柔性接觸式密封演示文稿 修改

1、北京華能達(dá)電力技術(shù)應(yīng)用有限責(zé)任公司北京華能達(dá)電力技術(shù)應(yīng)用有限責(zé)任公司 電站鍋爐空預(yù)器電站鍋爐空預(yù)器 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器在大中型電站鍋爐上被普 遍采用，漏風(fēng)率是其重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。有效 控制空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率，可以從降低送、引風(fēng)機(jī) 電耗和提高鍋爐效率兩個方面得到節(jié)能收益。因 而無論是國內(nèi)外空預(yù)器生產(chǎn)廠家或廣大的空預(yù)器 使用單位，都努力從不同方面降低空預(yù)器漏風(fēng)率。 一、空預(yù)器變形的基本原理 空預(yù)器運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子的上、下端面存在溫度差, 即沿著轉(zhuǎn)子高度方向上的溫度梯度引起了轉(zhuǎn)子 上端面外凸，下端面內(nèi)凹轉(zhuǎn)子的熱態(tài)蘑菇狀變 形。 二、空預(yù)器漏風(fēng)量計算 1 1、攜帶漏風(fēng)量的計算、攜帶漏風(fēng)量的計算 式中： 轉(zhuǎn)子

2、從空氣側(cè)旋轉(zhuǎn)到煙氣側(cè)的倉格空間中空氣攜帶到煙氣中的量 （kg/h）； 0.94 轉(zhuǎn)子構(gòu)件占據(jù)容積的修正系數(shù)； n 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（r/min）； 進(jìn)出口空氣的平均速度（kg/m3）； R 轉(zhuǎn)子內(nèi)半徑（m）； 端板半徑（m）； 轉(zhuǎn)子中心筒半徑（m）； E+a 傳熱元件籃子框架的最高線和最低線之間的距離（m）； 0.85 系數(shù)，受熱元件的自由流量截面與轉(zhuǎn)子橫截面的比值； K 上下扇形板的密封面之間距離減去(E+a) (m). hkgKrRaErRnL pfE /85.06094.0 2 2 2 2 E L f r p r 2 2、直接漏風(fēng)量計算、直接漏風(fēng)量計算 直接漏風(fēng)主要取決于煙空氣的壓差和密封間隙。

3、其公式如下：直接漏風(fēng)主要取決于煙空氣的壓差和密封間隙。其公式如下： 式中：式中： 各部分直接漏風(fēng)量的總和（kg/h）; A 計算處的泄露面積(m); 計算處的空氣密度（kg/m3）; p 計算處的煙空氣之間壓差（Pa）; K 阻力系數(shù)，取用0.65. 漏風(fēng)比例：熱端徑向漏風(fēng)比例：熱端徑向70%；攜帶漏風(fēng)；攜帶漏風(fēng)10%；其他；其他20%， 包括（冷端徑向、軸向、周向）。包括（冷端徑向、軸向、周向）。 PAKL A 7.508 A L 3 3、空預(yù)器漏風(fēng)的影響、空預(yù)器漏風(fēng)的影響 3.13.1對機(jī)組負(fù)荷的影響：漏風(fēng)增大不利于燃料的充分燃燒從而減少鍋爐出力。對機(jī)組負(fù)荷的影響：漏風(fēng)增大不利于燃料的充分

4、燃燒從而減少鍋爐出力。 3.23.2對鍋爐效率的影響：主要是增加排煙熱損失。對鍋爐效率的影響：主要是增加排煙熱損失。 3.2.13.2.1冷端的漏風(fēng)不增加鍋爐排煙熱損失，如圖中冷端的漏風(fēng)不增加鍋爐排煙熱損失，如圖中Q Q1 1。 。 3.2.23.2.2熱端的漏風(fēng)熱端的漏風(fēng)Q Q2 2由入口風(fēng)溫由入口風(fēng)溫20 20 加熱到加熱到300 300 ，漏到煙氣側(cè)后經(jīng)過空預(yù)器散熱變，漏到煙氣側(cè)后經(jīng)過空預(yù)器散熱變 為為Q Q2 2 ，即排煙溫度。那么排煙溫度與入口風(fēng)溫之差便是熱端漏風(fēng)帶走的熱量。 ，即排煙溫度。那么排煙溫度與入口風(fēng)溫之差便是熱端漏風(fēng)帶走的熱量。 3.2.33.2.3旁路漏風(fēng)的影響。熱端旁

5、路的漏風(fēng)由旁路漏風(fēng)的影響。熱端旁路的漏風(fēng)由 300300直接通過軸向密封進(jìn)入排煙系統(tǒng)，直接通過軸向密封進(jìn)入排煙系統(tǒng)， 冷端旁路漏風(fēng)影響電流。冷端旁路漏風(fēng)影響電流。 3.3 對廠用電的影響：由于漏風(fēng)增大，送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和一次 風(fēng)的電耗提高，增加了廠用電。 3.4 對除塵器的影響：漏風(fēng)增加，使鍋爐出口的煙氣流量增加， 提高了煙氣流速，從而使電除塵器的效率降低。 3.5 對下游設(shè)備的影響：漏風(fēng)增加，煙氣出口流量提高，所有 在空氣預(yù)熱器下游的設(shè)備的磨損提高，其維修維護(hù)量大大增加。 三、空預(yù)器漏風(fēng)控制發(fā)展及比較 1、發(fā)展時間順序、發(fā)展時間順序 固定扇形板 自動跟蹤 雙密封、三密封 柔性接觸式密封 刷式密

6、封、漏氣回收、 拖曳式密封等 2 2、各種漏風(fēng)技術(shù)比較、各種漏風(fēng)技術(shù)比較 2.1 2.1 扇形板自動跟蹤扇形板自動跟蹤 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：隨時監(jiān)控隨時監(jiān)控 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 )1 )測量間隙不準(zhǔn)確測量間隙不準(zhǔn)確 空預(yù)器在熱態(tài)運(yùn)行時，其內(nèi)部溫度至少要考慮空預(yù)器在熱態(tài)運(yùn)行時，其內(nèi)部溫度至少要考慮450450的高溫。的高溫。 在高溫下，系統(tǒng)的傳動裝置反應(yīng)會有遲緩甚至發(fā)生故障，測量間在高溫下，系統(tǒng)的傳動裝置反應(yīng)會有遲緩甚至發(fā)生故障，測量間 隙不準(zhǔn)確，扇形板不能準(zhǔn)確的跟蹤轉(zhuǎn)子的熱態(tài)變化，造成漏風(fēng)增隙不準(zhǔn)確，扇形板不能準(zhǔn)確的跟蹤轉(zhuǎn)子的熱態(tài)變化，造成漏風(fēng)增 大。大。 2 )2 )熱態(tài)下曲線變化不吻合熱態(tài)下曲線變化不

7、吻合 空預(yù)器在熱態(tài)運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子的蘑菇形變形是一條開口向下的空預(yù)器在熱態(tài)運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子的蘑菇形變形是一條開口向下的 拋線；而扇形板在熱態(tài)下也會有一定的變形，會形成一個開口向拋線；而扇形板在熱態(tài)下也會有一定的變形，會形成一個開口向 上的拋線上的拋線( (具體線形還要根據(jù)受熱情況而定，大體的方向是向上具體線形還要根據(jù)受熱情況而定，大體的方向是向上 的的) )，兩條曲線的變形不吻合，在投入自動跟蹤系統(tǒng)的時候會有，兩條曲線的變形不吻合，在投入自動跟蹤系統(tǒng)的時候會有 卡澀的現(xiàn)象，而且漏風(fēng)依然會很大。卡澀的現(xiàn)象，而且漏風(fēng)依然會很大。 3 )3 )自動跟蹤系統(tǒng)間隙測量裝置只能監(jiān)測轉(zhuǎn)子外環(huán)的自動跟蹤系統(tǒng)間隙測量裝

8、置只能監(jiān)測轉(zhuǎn)子外環(huán)的 間隙值，不能監(jiān)測預(yù)熱器熱態(tài)變形后整個徑向隔倉的間隙變化。間隙值，不能監(jiān)測預(yù)熱器熱態(tài)變形后整個徑向隔倉的間隙變化。 4）由于扇形板自動跟蹤系統(tǒng)的測點(diǎn)較多，出現(xiàn)故障時，會由 于故障點(diǎn)較多而增加了維修跟蹤系統(tǒng)的難度和工作量。 5）維護(hù)工作量大。 扇形板和密封片的磨損、損壞，造成維護(hù)工作量增大，每次 機(jī)組檢修都需要對扇形板和密封片進(jìn)行檢修和更換，費(fèi)用高。 2.22.2雙密封技術(shù)雙密封技術(shù) 雙密封技術(shù)的改進(jìn)有豪頓華公司雙密封技術(shù)的改進(jìn)有豪頓華公司4848分倉技術(shù)和三密封技術(shù)。分倉技術(shù)和三密封技術(shù)。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：4848分倉和雙密封技術(shù)需要對全部蓄熱元件切割，工程量大，分倉和雙密封技術(shù)

9、需要對全部蓄熱元件切割，工程量大， 同時增加了積灰的死角容易積灰，傳熱面積減少同時增加了積灰的死角容易積灰，傳熱面積減少1.5%1.5%。 三密封技術(shù)三密封技術(shù)原理是一次風(fēng)和煙氣側(cè)的扇形板加寬，保證扇形板下原理是一次風(fēng)和煙氣側(cè)的扇形板加寬，保證扇形板下 有三道密封，缺點(diǎn)是扇形板加寬使流通面積減小，流速增加，而有三道密封，缺點(diǎn)是扇形板加寬使流通面積減小，流速增加，而 磨損和流速是磨損和流速是3 3次方的關(guān)系，所以空預(yù)器磨損嚴(yán)重，使用壽命減次方的關(guān)系，所以空預(yù)器磨損嚴(yán)重，使用壽命減 少；而且漏風(fēng)不穩(wěn)定，存在嚴(yán)重的堵灰現(xiàn)象。少；而且漏風(fēng)不穩(wěn)定，存在嚴(yán)重的堵灰現(xiàn)象。 48分倉技術(shù) 三密封技術(shù) 2.32

10、.3漏風(fēng)回收漏風(fēng)回收 漏風(fēng)回收的原理是在扇形板處打孔，加裝抽吸風(fēng)機(jī)。漏風(fēng)回收的原理是在扇形板處打孔，加裝抽吸風(fēng)機(jī)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1）抽吸風(fēng)機(jī)抽走空氣的同時抽走煙氣，送入爐膛再利用，）抽吸風(fēng)機(jī)抽走空氣的同時抽走煙氣，送入爐膛再利用， 形成廢氣再循環(huán)，降低鍋爐效率，增加煙氣量。形成廢氣再循環(huán)，降低鍋爐效率，增加煙氣量。 2 2）送風(fēng)機(jī)電流不下降，引風(fēng)機(jī)電流增加，抽吸風(fēng)機(jī)電流）送風(fēng)機(jī)電流不下降，引風(fēng)機(jī)電流增加，抽吸風(fēng)機(jī)電流 增加。增加。 3 3）運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性不高。）運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性不高。 扇形板 2.42.4刷式密封刷式密封 在預(yù)熱器內(nèi)部徑向和軸向密封上補(bǔ)充了一道鋼絲刷密封，采用0.1m

11、m直徑、 150mm 長鋼絲刷，試圖在預(yù)熱器低負(fù)荷階段依靠鋼絲刷的彈性來補(bǔ)償部 分密封間隙，試圖減小漏風(fēng)。 缺點(diǎn)：1）刷毛材料的彈性和硬度的選擇要合理，刷毛硬對扇形板的磨 損會比較的嚴(yán)重，而刷毛軟又很容易被沖刷掉。 2）刷毛長期磨損，變形比較嚴(yán)重，致使密封間隙變大，漏風(fēng)率 增大。 2.5 拖曳式密封拖曳式密封 薄鋼片拖曳式軟迷宮密封是在現(xiàn)行密封片后增加一道或兩道0.50.8mm 厚的折角密封片，構(gòu)成兩重或三重迷宮密封。 實際應(yīng)用過程中，該技術(shù)暴露出以下缺點(diǎn)： （1）該技術(shù)在短期內(nèi)能有效控制漏風(fēng)，但運(yùn)行一段時間后，折角密封彈片受磨損 腐蝕嚴(yán)重，大部分會脫落，密封護(hù)板發(fā)生斷裂，不能很好地控制漏風(fēng)。

12、 （2）密封片只是靠折角的彈性，不能很好地隨負(fù)荷變化而變化。 2.6彈性間隙自補(bǔ)償接觸式密封技術(shù)彈性間隙自補(bǔ)償接觸式密封技術(shù) 四、柔性接觸式密封技術(shù)介紹 1 1、基本設(shè)計思想、基本設(shè)計思想 將扇形板固定在某一合理位置，柔性接觸密封系統(tǒng)安裝在徑向轉(zhuǎn)子隔倉板上，將扇形板固定在某一合理位置，柔性接觸密封系統(tǒng)安裝在徑向轉(zhuǎn)子隔倉板上， 在未進(jìn)入扇形板時柔性接觸式密封滑塊高出扇形板在未進(jìn)入扇形板時柔性接觸式密封滑塊高出扇形板5 58mm 8mm 。當(dāng)柔性接觸式密。當(dāng)柔性接觸式密 封滑塊運(yùn)動到扇形板下面時，合頁式彈簧發(fā)生形變。密封滑塊與扇形板接觸，封滑塊運(yùn)動到扇形板下面時，合頁式彈簧發(fā)生形變。密封滑塊與扇形

13、板接觸， 形成嚴(yán)密無間隙的密封系統(tǒng)。當(dāng)該密封滑塊離開扇形板后，合頁式彈簧將密形成嚴(yán)密無間隙的密封系統(tǒng)。當(dāng)該密封滑塊離開扇形板后，合頁式彈簧將密 封滑塊自動彈起，以此循環(huán)進(jìn)行。運(yùn)行示意圖如下所示。封滑塊自動彈起，以此循環(huán)進(jìn)行。運(yùn)行示意圖如下所示。 材料名稱材料名稱 自潤滑合金自潤滑合金 密度（g/cm3）7.54 硬度（HB）105-126 干摩擦系數(shù)0.09-0.11 抗壓強(qiáng)度(MPa)355 抗彎強(qiáng)度（MPa）275 適用速度（m/s）0.3-2.5 使用溫度（）-30-550 年磨損量（圓周處） mm 0.36 彈性模量E（105 MPa） 1.83 膨脹系數(shù)(106)10.72 切變模量

14、G( (103 MPa) 80.4 X-750力學(xué)性能：(線材，美國宇航材料標(biāo)準(zhǔn)AMS) 品種線材，1號硬度線材，彈簧硬度 狀態(tài)退火時效 15% 冷 加 工 時效 50%65% 冷加工 時 效 30% 冷加工 時效完全熱處理 厚度（mm）0.63 0.6312.7 6.36.310.6 10.6 12.7 0.3 6.3 6.3 12.7 (MPa) 105989211381314152010981373123610301000 1030 113 8 b 7 7、技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)特點(diǎn) 7.1不會形成密封間隙，扇形板與密封滑塊間沒有間隙，沒有氣流 通過，所以沒有沖刷磨損問題，密封效果好，系統(tǒng)能長時

15、間運(yùn) 行 7.2采用合頁式彈簧,允許空預(yù)器轉(zhuǎn)子在熱態(tài)運(yùn)行下有一定的圓端面 變形及圓周方向的變形特別適合空預(yù)器的改造 7.3自潤滑合金高溫下干磨擦系數(shù)0.1對主軸電機(jī)驅(qū)動電流影 響甚小，增加不超過1.5 7.4工廠化生產(chǎn),簡化了現(xiàn)場安裝的工藝程序，工期短、效果好 1、磨損小。 2、漏風(fēng)率低。 3、全負(fù)荷漏風(fēng)率低。 柔性密封與硬性密封漏風(fēng)率比較柔性密封與硬性密封漏風(fēng)率比較 六、技術(shù)保證 1 1、性能指標(biāo)、性能指標(biāo) 1.1改造后的空預(yù)器漏風(fēng)率（ECR工況），在一年內(nèi)不大于5%， 并且保持穩(wěn)定。一個大修期內(nèi)（五年）不大于6%。 基建機(jī)組一年內(nèi)4%，一個大修期內(nèi)（5年）5% 1.2 五年內(nèi)發(fā)生質(zhì)量問題由

16、我方免費(fèi)維修（含材料、人工、 差旅），并保證漏風(fēng)率6%。 1.3 改造后空預(yù)器煙氣壓差較改造前增加值不超過65Pa。 1.4 改造后鍋爐空氣預(yù)熱器驅(qū)動電機(jī)電流增加不高于1.5A。 2 2、磨損低。、磨損低。 3 3、周向密封片采用金屬陶瓷技術(shù)。、周向密封片采用金屬陶瓷技術(shù)。 4 4、扇形板與弧形門連接處采用復(fù)合鋼板。、扇形板與弧形門連接處采用復(fù)合鋼板。 七、安裝及施工 1 1、施工范圍、施工范圍 1.1 修補(bǔ)冷端扇形板并調(diào)整到合理位置。修補(bǔ)冷端扇形板并調(diào)整到合理位置。 1.2 修補(bǔ)熱端扇形板并調(diào)整到合理位置。修補(bǔ)熱端扇形板并調(diào)整到合理位置。 1.3 挖補(bǔ)修復(fù)弧形門，并調(diào)整到合理位置。挖補(bǔ)修復(fù)弧

17、形門，并調(diào)整到合理位置。 1.4 更換熱端徑向、冷端徑向固定密封片。更換熱端徑向、冷端徑向固定密封片。 1.5 熱端徑向隔倉安裝柔性接觸式密封裝置。熱端徑向隔倉安裝柔性接觸式密封裝置。 1.6 冷端徑向隔倉安裝柔性接觸式密封裝置。冷端徑向隔倉安裝柔性接觸式密封裝置。 1.7 更換磨損嚴(yán)重的軸向密封片。更換磨損嚴(yán)重的軸向密封片。 1.8 更換旁路密封片。更換旁路密封片。 1.9 更換更換 “T”形鋼，并車削。形鋼，并車削。 1.10空預(yù)器其他漏風(fēng)處理。空預(yù)器其他漏風(fēng)處理。 （包括伸縮節(jié)、隔倉板、靜密封、殼體等）（包括伸縮節(jié)、隔倉板、靜密封、殼體等） 2 2、合頁組成、合頁組成 合頁式組件轉(zhuǎn)軸軸套：硬質(zhì)合金，外部為合頁式組件轉(zhuǎn)軸軸套：硬質(zhì)合金，外部為#45#45碳鋼。碳鋼。 合頁式組件上下合頁板材質(zhì)：合頁式組件上下合頁板材質(zhì)：16Mn.16Mn. 護(hù)瓦：護(hù)瓦： 鉸鏈：鉸鏈： 3 3、施工時扇形板處理方法、施工