明具有漏風(fēng)率趨于零、能耗小、故障率低、使用壽命長的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1去除再熱機構(gòu)后的俯視圖。圖3為圖1的A-A剖視圖。圖4為圖3的B-B剖視圖。圖5為圖1中左密封定子的主視圖。圖6為圖5的右視圖。
圖7為圖5的C-C剖視圖。圖8為圖7的D-D剖視圖。圖9為圖8的I處局部放大圖。
圖10為圖5的E-E剖視圖。圖11為圖10的F-F剖視圖。圖12為圖11的II處局部放大圖。圖13為自動化控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。由圖1和圖2所示，該回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的密封回收系統(tǒng)，包括內(nèi)部動、靜密封機 構(gòu)、外部回收機構(gòu)、自動化控制機構(gòu)、再熱機構(gòu)，所述內(nèi)部動、靜密封機構(gòu)包括外殼1、對稱設(shè) 置的左、右密封定子4和5、安裝在轉(zhuǎn)子6每塊隔板上的上、下徑向密封片7、8和邊緣的軸向 密封片9，由圖3至圖12所示，左、右密封定子4和5均包括固聯(lián)的上扇形板10、下扇形板 11和縱向的圓弧面板12，上、下扇形板10、11和圓弧面板12均內(nèi)設(shè)相互隔離的導(dǎo)流室13， 上、下扇形板10、11分別與外殼1上、下梁2固聯(lián)，所述上、下扇形板10、11和縱向的圓弧面 板12的寬度在靜態(tài)時能同時覆蓋各自對應(yīng)的五組密封片，在上、下扇形板10、11的內(nèi)側(cè)均 設(shè)有數(shù)個呈直線排列的長形孔14，在圓弧面板12的內(nèi)側(cè)設(shè)有數(shù)個呈直線排列的長形孔23， 長形孔14和23與各自對應(yīng)的導(dǎo)流室13相通，長形孔14和23的截面為“V”形，長形孔14 的軸線為靜態(tài)時從空氣側(cè)向煙氣側(cè)計算的第四級各自對應(yīng)的徑向密封片7或8在對應(yīng)上、 下扇形板10或11內(nèi)表面上的投影線，長形孔23的軸線為靜態(tài)時從空氣側(cè)向煙氣側(cè)計算的 第四級軸向密封片9在圓弧面板12內(nèi)表面上的投影線，上、下扇形板10、11上的長形孔14 的兩徑向邊緣線均指向轉(zhuǎn)子6的軸心，該長形孔14的最大寬度小于兩相鄰徑向密封片的間 距，圓弧面板12上的長形孔23的寬度相等且小于兩相鄰軸向密封片9的間距，長形孔14和 23總截面積計算應(yīng)使相應(yīng)空氣流量在0. 2秒時間內(nèi)通過時的通過時流速小于10米/秒； 由圖1和圖2所示，外部回收機構(gòu)包括與各導(dǎo)流室13連通的數(shù)根風(fēng)管15、與風(fēng)管15連接的 儲存容器16、座落在地面的回收風(fēng)機17、電源柜18、以及排風(fēng)管19 ；所述自動化控制機構(gòu)包 括可編程控制器20、與可編程控制器20相連的變頻器21、數(shù)個電動風(fēng)門22、流量傳感器3， 變頻器21還與回收風(fēng)機17的電機相連，各電動風(fēng)門22安裝在各自對應(yīng)的風(fēng)管15內(nèi)，流量 傳感器3設(shè)置在回收風(fēng)機17的排風(fēng)管19上(如圖13所示)；由圖1所示，再熱機構(gòu)包括換 熱室沈、前端置于換熱室沈內(nèi)、后端置于空氣預(yù)熱器的進口煙道27內(nèi)的數(shù)根熱管觀，所述 排風(fēng)管19與換熱室沈相連，換熱室沈的出口通過管路與鍋爐的風(fēng)箱四相連?？疹A(yù)器正常運行時，具有正壓的熱空氣，只能通過設(shè)備內(nèi)密封定子4和5與密封 片之間形成的動、靜密封間隙向具有負(fù)壓的煙氣側(cè)泄漏，由于上、下扇形板10、11和圓弧面 板12的寬度覆蓋五組密封片，形成迷宮式多級動、靜密封，而空氣流動的動力壓差，在泄 漏過程中逐級被減弱，流速也被減弱，因此泄漏量也逐級減小，自然地被控制在要求范圍內(nèi) (多級密封的級數(shù)是根據(jù)需控制泄漏量多少來確定)；上、下扇形板10、11和圓弧面板12的 各導(dǎo)流室13在回收風(fēng)機17作用下形成要求的真空度，當(dāng)少量泄露的空氣進入到第四級密 封片對應(yīng)的區(qū)域時，即經(jīng)過長形孔14或23時被吸入各導(dǎo)流室13內(nèi)，不影響前多級密封的逐級減壓，保持空氣自然流動，由于泄漏的空氣在經(jīng)過密封區(qū)域途中被自然地吸收，因此進 入煙道的熱空氣趨于零；導(dǎo)流室13內(nèi)的熱空氣再經(jīng)連通的風(fēng)管15、儲存容器16、回收風(fēng)機 17、排風(fēng)管19進入換熱室沈，通過熱管觀回收空氣被加熱至要求溫度后被送至鍋爐的風(fēng)箱 29利用；長形孔14的形狀與相鄰兩徑向密封片7或8的間距相適配，其孔寬由中心向外側(cè) 逐漸加大，既可減小風(fēng)阻，防止漏風(fēng)，又能減緩上、下扇形板10、11和圓弧面板12的磨損速 度，延長使用壽命，同時能適用于空預(yù)器內(nèi)惡劣的運行工況(煙塵濃度大)，避免被堵塞，故 障率低，免于維護，長形孔23可實現(xiàn)同樣的效果。 由于鍋爐負(fù)荷隨社會用電量隨時有所變化，導(dǎo)致煙氣溫度、煙氣負(fù)壓、空氣壓力也 隨之發(fā)生變化，空預(yù)器內(nèi)部壓差的變化，也使空氣泄漏量發(fā)生變化；因此當(dāng)流量傳感器3檢 測到流量低于預(yù)設(shè)置時，可編程控制器20通過變頻器21同步調(diào)整回收風(fēng)機電機17的轉(zhuǎn) 速，同時調(diào)整各風(fēng)管15內(nèi)電動風(fēng)門22的開度，既能使風(fēng)機17的耗電量最小，又能保證泄漏 的熱空氣全部回收，實現(xiàn)空預(yù)器的零排放，具有劃時代的意義，且所輸出的能耗僅占節(jié)約能 耗的15%，經(jīng)濟價值高。
權(quán)利要求
1.一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的密封回收系統(tǒng)，包括內(nèi)部動、靜密封機構(gòu)、外部回收機構(gòu)、 自動化控制機構(gòu)，所述內(nèi)部動、靜密封機構(gòu)包括外殼、左、右密封定子、安裝在轉(zhuǎn)子每塊隔板 上的上、下徑向密封片和邊緣的軸向密封片，左、右密封定子均包括固聯(lián)的上、下扇形板和 縱向的圓弧面板，上、下扇形板和圓弧面板均內(nèi)設(shè)相互隔離的導(dǎo)流室，上、下扇形板分別與 外殼的上、下梁固聯(lián)；外部回收機構(gòu)包括與各導(dǎo)流室連通的數(shù)根風(fēng)管、與風(fēng)管連接的儲存容 器、座落在地面的回收風(fēng)機、電源柜、以及排風(fēng)管，其特征在于所述上、下扇形板和縱向的圓 弧面板的寬度在靜態(tài)時至少同時覆蓋各自對應(yīng)的數(shù)組密封片；在上、下扇形板和圓弧面板 的內(nèi)側(cè)均設(shè)有數(shù)個呈直線排列的長形孔，長形孔與各自的導(dǎo)流室相通，長形孔的截面為“V” 形，長形孔的軸線為靜態(tài)時從空氣側(cè)向煙氣側(cè)計算的第次末級各自對應(yīng)的徑向密封片在對 應(yīng)扇形板或圓弧面板內(nèi)表面上的投影線，兩扇形板上的長形孔的兩徑向邊緣線均指向轉(zhuǎn)子 的軸心，該長形孔的最大寬度小于兩相鄰徑向密封片的間距，圓弧面板上的長形孔的寬度 相等且小于兩相鄰軸向密封片的間距。
2.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的密封回收系統(tǒng)，其特征在于所述自動化控 制機構(gòu)包括可編程控制器、與可編程控制器相連的變頻器、數(shù)個電動風(fēng)門、流量傳感器，變 頻器還與回收風(fēng)機的電機相連，各電動風(fēng)門安裝在各自對應(yīng)的風(fēng)管內(nèi)，流量傳感器設(shè)置在 回收風(fēng)機的排風(fēng)管上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的密封回收系統(tǒng)，其特征在于還包括再 熱機構(gòu)，再熱機構(gòu)包括換熱室、前端置于換熱室內(nèi)、后端置于空氣預(yù)熱器的進口煙道內(nèi)的數(shù) 根熱管，所述排風(fēng)管與換熱室相連，換熱室的出口通過管路與鍋爐的二次熱風(fēng)箱相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的密封回收系統(tǒng)，包括內(nèi)部動、靜密封機構(gòu)、外部回收機構(gòu)、自動化控制機構(gòu)，所述內(nèi)部動、靜密封機構(gòu)包括外殼、中心密封筒、左、右密封定子、安裝在轉(zhuǎn)子上的上、下徑向密封片和軸向密封片，左、右密封定子均包括固聯(lián)的上、下扇形板和縱向的圓弧面板，上、下扇形板和圓弧面板均內(nèi)設(shè)相互隔離的導(dǎo)流室，上、下扇形板和縱向的圓弧面板的寬度在靜態(tài)時少同時覆蓋各自對應(yīng)的數(shù)組密封片；在上、下扇形板和圓弧面板均設(shè)有數(shù)個呈直線排列的長形孔，長形孔的截面為“V”形；本發(fā)明具有漏風(fēng)率低、能耗小、故障率低，使用壽命長的優(yōu)點，可實現(xiàn)空預(yù)器的零排放，具有劃時代的意義，且所輸出的能耗僅占節(jié)約能耗的15%，經(jīng)濟價值高。
文檔編號F16J15/16GK102095206SQ201110037470
公開日2011年6月15日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者燕守志 申請人:燕守志