空预器密封改造
300MW机组锅炉空预器漏风分析和柔性接触式密封改造
300MW机组锅炉空预器漏风分析和柔性接触式密封改造引言：锅炉空预器是火力发电厂中一个重要的装置，主要用于提高燃烧效率和降低烟气温度，从而达到节能减排的目的。
然而，在实际运行中，锅炉空预器存在漏风的问题，会导致燃烧不充分，影响发电效率和环保指标的达标。
因此，对锅炉空预器进行漏风分析，并进行柔性接触式密封改造，是提高发电厂运行效率和环保水平的重要手段。
一、锅炉空预器漏风分析1.1漏风原因分析漏风是指锅炉空预器在运行过程中，由于接缝松动、脱落或破损等因素而引起的烟气泄漏现象。
主要原因有以下几点：（1）焊接缺陷：焊接不牢固或出现裂纹，导致烟气泄漏；（2）承压件变形：由于锅炉工作温度较高，承压件可能会发生变形，导致接缝松动；（3）疲劳破坏：长时间高温运行使得锅炉空预器内部受到热胀冷缩的作用，造成组件疲劳破坏，引起漏风。
1.2漏风影响分析锅炉空预器漏风将直接影响燃烧效率和脱硝效果，对发电厂的经济效益和环境排放均会产生严重的负面影响：（1）降低燃烧效率：漏风会导致燃烧空气量不足，使燃烧不充分，降低锅炉的效率；（2）增加烟气温度：漏风会导致烟气泄漏，使烟气温度升高，降低余热回收效率；（3）增加环境污染：漏风会导致烟气中氧气的进入，使燃烧产生更多的氮氧化物，增加环境污染。
为了解决锅炉空预器漏风问题，可以采用柔性接触式密封进行改造。
柔性接触式密封是利用弹性材料的弹性特性和平衡气体作用的原理，实现接缝的密封。
具体改造步骤如下：2.1密封材料选型选择高温耐磨损的柔性密封材料，如高温纤维布、硅橡胶等，可以满足锅炉空预器高温环境下的工作要求。
2.2密封件设计针对锅炉空预器的结构特点和漏风点分布情况，设计合理的密封件结构和位置，以保证密封效果。
2.3密封件安装将密封件按照设计要求，进行安装。
确保密封件与锅炉空预器的表面充分接触，并且与接缝线条相吻合。
2.4密封效果测试改造完成后，对锅炉空预器进行密封效果测试。
可以采用烟雾法或压差法等方法，检测漏风情况并进行调整，以确保密封效果符合要求。
黔西电厂2号炉空预器接触式密封改造技术探讨
面高度 为 １７ ｍ， 常运行 转 子转 速为 ｌ ｍ， 用变 ．８ 正 ｒ 采 ｐ
频调速 慢速 挡 转子 转 动 速度 为 ０ ２ ｒｍ。空 预器 设 ．５ｐ 计 出 口一 次风温度 ３ ６Ｃ， ３ ￣ 二次风 温度 ３ ３ 。 ５℃ 黔西 电厂 ２号 炉 自 ２ ０ ０ ６年 ３月 投产 至 ２ ０ ０ ９年
中图分 类号 ：Ｋ ２ Ｔ ２
文 献标识 码 ： Ｂ
黔 西 电厂 ２号 炉 空 预 器 接 触 式 密 封 改 造 技 术 探 讨
夏 峰 ， 品龙 ， 赵 田应 强
（ 中电投黔西发 电厂 ， 州 黔 西 贵
摘
５１１） ５ ５４
要 ： 西发 电厂 应 用北 京 华 能 达 公 司接 触 式 密 封 技 术 ， 该 厂 ２号 锅 炉 （０ ５／ ） 转 式 空 预 器 密 封 装 置进 行 黔 对 １２ ｔｈ 回
ｒ ｃ ｎ ｔ ｃ ｉｎ ａ ｄ ｆ ｌ ｔ ％ ａ ｔｒｒ ｃ ｎ ｔ ｃ ｉｎ ｅ ｏ ｓｒ ｔ ｎ ｅｌ ｏ５ ｕ ｏ ｆ ｅ ｏ ｓ ｕ ｔ ．Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ａ ｄ ｏ ｄ ｓ ｃａ ｎ — ｅ ｒ ｏ ｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｔｈ ｓｍａ ｅ ａ ｇ ｏ ｏ ｉ ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｌ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ａｉｎ ｏ ｏ ｔ ｃ ｅ ｌ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｆ ＢｅＪｎ ａ ｎ Ｄａ Ｐｏ ｒ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｓ ｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｈ ｐ ｌｃ ｔｏ ｆｃ ｎ ａ ｔｓ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｉｉ ｇ Ｈｕ Ｎｅ ｇ ｗｅ ｃ ｎ ｌ ｇ ｙ
Ｃ ． Ｌｄ ｉ ｘ ＥｅｔｃＰ ｗ ｒ ｌ ｔ ａｒ ｏ ｔｅｈ ｉａ ｔ ｎｆ ｍ ｏ ｔｒ ａ ｒｈ ａ ｒ ｅ ｉｇａｒｎ ｅ ｏ ，ｔ．Ｑａ ｉ ｌ ｒ ｏ ｅ ａ ｒ ｕ ｔ ｎｃｌｒ ｓ ｒ ｆ ｏ ｙ ｉｐｅｅｔ ａ ｎ ａ ｇ— ｎ ｃ ｉ Ｐ ｎｃ ｙ ｃ ａ ｏ ｒａ ｒ ｅ ｓｌ ｒ ｍｅｔ ｆ ＃ｂｉ ｒ １２ ｔｈ ． ｈ ｉ ｌ ｋｇ ｔ ｏ ｒ ｒｈ ａ ｒ ｓ ｉｈｓ ｍ ｙｒａｈａ ｏ ｔ ４ ｂｆｒ ｎ ｏ ｅｆ ０ ５／ ） Ｔ ｅａ ａ ａｅｒ ｅ ｆ ｉ ｐｅ ｅｔ ｇ ｅｔ ａ ｃ ｂ ｕ １ ％ ｅｏ ｏ２ ｌ ｒｅ ａ ａ ｅ ｉｈ ｅ ｅ
回转式空气预热器密封系统改造
动调 节装置完 成 。运 行 中调 节空 预 器 漏风 率是 通
过密 封 自动 调节装 置 ，将热端 扇形板 降低实 现 的 ，
由于空 预器 投运 时间较 长 ，空 预器 运 行 时冷／ 、 热
２ 改 造 方案
２ １ 方 案 比较 ．
上／ 下端 温 差 较 大 （ ２ ℃ ） １０ ，转 子 、扇 形 板 已 发 生不 同程 度变 形 ，热 端 扇形 板 放低 后 导 致空 预 器 径 向密封 片与扇 形 板发 生 摩擦 卡 涩 ，严 重 时 造成 空 预器卡跳 ，因空 预器卡跳联 锁跳 闸引 、送 风机 ，
器密 封 自动调节 装 置进 行 调节 。现 ２ 锅 炉空 预 器
次 中间再 热 、单 炉 膛 、平 衡 通 风 、露 天 布 置 、
密封 实行 固定 密 封 ， 由于密 封 间 隙较 大 ，漏 风 率
高 ，而且 锅炉 燃烧 煤质 灰份 含量 达 ５ ％ 以上 ，导 ０
全 钢架 、全悬 吊结 构 、固态 排 渣燃 煤 锅 炉 。锅炉 配置两 台二分 仓 容 克式 空气 预 热 器 ，空 预 器 型号 为 ：Ｌ Ｐ ０ ２ ／ ８ ，转子 采用 模 数仓 格 ，全 部 蓄 Ａ １３ ０ ８ ３
效果。
第一 种方案 进行 改造 费 用低 ，能达 到 减少 空 预器 漏 风率 的 目的 。但 是 由 于加 宽 扇 形 板 ，造 成 空预 器 流通 面积 减 少 ，会 增 大 烟气 侧 及 空 气 侧 阻 力 ，并增 加烟 气 侧 与 空气 侧 之 间 的压 差 ，会 导 致 扇形 板 与密封 片 易 于磨 损 。考 虑 到 目前 公 司 煤 质 灰份 含量 在 ５ ％ 以上 ，硫 份 含 量 为 ２ ０ ％左 右 （ 设 计煤 种硫 份 含 量 ０ ４ ％ ） ．３ ，空 预 器 烟 气 侧 阻 力 较 大 、积灰严 重 ，低 温 段 腐 蚀 严 重 的现 实 ，采 用该 方案 对 空 预 器 进 行 改 造 后 ，烟 气 流 通 阻 力 增 加 ， 在 目前 引风机 裕 量偏 小 的情 况 下 ，会 影 响 机 组 的 出力 。第 二种 方 案改 造 费 用 较 高 ，但 改 造 后 空 预 器流 通面 积几 乎 没有 变 化 ，不 会 增 加 烟 气侧 及空 气侧 阻力 ，烟气 侧 与空气 侧之 间 的压差 没有 变化 ，
回转式空气预热器密封系统改造及经济效分析
回转式空气预热器密封系统改造及经济效分析□元宝山发电有限责任公司柳明河摘要:介绍了元宝山发电有限责任公司600MW机组回转式空气顶热器存在的设备缺陷及改造措施,采用了豪顿华工程有限公司VN 技术，对空气预热器密封系统进行了改造，改造后经东北省电力科学院的测试表明，漏风率由改前的14%-20%降低到6%以内，取得巨大的经济效益。
关键词:空气预热器；漏风率；密封改造经济效益中图分类号：TK223.3+4引言元宝山发电有限责任公司四号600MW 机组，选用哈尔滨锅炉厂HG-2023/17. 5-HM11型亚临界控制循环汽包炉，配两台CE三分仓容克式空气预热器，空气预热器转子由36个装有蓄热元件的扇形仓格组成，转子正常转速1转／分，采用中心驱动，空预器漏风率的设计保证值为6%，机组于2007年10月投产运行。
机组投产后，空预器的漏风率最高达20%，严重影响着机组的经济运行。
在2009年机组检修中，采用豪顿华工程有限公司VN 技术对空预器密封系统进行了技术改进，漏风率达到了设计要求，改造后经济效益显著。
一、设备简介元宝山发电有限责公司#4机组（600MW）锅炉配两台CE三分仓容克式空气预热器，由哈尔滨锅炉厂自80年代引进美国ABB—；AIP公司技术设计制造的，其型号为33-VI(T) -2333-SMR，型式为三分仓、受热面回转。
为减少风、烟系统之间的漏泄，一、二次风以及烟气侧之间均设有径向、轴向、环向及中心筒密封装置；同时配备扇形板密封自动调整装置，用来跟踪转子热变形，使得扇形板与转子径向密封片之间的密封间隙在运行过程中始终维持在整定的范围之内。
二、空气预热器密封系统存在的问题1、预热器漏风率大转子密封装置设计有径向、轴向、中心筒和旁路密封，并为满足运行要求，设计有漏风自动控制系统。
由于设计及安装缺陷等多种原因，漏风自动控制系统一直不能投运，以及径向大于设计值6％。
随着机组运行时间的增长，漏风率呈不断增长的趋势,改造前空气预热器漏风率已高达20％。
空预器密封技术介绍
的情况 ➢ 当运行异常（如烟温异常）时，容易造成转子卡死的情况
精选ppt
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固定式密封（VN密封）
Howden固定式密封的优点是: ➢ 密封片较薄，若煤质灰分高，运行几年就会因飞灰磨损和腐
蚀需要进行更换。 ➢ 按满负荷运行状态计算的间隙值，半负荷运行时仍漏风较大
隙，在安装时预留，热态运行达到最佳的密封状态。 ➢ 由于转子上的密封片跟扇形板、弧形板之间的冷态间隙是转
子与扇形板、空气预热器顶底结构之间的“热膨胀差”，计 算和调整方法复杂，施工要求严格。
Howden固定式密封的优点是：计算精确，密封效果好，维 护工作量小。
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固定式密封（VN密封）
Howden固定式密封的优点是: ➢ 密封片较薄，若煤质灰分高，运行几年就会因飞灰磨损和腐
➢ 这种密封技术很少在改造上使用，主要应用于与锅炉配套的 新空预器上。
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可调式密封
烟 道 双金属 管
主 机 扇形板调整 螺栓
膨胀 管
紧急提 升机
横梁
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固定式密封（VN密封）
该技术有英国Howden公司拥有技术专利。其主要特点是： ➢ 双密封，即密封片在扇形板处形成2道密封； ➢ 精确设定冷态间隙。根据运行参数，预先计算出热态膨胀间
的情况 ➢ 当运行异常（如烟温异常）时，容易造成转子卡死的情况
精选ppt
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接触式（柔性）密封
➢ 密封片用弹性材料制作，以保证间隙改变时仍能很好地贴合 静态密封面，保证密封。
➢ 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，
➢ 未进入扇形板时，柔性接触式密封滑块高出扇形板5mm10mm 。
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。
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。
空气预热器的漏风因素及密封改造
（ Ｄ２
一
２
４
ｌ
（） Ｉ
式 中 ： 为 结 构 漏 风 量 ， ／ ； 为 转 子 内 径 ， ； ＡＶ ｍ３ ｓ Ｄ ｍ ｄ 为 中 心 筒 直 径 ． ： 为 转 子 旋 转 速 度 ，／ ｎ； ｍ ｎ ｒ ｍｉ ｙ为 转 子 内金 属 所 占容 积 份 额 ： 为 转 子 高 度 ， ｈ ｍ。
一
侧 而 形 成 的 结 构 漏 风 量 的 计 算 公 式 为 ：
Ａ Ｖ￣ ａ ＝ ‘
０ 引言
围华 宁 海 电 厂 二 期 程 ２ ０ ｘ１ ０ ＭＷ 机 组 锅 炉 ０ 配 备 ２ 台 型 号 为 ２ ３ ．ＶＩ ５ ￣ 一 ６ （ ０ ） 分 仓 容 － ４５ （ ０ ） ８ ” ９ ” ｊ 克 式 空 气 预 热 器 与 其 他 类 型 空 预 器 相 比 较 ． 类 型 此 空 气 预 热 器 ｆＪ “ 预 器 ” 具 有 材 料 消 耗 少 、 构 ： 称 空 ） 结
１ １ 结 构 漏 风 ．
是容 克 式空 气 预 热 器 的本 身 结构 特 点 引起 的 ． 是 不 可 避 免 的 。 由 式 （ ） 出 ， 构 漏 风 量 与 转 子 内 １看 结
紧 凑 ． 置 简 单 等 优 点 ． 漏 风 率 较 高 。 空 气 预 热 器 布 但 的 漏 风 对 机 组 的 热 力 工 况 有 很 大 的影 响 ． 预 器 一 、 空 二 次 风 漏 风 量 的增 加 ．会 使 排 烟 温 度 随 热 风 温 度 的 下 降 而 下 降 ．排 娴 温 度 的 降 低 又 导 致 空 预 器 冷 端 受 热 面 壁 温 降 低 ．加 快 了 空 预 器 冷 热 端 低 温 腐 蚀 的 速 度 ： 风 还 降 低 了 机 组 运 行 的 经 济 效 益 ： 首 先 增 加 漏 它 了 风 机 的 功 率 消 耗 ． 次 降 低 了 机 组 的热 效 率 ． 电 其 使 厂 发 电 煤 耗 和 供 电 煤 耗 增 加 因 此 对 于 空 气 预 热 器 来 说 ．漏 风 率 的 高 低 是 衡 量 其 是 否 节 能 的 重 要 经 济
空预器密封
该密封件只有密封接触器是易损件。 只需四人两个工作日就能完成更换。
空预器智控临界密封技术
三、关节互换式密封技术
1 、关节互换式密封技术原理及应用
我公司自主研发了回转式空气预热器关节互换式密封装置， 应用该密封后节能效益显著，性能安全可靠。
其工作原理：关节互换式密封装置安装在空气预热器转子 的冷端径向隔仓板上，密封装置的密封板与扇形板形成密封对。 在空预器运行时，当关节密封装置在未进入扇形板时，关节密 封装置的密封板略高于扇形板。当关节密 封装置与扇形板接触时，关节密封装置受 到阻挡，促使关节密封装置的活动板转动， 使密封板与扇形板接触，形成无间隙的密 封系统；当密封板离开扇形板后，弹簧将 使活动板向回转动回到原位，以此循环进 行。
一、智能调控技术 智能调控技术是减少火电厂空预器漏风率，实现机组
节能降耗的关键，其控制不是简单的机构上下调节系统， 而是涉及整个机组运行安全和有效减少漏风的综合优化智 能控制系统。基于对机组运行数据的分析，相应地调整密 封装置的安装参数，在运行时通过监测、调整密封装置与 扇形板之间的相对间隙，从而使其达到“临界接触”状态， 有效减少漏风面积，实现降低漏风率的目的。
山西国科节能有限公司
SHANXI GUOKE ENERGY SAVING CO., LTD
电站锅炉空气预热器密封
——系统解决方案
目前采用的空预器密封方法 空预器智控临界密封技术 密封改造工程简介 空预器密封改造效益分析 应用实例
目前采用的空预器密封方式对比
固定式双密封
接触式（弹片式）密封
刷式密封
密
封
70mm水柱 35mm水柱 0mm水柱 烟气侧
方 空气侧 式
轻风
几种密封技术的比较
回转式空预器几种密封方式的比较回转式空气预热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，以此来提高锅炉的效率。
在热态运行状态下，空气预热器各部件均会因受热而发生膨胀，转子会变成蘑菇状，转子和扇形板、弧形板之间的间隙会变化，大部分间隙都会变小。
热态运行状态下，如果间隙过大，将导致空气预热器漏风率很大，如果过小，将可能导致空气预热器卡死。
空气预热器的漏风率是影响锅炉运行效率的重要因素，所以空气和烟气之间的密封，显得尤为重要，空气预热器的密封技术，也是各空气预热器厂家的核心技术之一。
空气预热器的严重漏风和低可靠性是中国电站的普遍问题。
很多电站的漏风率达10％以上甚至更高。
另外，很多电站空预器还有堵灰，维护费用高等问题。
相对来说，改造锅炉本体和汽轮机的主要部件费用比较高，而锅炉辅机，特别是空气预热器的改造却比较经济。
各发电集团，将控制空预器漏风率、空预器换热效率作为考核旗下电厂的主要节能指标之一。
所以，各电厂纷纷投资进行空预器改造，将空预器改造作为提高锅炉效率，降低能耗的主要手段之一。
根据数据对比，进行空预器改造后，将大大降低厂用电率，提高锅炉效率。
一台30万千瓦机组，节煤和电的费用为每年200万以上，如果再加上出力增加而提高的发电收益，改造一台机组的空预器，每年可增加的收益非常显著。
正因为如此，近年来，各发电企业纷纷投入资金进行空预器改造。
同时，由于国家对环保要求越来越高，电厂上脱销也是必然趋势。
火电厂脱销的改造必须同时对空预器进行改造，否则无法正常运行。
这也是一个未来即将引爆的巨大市场。
截至2009年，我国火电总装机容量达到6亿千瓦，相当于1000台60万千瓦机组，相当于全国有2000台以上的空预器（60万千瓦机组）在运行。
这其中只有很少一部分进行了技术改造。
平均每台机组的改造价格为500－1000万左右（含换热元件费用）。
基本每隔5－10年空预器就需要进行一次大修或更换元件。
空预器密封技术介绍
接触式（柔性）密封
刷式密封
原理：减少密封间隙 结构：加软密封钢丝刷条 优点：初期投运漏风率 5% 一 下 不足： 寿命短，钢丝变形、失效快 损耗快
刷式密封
疏导式密封
机械密封封阻
疏导至送风机出口 （相当于暖风器） 疏导至热二次风道内
特点： 漏 风 率 控 制 在 0 . 5 3.5% 不随负荷变化而改变 漏风率能长期保持 负影响机械式密封
技术比较
发展历程 刚性密封 传统密封（含扇 双密封（含4、8 形板自动跟踪） 分仓） 漏风率10%以上， 初期6%-8%,随时 随时间增长 间增长 40-50天 一年 无 >一年 传热面积减少 柔性密封 柔性接触式密 封 改造后<6%,大 修期内<7% 15天以上 >一年 增加烟气阻力 容易积灰卡死
回转式空预器密封技术
可调式密封（东锅、哈锅、上锅、） 固定式密封又称VN密封（英国Howden公司） 接触式密封又称弹片式密封、柔性密封（北京华能 达、德国巴克杜尔公司） 刷式密封 疏导式密封（北京哈宜节能环保科技开发有限公司） 自或手动调整的，其中顶部扇 形板大多可以自动调整。 安装有扇形板调整执行机构， 扇形板附近装有间隙监测装置，当热态下间隙发生改变时， 将间隙变化信号反馈至执行机构，执行机构动作，根据反馈 信息调整扇形板，从而使间隙达到最佳状态。 优点：原理是不错的，且性能不错。 缺点：结构复杂，对运行要求高，可靠性不好，维护费费用 高。国内很多电厂对设备了解不透，运行经验不足，加上维 护不好，在运行一段时间后，漏风率普遍偏高，有些甚至在 运行初期即出现漏风偏高。 这种密封技术很少在改造上使用，主要应用于与锅炉配套的 新空预器上。
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空预器柔性接触式密封浅析分解
3.空预器的漏风
3.1空预器热态运行时，由于转子内部存在着热交换，上部平均温度高，下部平均温度低，因此会产生“蘑菇状”变形。此外，转子还会产生轴向膨胀（见图2），以及下梁向下弯曲变形。如果冷态时密封间隙没有正确调整好，那么在热态情况下有的地方间隙就会增大（如热端外侧），有的地方间隙就会减小（如冷端外侧），不但会造成大量泄漏，而且会发生严重摩擦，甚至卡涩跳闸。
空预器密封的分类
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。
4. 空预器的漏风的影响
4.1按照一般推导公式，空预器漏风率增加1%，锅炉效率降低0.04%，同时风机电耗升高0.046%。一般情况下携带泄漏是是不可调的，所以人们把治理重点放在直接泄漏上，直接泄漏取决于密封间隙和空预器阻力，而提升机构的提升杆因密封填料处漏风产生腐蚀，而又不能及时更换填料以至发生提升杆卡涩，从而造成机械传动机构过载致使减速机损毁和联轴器损坏，有时探头脱落无法及时更换，缺少备品配件等，致使空预器密封间隙自动控制装置故障率较高，运行人员被迫将其改为手动调整或把间隙提升至最大运行，也就出现漏风率升高。往往空预器堵塞也会加剧空预器的漏风，而空预器堵塞则是出现低温腐蚀造成的积灰引起。因此一般锅炉的排烟温度控制比较严，尽量高于烟气露点（即从空预器进风温度和排烟温度求出的数学平均值），所以在空预器前设置暖凤器。由于近年来锅炉负荷率普遍偏低，当电负荷低于70%以下时，排烟温度一般经常低于设计温度，尤其是汽轮机通流部分
空预器的密封分为径向、环向、轴向密封三种： 径向密封主要用于防止空气从空气侧穿过转子与扇形板之间的密封区漏入烟气侧。径向密封由扇形板与径向密封片构成，对于热端径向密封，多设计采用能跟踪转子热变形的自动控制系统，使得密封间隙始终维持在很小的范围内。 在转子外圈上下两端还设有环向（亦称旁路、周向）密封装置，防止烟气或空气在转子与壳体之间“短路”，同时它作为轴向密封的第一道防线，也起到了一定的密封作用。 轴向密封是当环向密封不严时，防止空气沿转子外圆与外壳的间隙漏入烟气侧，一般用折角板密封，可以消除二次漏风。它作为轴向密封的第二道防线图
某350MW机组回转式空预器密封改造
直 接漏 风 是 回转式 空 预 器 的主 要 漏风 形 式 ． 占 总漏 风的 ９ ％ 以上 ． ５ 降低空 预 器漏 风就 是针 对该 部
分 漏 风而言
家 的一 种主 流设计
２２ 降低 烟风 两侧压 力差 △ ． Ｐ的措施 （） ２
直 接漏 风量 的计算 公式 如下 ：
Ｇ Ｋｘ Ａ ￣ｐ ＝ Ｆ／ｆ 一 Ｘ＇ｉ Ａ Ａ
２ 降低 空预 器 漏 风 的基 本 措 施 小直 接漏 风量 以下按 直接 漏风 量 的计算公 式 ． 分别 讨论
减小 Ｋ， △ 值的措 施 。 ， Ｐ
２１ 降低 泄 漏 系数 Ｋ的措 施 ．
间 隙引起 的 ． 占总漏 风量 的主要 份额 。
１ 空 预 器 漏 风 概 述
回转 式 空 气 预 热 器 的 漏 风 主 要 是 由于 动 静 密
封付 之 间存 在着 间隙 ． 这种 间隙就 是 漏 风 的主 要通
道 空预 器 又处 于锅 炉 风 烟 系统 的进 口和 出 口 ， 空
公式 可 以看 出 ． 空预 器 漏风 量 与泄漏 系数 Ｋ、 隙面 间
江
苏
电
机
工
程
第 ３ ０卷 第 ２期
Ｊａ ｇ ｕ Ｅｌｃ ｒ ａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｉｎ ｓ ｅ ｔ ｃ ｌ ｉ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
某 ３０ ５ 机组 回转式空预器密封改造 ＭＷ
杨 菁
（ 江苏 利港 电力有 限公 司 ， 江 苏 江 阴 ２ ４ ４ ） １４ ４
摘 要 ： 据 回转 式 空 气预 热 器 漏 风机 理 ， －＇ 电厂 ４号 机 纽 空 预 器 密 封进 行 改 造 。介 绍 了降 低 空预 器 漏风 的 基 本 依 Ｎ￣港 Ｊ
回转空预器热端蓄热板磨损及密封改造
海勃湾发 电厂 （ 以下简称海 电）３ Ｍ 机 ３０ Ｗ 组锅 炉 配 置 哈 尔 滨 锅 炉 厂 生 产 的 ２． Ｖ ｍ ８一 Ｉ ０ １０ 一 Ｍ ７ ０ Ｓ Ｒ型半模 式 、 双密 封 、 三分仓 容 克式 空预器 、逆转 布置 、中心变频 驱动 ， 速 ０ 转 — １ ｒ ｉ。当地煤含灰量 大 ， 预器烟侧热 、 ５ Ｍ ．／ ｎ 空 冷端 各布 置一支 蒸 汽 吹灰 器 。空预 器 的漏 风 率 为 ２－ （） ７ ％ １， ９ 实际漏风率远 大于设计 值 ６ ％（ ． 设计 ５ 投 产初 期不超 过 ＆ ％ ，一个 大修 期后 不 超过 ５ ８ ） ％ ， 空预器漏风 率严重超标 ， 对机组发 供 电煤 耗 影响颇 大。 近期大缪时对 柏 炉空预器 的全 面 检查发现 ，人 口蓄热板呈水 平倒下且磨 损严重 （ 下有磨损蓄热 片的照片 ） ， 进行 了大面积更换 。 １空预器改造前 运行的情况 １ ． １机械犯卡 、 空预器主电机频繁跳 闸 投 产初 期 ， ６炉 的 ２台空 预器在 不 同程 ＃ 度上频繁发生机械犯 卡 、 主电机跳 闸等故障 ， 虽 经过多方查找原 因但 未果 ，被迫将 空预器上下 径 向密封 、轴 向密封 间隙放 大以确保锅 炉的安 全 运 行 。 在 投 产 后 一 段 时期 内 ，空 预 器 在 ３０ ０ ＭＷ 负 荷 以 上 时 ， 空 预 器 主 电 机 （８Ｖ １ｋ ３０ ，５ｗ）电 流 最 大 值 达 到 了额 定 电流 １Ａ 并且 主 电机 电流频 繁摆动 ， ８， 而原设 计在满 负荷时电流为 ７ Ａ （ ． 主电机 电流摆 动曲线见下 ８
３１ ． 冷端腐蚀 机理
当壁温低于炯气露 点时 ， 酸液凝结 ， 引起 灰 垢粘附 ， 导致加热 元件通道堵 塞 ， 就是堵灰 。而 堵灰和低温腐 蚀是空预器 中两个 密切相关又 相 互促进 的问题 。腐蚀引起积灰 ， 积灰加剧 腐蚀 ， 最后导致堵灰 ， 这是出 口蓄热板堵灰 的原 因。 而 参 考 文 献 械局 在空预器入 口蓄热板 即热端存 在低温腐蚀 的可 … 国 家 电 力公 司 电 力 机． ．电 站锅 炉 空 气预
浅议空预器安装与密封调整
ｈ ａｉ ｇ ｓ ｒ ｃ ｕ ｎｎ ｏａ ｉ ｐ ｅ ｅ ｔｒｉ ｍｏ ｔ ｄ ｐｅ ｅ ｔ ｕ ｆ ｅ ｔ ｒ ｉ ｇ ｒｔ ｒ ａｒ ｒ ｈ ａｅ ｓｌ ａ ｏ ｔｄ．ａ ｄ ｉ ｉ ｒｂ ｅ ｉ ａｒｌａ ａ ｅ ｈ ａ ｅ ｋ ｓ ｎ ａ ｙ ｓ ｙ ｎ ｔ ｍａｎ ｐ ｏ ｌｍ ｓ ｉ ｋ ｇ ．Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｍａ ｅ ｓ ｅ
它 由转子壳 、 内箱 、 隔板 、 径 环向隔板等组成 。为 了保证预热器的安全与经济运行 ｏ ｎｄ Ｓ ａ ｉ ｇ ｌ ｔｏ ｓ ｕｓｉ ｎ ｏ ｒ Ｐｒ ｈｅ ｔ ｒ Ｉ ｔ ｌａ ｉ ｎ ａ ｅ ｌｎｇ Ｒｅ ｕ ａ ｉ ｎ
Ｌ Ｕ ｉｍｉ ｇ Ｉ Ｇｕ － ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｌｎ ｔ ｔｔｏ ｏ ｌｒｓｅ ｍ’ ａ ａ ｔｒ ｉ ｒｖ ｎ ｎ ａ ａ ｉ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｔｃ ｍｍｏ ｌ ｄ ｐ ｓｃ ｒ－ ｏ ｇ ｗｉ ｓａｉｎ ｂ ｉ ｔ ａ Ｓ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｍｐ ｏ ｉ ｇ ａ ｄ ｃ ｐ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ，ｉ ｏ ｈ ｅ ｙ ｎｙ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｐ ｃ ｔ ｃ ｕ ｅ ｉｈ ｉｈ ，ａ ｄ ｆ ｘ ｂｅ ｌｙ ｎ ｏａ ｙ ａｒ ｐ ｅ ｅ ｔｒ ｅ ｐ ｃａｌ ｏ ０ ＭＷ ｎ ｖ ｒ ｉ ｂ ｉ ｒ Ｔ ｅ ａ ｔ ｒ ｔ ｒ ，ｌ ｔｗｅｇ ｔ ｎ ｌ ｉ ｌ ａ ｉ ｇ ｒ ｔｒ ｉ ｒ ｈ ａ ｅ ｓ ｅ ｉｌ ｆｒ３ ０ ｓｕ ｇ ｅ ｙ ａ ｄ ｏ ｅ ｔ ｏ ｌ ． ｈ ｅ
截面的空气带人烟气中， 或将 留存 的烟气带入空
气 中 ； 者是 由于空 气 预 热 器 动静 部 分 之 间 的 空 后 隙， 通过 空气 和烟 气 的压 差产 生漏 风 。 空 预器 本体漏 风属 于 密封漏 风 。因为 空气 侧
1~3#预热器改密封说明
￠6.7型回转式空气预热器密封改造说明抚矿集团公司热电厂1、2、3#锅炉共有四台￠6.7型回转式空气预热器（1、2#炉各一台，3#炉2台），此类型预热器采用硬密封，即：钢制密封片密封，检修时靠调整密封片与密封板之间的间隙来保证预热器的漏风率达到8~10%设计标准非常困难，运行时密封不好漏风率将达到30%甚至更高，造成热风温度达不到设计标准300℃左右，存在以下原因：
一、间隙大，造成密封面不严密，漏风量大。
二、间隙小，造成密封面和密封片之间摩擦，预热器无法正常工作。
为解决预热器漏风问题，我厂技术人员向兄弟单位虚心请教，查阅相关技术资料得知：现在回转式空气预热器为解决漏风问题，大多采用“软密封方式”。
该密封能使密封片与密封板完整接触，解决了原始硬密封的缺陷，并且具有：维护费用低、维护工作量小等优点，国内很多电厂的回转式预热器都成功进行了改造，漏风率低于8~10%，并且提高了热风温度。
为提高1、2、3#锅炉的热风温度，降低排烟热损失的同时提高锅炉热效率，准备在2012年的检修中，对我厂的三台锅炉预热器进行密封改造，费用估算大概：300万元左右，特此说明，请领导批准！。
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当空气预热器回转时，密封元件转动到回转式空气预热器径向扇形 板下方和轴向弧形密封板位置，弹性薄片与扇形板一端面及轴向弧形密 封板以弹性接触的方式密封。
弹性薄片在同一块元件安装主板中，每层弹性薄片由若干弹性摩擦 单片组成，由护片隔开的相邻层弹性薄片的各弹性摩擦单片之间呈交错 排列。 弹性薄片和护片通过螺钉固定在元件安装主板上，元件安装主板成 长方体形。每个密封元件中含有3～15层弹性薄片，每层弹性薄片由 5～9片弹性薄片组成。
8 空预器接触式密封技术介绍
密封改造原理图
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前后对比
改造前
改造后
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空预器接触式密封技术介绍
富仕达弹性接触式密封的特点
弹性薄片材料是特殊纳米合金钢，并经过特殊处理，在长期高温和反复受 力状态，也不会弹性失效或疲劳断裂。
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本发明的装置不会形成密封间隙，扇形板与弹性薄片之间无间隙，气流无 法通过，因此，在空气预热器环向等其它密封部位完好时，转子及静态密封板无 严重变形的条件下，漏风率可调节到5%以下。
华能达
巴克杜尔
富仕达
密封合页 加弹簧的 方式
蛇形弹性 密封片的 方式
弹性薄片 接触式
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空预器接触式密封技术介绍
富仕达弹性接触式密封的组成
回转式空气预热器弹性薄片接触式密封装置，包括扇形板、安装在 空气预热器转子上下端的径向隔板、安装在空气预热器转子外筒的轴向 弧形板，其特征在于回转式空气预热器转子的冷热两端均设有密封装置， 密封装置由若干个密封元件组成。 密封元件包括若干层弹性薄型薄片、元件安装主板，每层弹性薄片 之间设有护片，弹性薄片的工作端高出扇形板的密封端面5～20mm。
随着国家对节能减排力度的加大，电厂必须进行内部挖潜, 降低厂用电率，提高锅炉燃烧效率。对空预器密封进行改造是投 资省、见效快，并能为电厂带来良好的经济效益和社会效益的节 能项目。
5
空预器接触式密封技术介绍
空预器密封改造发展方向
弹性接触 式密封
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可调式密封
1
扇形板和弧形板是可 以通过自动或手动调 整的，其中顶部扇形 板大多可以自动调整。
固定式密封
2
预先计算出热态下密 封片和扇形板、弧形 板之间的膨胀间隙， 以保证热态运行时膨 胀以后达到最佳的密 封状态。
6
钢刷式密封
3
密封片采用金属钢丝 刷，利用空气在钢丝 之间的旋流形成密封。 金属钢丝刷密封性能 差,对本体部件有损 伤，寿命较短。
空预器接触式密封技术介绍
弹性接触式密封发展
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空预器接触式密封技术介绍
弹性薄片材料研究开发
试验机 测试仪器
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空预器接触式密封技术介绍
富仕达密封空预器接触式密封突出的优点2
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突出优点
空预器不可反转
空预器可正反转
华能达
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富仕达
空预器接触式密封技术介绍
富仕达密封空预器接触式密封突出的结构
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31 32 A 3 33
31
2
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空预器接触式密封技术介绍
富仕达让客户信任的基础
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富仕达公司实体
富仕达公司品牌
富仕达工程管理
信任 基础
富仕达产品
富仕达技术人员
富仕达后续服务
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空预器接触式密封技术介绍
富仕达业绩增长的内因
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2略
2010
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空预器接触式密封技术介绍
空预器密封改造的必要性
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空预器接触式密封技术介绍
改造现场照片
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2010年2月北仑电厂6#炉100万机组 空预器接触式密封改造
16 空预器接触式密封技术介绍
改造现场照片
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2010年2月北仑电厂6#炉100万机组 空预器接触式密封改造
17 空预器接触式密封技术介绍
改造现场照片
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2010年10月北仑电厂1#炉60万机组 空预器接触式密封改造
18 空预器接触式密封技术介绍
改造现场照片
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2010年10月北仑电厂1#炉60万机组 空预器接触式密封改造
19 空预器接触式密封技术介绍
改造现场照片
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2010年10月江苏谏壁电厂8#炉30万机组 空预器接触式密封改造项目
20 空预器接触式密封技术介绍
改造现场照片
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2010年10月江苏谏壁电厂8#炉30万机组 空预器接触式密封改造项目
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空预器接触式密封技术介绍
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沟通
协作
诚信
双赢
宁波富仕达电力工程有限责任公司
24
通过接触式密封改造 后，假设空预器整体 综合漏风率能从8.5% 降 低 至 4.5% ， 按 照 100 万 机 组 空 预 器 漏 风率每降低1%，可以 节 省 煤 耗 0.15g/kWh ， #6机组一年发电52亿 度，煤价760元/吨计 算，每年能节省费用 158万元。
接触式密封片使用 寿命保守估算为两 年，两年内出现损 坏需更换备件的由 厂家无偿提供。
10
空预器接触式密封技术介绍
富仕达密封空预器接触式密封突出的优点1
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富仕达回转式空气预热器弹性薄片接触式密 封装置的核心技术是弹性薄片,弹性材料的试验制 造是由我方与中科院材料研究所张院士共同合作, 经过长期反复试验而成,是特殊合金钢。 该材料的成份为我方独家拥有并是专利保护的 重点(专利号:ZL2009.2.0316533.5)。 材料经过特殊处理，在长期高温和反复受力状 态，也不会弹性失效或疲劳断裂。 材料经过实验室长期试验，疲劳弯曲寿命达到 270万次以上，达到无断裂变形的理想状态，能 充分满足空气预热器的环境使用要求。
21 空预器接触式密封技术介绍
风机功率实测数据表 （省中试所测试）
#6炉大修前后六大风机电流及功率变化表
机组负 荷（ MW） 引风机 6A电流 （A） 引风机 6A功率 （kW） 引风机 6B电流 （A） 引风机 6B功率 （kW） 送风机 6A电流 （A） 送风机 6A功率 （kW） 送风机 6B电流 （A） 送风机 6B功率 （kW） 一次风 机6A电 流（A） 一次风 机6A功 率 （kW）
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一次风 机6B电 流（A）
一次风 机6B功 率 （kW）
修前
995.9
487.6
4224.2
486.3
4227.1
172.1
1438.8
162.8
1330.5
232.
2027.5
217.6
1865.5
修后
1005.4
451.9
3860.1
450.1
3862.6
150.0
1176.9
159.3
14
空预器接触式密封技术介绍
富仕达弹性接触式密封改造实例
2010年2月北仑电厂#6炉大修时，空预器在原密封片的基础上 安装了富仕达电力技术有限公司开发的新型接触式密封片。3月30日 机组复役后，在满负荷情况下，经中试所现场测试，漏风率数据为 6A为4.8%，6B为4.89%，较修前8%以上的漏风率有大幅度下降。 2010年10月，完成了江苏谏壁电厂8#炉30万机组的空预器接触 式密封改造项目，达到了预期效果，现正由权威部门进行现场测试。 2010年10月，完成了北仑电厂1#炉60万机组的空预器接触式密 封改造项目，达到了预期效果。 2010年12月，将在北仑电厂4#炉60万机组实施空预器接触式密 封改造项目。 已与浙江浙能台州电厂签订了8#炉30万机组的空预器接触式密 封技术改造合同。
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空预器弹性薄片接触式密封 技术改造
宁波富仕达电力工程有限责任公司
1
公司简介
宁波富仕达电力工程有限责任公司是依托电力系统，为电力 企业提供全面的电厂设备运行、维修、管理和技术服务的一家公 司。 经营范围涉及：电力设备、机电设备、电力通讯设备、仪器 仪表的安装、检修、维护、管理以及运行服务、质量监理、船舶 清仓服务、油漆防腐、企业管理、信息工程及技术咨询和其他服 务业务。 公司以先进的管理理念、过硬的检修技术、优质的服务质量 ，为拓展业务和赢得市场奠定了基础，特别是在1000MW/600MW/ 300MW汽机本体、辅机检修、磨煤机检修、空预器密封改造、带压 堵漏、阀门检修、电厂脱硫设备安装及维护、风力发电机检修、运 行检修培训、技术支持等方面树立了自己的品牌和亮点，在电力 行业中赢得了良好的信誉。
1289.5
234.4
2066.5
220.4
1908.7
减少 功率
364.0
364.4
261.9
41.0
-39.0
-43.2
六大风机总计减少功率949.3kW
22 空预器接触式密封技术介绍
接触式密封改造效益估算
节能降耗的最佳选择
估算空预器经过接 触式密封改造后， 每年能节省费用近 73万元。
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空气预热器的严重漏风和低可靠性是中国电站的普遍问题。 很多电站的漏风率达10％以上甚至更高。另外，很多电站空预器 还有堵灰，维护费用高等问题。空预器密封改造是提高锅炉效率 ，降低能耗的主要手段之一。
进行空预器密封改造后，将大大降低厂用电率，提高锅炉效 率。如果再加上出力增加而提高的发电收益，改造一台机组的空 预器，每年可增加的收益非常显著。
弹性薄片磨擦系数小，自润滑层厚度为0.08mm，磨擦系数μ＜0.1，对径向 扇形板和轴向其它弧形板不会产生冲击性磨损，对主轴电机的驱动电流影响很小， 一般不超过2A，系统能长时间安全运行。 空气预热器的转子在热态状况运行时，有一定的圆端面变形和周围其它方 向的变形，即形成蘑菇状，而弹性薄片自身具有弹性，能随间隙大小的变化进行 自动调节，始终与扇形板及轴向其它弧形板紧密封接触。 密封元件为标准件制造，可简化发电企业现场安装工艺，装配修理周期短， 改造项目一般在15天内完成。 结构设计合理，空气预热器的转子在正反转的情况下都不会产生折弯卡死 现象。