专利名称：回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大、中型电站锅炉使用的回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统。
背景技术：
:回转式空气预热器是电站锅炉的一个重要部套，利用电站锅炉省煤器出口烟气的热量加热电站锅炉燃烧所需要的一次风和二次风，回转式空气预热器转子中的传热元件以回转的方式先后通过烟气流道和一次风、二次风流道，在烟气流道中被加热，在一次风、二次风流道中放热。分隔烟气流道和一次风、二次风流道的部件称为扇形密封板，简称扇形板。三分仓回转式空气预热器在其热端和冷端各有三块扇形板。四分仓回转式空气预热器在其热端和冷端各有四块扇形板。垂直轴转子上部称为热端，下部称为冷端。现有技术的电站锅炉回转式空气预热器的转子组件重达数百吨，为伞形结构，转子轴在中心，转子热态时会发生蘑菇形变形，1000丽等级的电站锅炉以最高负荷运行时该蘑菇形变形量可达55_。大型回转式空气预热器通常在回转式空气预热器的热端采用可调扇形板，在转子热态发生蘑菇形变形时适当向下调整热端可调扇形板，以减少径向漏风间隙，减少漏风量；在回转式空气预热器的冷端，通常使用不可调扇形板，一般采用在冷态预留适当间隙的方法，以保证转子热态发生蘑菇形变形时径向漏风间隙最小又不和冷端扇形板触碰。现有技术轴向密封通常采用固定在转子上的弹性金属折板与外壳弧形板之间在冷态预留适当间隙的方法，以保证转子热态发生蘑菇形变形时轴向漏风间隙最小又不和相对的外壳弧形板触碰，近年有将弹性金属折板演进为多片金属薄片叠层折板或者簇状金属细丝组合体的柔性化动向，试图以金属薄片或者簇状金属细丝的高度弹性变形能力在转子冷态和热态均能形成接触式密封，并将接触式密封推广到径向密封。但由于要求的弹性变形量过大，柔性接触式密封仅在3至6个月能维持良好性能，之后密封性能急剧下降，因此现有技术在推行接触式密封时通常保留全套径向、轴向和周向密封弹性金属折板构件。
发明内容:所要解决的技术问题:现有技术只在热端采用可调扇形板，冷端预留间隙的方法，在多数工况冷端漏风严重；在热端设置的位置传感器工作条件差，易损坏，维护工作量大；热端可调扇形板重达数吨，上、下运动困难，可调扇形板背侧静密封困难；现有技术轴向密封难以适应分侧热清灰工况的转子变形模式。柔性接触式密封仅在3至6个月能维持良好性能，之后密封性能急剧下降。使用固定式扇形板技术的回转式空气预热器，在回转式空气预热器大型化以后漏风率指标差，风机电耗高，明显处于被淘汰劣势。解决其技术问题采用的技术方案:
回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统包括可调柔性密封片、不可调扇形板、外壳弧形板、密封片导向槽、密封片推拉杆、推拉杆密封组件、直行程执行机构、数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器、带有I/O接口的工业PC机；热端不可调扇形板在冷态不与转子上部密封片触碰并留有转子轴向膨胀的间隙，直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片拉回密封片导向槽内，转子在热态发生蘑菇形变形时带有I/O接口的工业PC机指令直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片推出密封片导向槽外；带有I/O接口的工业PC机接受数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器的脉冲信号使可调柔性密封片推出量与转子蘑菇形变形相适应；冷端不可调扇形板在冷态预留有转子蘑菇形变形需要的间隙，直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片推出密封片导向槽外使冷态密封间隙最小，转子在热态发生蘑菇形变形时带有I/o接口的工业PC机指令直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片拉回密封片导向槽内；带有I/o接口的工业PC机接受数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器的脉冲信号使可调柔性密封片拉回量与转子蘑菇形变形相适应；外壳弧形板在冷态预留有转子热态蘑菇形变形和分侧热清灰的转子膨胀量需要的间隙，直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片推出密封片导向槽外使冷态密封间隙最小，转子在热态发生蘑菇形变形或者分侧热清灰时带有I/O接口的工业PC机指令直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片拉回导向槽内；带有I/o接口的工业PC机接受数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器的脉冲信号使可调柔性密封片拉回量与转子蘑菇形变形或者分侧热清灰的转子膨胀量相适应。可调柔性密封片主体由15片厚度为0.1mm的lCrl3的不锈钢薄片叠装组成，一侧有厚度为4mm的0Crl3的不锈钢U型夹夹紧并铆固，可调柔性密封片主体的非夹紧侧沿密封片长度方向开有若干法向细槽以提高可调柔性密封片的分段弹性变形能力。密封片导向槽由0Crl3不锈钢制成，固定在固定扇形板或者外壳弧形板外侧。推拉杆由2Crl3不锈钢制成，一端与可调柔性密封片连接，另一端与直行程执行机构连接。推拉杆密封组件为 浮动环式组件用于推拉杆与预热器外壳之间的密封。直行程执行机构自带数字式定位器将执行机构实时位置反馈回带有I/O接口的工业PC机。数字化位置传感器由涡流式传感头和数字化变送器组成；涡流式传感头布置在冷端空气流道内，用于测量转子冷端端面的变形量并据此推算热端端面的变形量和转子轴向间隙变形量；在分侧热清灰工况，涡流式传感头配有冷风保护。温度传感器测量空气预热器进、出口烟温，带有I/O接口的工业PC机计算空气预热器进、出口烟温的30分钟延迟平均线，推算转子的蘑菇形变形变形量。接触式声波传感器为压电晶体传感器安装在回转式空气预热器壳体外，经推拉杆的声波传导可以传感到可调柔性密封片与转子的轻微触碰声。本发明可用于对现役的电站锅炉回转式空气预热器进行改造，也可用于设计新一代的电站锅炉回转式空气预热器。发明的有益效果: 显著降低回转式空气预热器各种工况下的漏风率，显著降低厂用电率；
可调柔性密封片的质量只有可调扇形板的I %或者更小，可控性好，执行机构轻量化、智能化、能耗低； 智能化可调柔性密封系统没有可调扇形板背侧静密封困难问题，可以长周期维持低漏风率运行； 智能化可调柔性密封系统扩大应用到冷端径向密封，在运行中自动、可控，可以显著降低回转式空气预热器在锅炉中、低负荷时的漏风率，可有效降低一次风机、送风机、引风机的年统计耗电量； 智能化可调柔性密封系统扩大应用到轴向密封，容易适应分侧热清灰的转子特殊变形模式； 数字式位置传感器布置在冷端空气流道内，工作条件较好，不易损坏，维护工作量小； 由空气预热器进、出口烟温推算出转子的蘑菇形变形与数字式位置传感器以及接触式声波传感器互为冗余，可以保障系统长周期安全运行； 非接触式运行，智能化可调柔性密封系统的检修周期可与锅炉本体大修周期相适应，偶尔接触式运行不会损坏可调柔性密封片，但可降低对控制系统的精度要求。
:图1智能化可调柔性密封系统图带有I/O接口的工业 PC机的输出本图仅画出4路示例，实际最多可输出36路。图2智能化可调径向柔性密封剖面3智能化可调轴向柔性密封剖面1至图3中的附图标记:I 数字式位置传感器、2 温度传感器、3 接触式声波传感器、4 带有I/O接口的工业PC机、5 直行程执行机构、6 密封片推拉杆、7 可调柔性密封片、8 不可调扇形板、 9 推拉杆密封组件、10密封片导向槽、11外壳弧形板、12外壳。
具体实施方式
:实例I现结合图1、图2、图3以一台600MW等级超临界电站锅炉，配有2台3分仓回转式空气预热器为例说明实现发明的优选方式。回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统包括可调柔性密封片、不可调扇形板、外壳弧形板、密封片导向槽、密封片推拉杆、推拉杆密封组件、直行程执行机构、数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器、带有I/O接口的工业PC机；热端不可调扇形板在冷态不与转子上部密封片触碰并留有转子轴向膨胀的间隙，直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片拉回密封片导向槽内，转子在热态发生蘑菇形变形时带有I/O接口的工业PC机指令直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片推出密封片导向槽外；带有I/O接口的工业PC机接受数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器的脉冲信号使可调柔性密封片推出量与转子蘑菇形变形相适应；冷端不可调扇形板在冷态预留有转子蘑菇形变形需要的间隙，直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片推出密封片导向槽外使冷态密封间隙最小，转子在热态发生蘑菇形变形时带有I/o接口的工业PC机指令直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片拉回密封片导向槽内；带有I/o接口的工业PC机接受数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器的脉冲信号使可调柔性密封片拉回量与转子蘑菇形变形相适应；外壳弧形板在冷态预留有转子热态蘑菇形变形和分侧热清灰的转子膨胀量需要的间隙，直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片推出密封片导向槽外使冷态密封间隙最小，转子在热态发生蘑菇形变形或者分侧热清灰时带有I/O接口的工业PC机指令直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片拉回导向槽内；带有I/o接口的工业PC机接受数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器的脉冲信号使可调柔性密封片拉回量与转子蘑菇形变形或者分侧热清灰的转子膨胀量相适应。可调柔性密封片主体由15片厚度为0.1mm的lCrl3的不锈钢薄片叠装组成，一侧有厚度为4mm的0Crl3的不锈钢U型夹夹紧并铆固，可调柔性密封片主体的非夹紧侧沿密封片长度方向开有若干法向细槽以提高可调柔性密封片的分段弹性变形能力；2台3分仓回转式空气预热器的热端和冷端共设置24片径向可调柔性密封片，12片轴向可调柔性密封片。密封片导向槽由0Crl3不锈钢制成，固定在固定扇形板或者外壳弧形板外侧。推拉杆由2Crl3不锈钢制成，一端与可调柔性密封片连接，另一端与直行程执行机构连接。推拉杆密封组件为浮动环式组件用于推拉杆与预热器外壳之间的密封。直行程执行机构自带数字式定位器将执行机构实时位置反馈回带有I/O接口的工业PC机。带有I/O接口的工业PC机最多可以控制36台直行程执行机构，分时群控。数字化位置传感器由涡流式传感头和数字化变送器组成；涡流式传感头布置在冷端空气流道内，用于测量转子冷端端面的变形量并据此推算热端端面的变形量和转子轴向间隙变形量；在分侧热清灰工况，涡流式传感头配有冷风保护。温度传感器测量空气预热器进、出口烟温，带有I/O接口的工业PC机计算空气预热器进、出口烟温的30分钟延迟平均线，推算转子的蘑菇形变形变形量。接触式声波传感器为压电晶体传感器安装在回转式空气预热器壳体外，经推拉杆的声波传导可以传感到可调柔性密封片与转子的轻微触碰声，经带有I/o接口的工业PC机确认，指令相关的可调柔性密封片缩回Irnm/次。实例2现结合图1、图3以一台600MW等级超临界电站锅炉A修中增加了 SCR脱硝装置，配有2台3分仓回转式脱硝空气预热器，运行半年后堵灰严重，为解决堵灰严重问题，决定采用分侧热清灰技术，并对2台3分仓回转式脱硝空气预热器做适应性改造为例，说明实现发明的优选方式。回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统包括可调柔性密封片、外壳弧形板、密封片导向槽、密封片推拉杆、推拉杆密封组件、直行程执行机构、数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器、带有I/o接口的工业PC机；外壳弧形板在冷态预留有转子热态蘑菇形变形和分侧热清灰的转子膨胀量需要的间隙，直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片推出密封片导向槽外使冷态密封间隙最小，转子在热态发生蘑菇形变形或者分侧热清灰时带有I/o接口的工业PC机指令直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片拉回导向槽内；带有I/o接口的工业PC机接受数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器的脉冲信号使可调柔性密封片拉回量与转子蘑菇形变形或者分侧热清灰的转子膨胀量相适应。可调柔性密封片主体由15片厚度为0.1mm的lCrl3的不锈钢薄片叠装组成，一侧有厚度为4mm的0Crl3的不锈钢U型夹夹紧并铆固，可调柔性密封片主体的非夹紧侧沿密封片长度方向开有若干法向细槽以提高可调柔性密封片的分段弹性变形能力；2台3分仓回转式空气预热器共设置12片轴向可调柔性密封片。密封片导向槽由0Crl3不锈钢制成，固定在固定扇形板或者外壳弧形板外侧。推拉杆由2Crl3不锈钢制成，一端与可调柔性密封片连接，另一端与直行程执行机构连接。推拉杆密封组件为浮动环式组件用于推拉杆与预热器外壳之间的密封。直行程执行机构自带数字式定位器将执行机构实时位置反馈回带有I/O接口的工业PC机。带有I/O接口的工业PC机最多可以控制36台直行程执行机构，分时群控。数字化位置传感器由涡流式传感头和数字化变送器组成；涡流式传感头布置在冷端空气流道内，用于测量转子冷端端面的变形量并据此推算转子轴向间隙变形量；在分侧热清灰工况，涡流式传感头配有冷风保护。温度传感器测量空气预热器进、出口烟温，带有I/O接口的工业PC机计算空气预热器进、出口烟温的30分钟延迟平均线，推算转子的蘑菇形变形变形量和转子轴向间隙变形量。接触式声波传感器为压电晶体传感器安装在回转式空气预热器壳体外，经推拉杆的声波传导可以传感到可调柔性密封片与转子的轻微触碰声，经带有I/o接口的工业PC机确认，指令相关的可调柔性密封片缩回Irnm/次。
权利要求
1.一种回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统，其特征在于:包括可调柔性密封片、不可调扇形板、外壳弧形板、密封片导向槽、密封片推拉杆、推拉杆密封组件、直行程执行机构、数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器、带有I/O接口的工业PC机；热端不可调扇形板在冷态不与转子上部密封片触碰并留有转子轴向膨胀的间隙，直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片拉回密封片导向槽内，转子在热态发生蘑菇形变形时带有I/o接口的工业PC机指令直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片推出密封片导向槽外；带有I/O接口的工业PC机接受数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器的脉冲信号使可调柔性密封片推出量与转子蘑菇形变形相适应；冷端不可调扇形板在冷态预留有转子蘑菇形变形需要的间隙，直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片推出密封片导向槽外使冷态密封间隙最小，转子在热态发生蘑菇形变形时带有I/o接口的工业PC机指令直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片拉回密封片导向槽内；带有 I/o接口的工业PC机接受数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器的脉冲信号使可调柔性密封片拉回量与转子蘑菇形变形相适应；外壳弧形板在冷态预留有转子热态蘑菇形变形和分侧热清灰的转子膨胀量需要的间隙，直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片推出密封片导向槽外使冷态密封间隙最小，转子在热态发生蘑菇形变形或者分侧热清灰时带有I/o接口的工业PC机指令直行程执行机构通过密封片推拉杆将可调柔性密封片拉回导向槽内；带有I/o接口的工业PC机接受数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器的脉冲信号使可调柔性密封片拉回量与转子蘑菇形变形或者分侧热清灰的转子膨胀量相适应。
2.根据权利要求1所述的回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统，其特征是所述的可调柔性密封片主体由15片厚度为0.1mm的lCrl3的不锈钢薄片叠装组成，一侧有厚度为4mm的0Crl3的不锈钢U型夹夹紧并铆固，可调柔性密封片主体的非夹紧侧沿密封片长度方向开有若干法向细槽以提高可调柔性密封片的分段弹性变形能力。
3.根据权利要求1所述的回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统，其特征是所述的密封片导向槽由0Crl3不锈钢制成，固定在固定扇形板或者外壳弧形板外侧。
4.根据权利要求1所述的回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统，其特征是所述的推拉杆由2Crl3不锈钢制成，一端与可调柔性密封片连接，另一端与直行程执行机构连接。
5.根据权利要求1所述的回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统，其特征是所述的推拉杆密封组件为浮动环式组件用于推拉杆与预热器外壳之间的密封。
6.根据权利要求1所述的回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统，其特征是所述的直行程执行机构自带数字式定位器将执行机构实时位置反馈回带有I/O接口的工业PC机。
7.根据权利要求1所述的回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统，其特征是所述的数字化位置传感器由涡流式传感头和数字化变送器组成；涡流式传感头布置在冷端空气流道内，用于测量转子冷端端面的变形量并据此推算热端端面的变形量和转子轴向间隙变形量；在分侧热清灰工况，涡流式传感头配有冷风保护。
8.根据权利要求1所述的回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统，其特征是所述的温度传感器测量空气预热器进、出口烟温，带有I/O接口的工业PC机计算空气预热器进、出口烟温的30分钟延迟平均线，推算转子的蘑菇形变形变形量。
9.根据权利要求1所述的回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统，其特征是所述的接触式声波传感器为压电晶体传感器安装在回转式空气预热器壳体外，经推拉杆的声波传导可以传感到可调柔性密封片与转`子的轻微触碰声。
全文摘要
本发明涉及一种大、中型火电机组使用的回转式空气预热器智能化可调柔性密封系统。包括可调柔性密封片、不可调扇形板、外壳弧形板、密封片导向槽、密封片推拉杆、推拉杆密封组件、直行程执行机构、数字式位置传感器、温度传感器、接触式声波传感器、带有I/O接口的工业PC机；可调柔性密封片的质量只有可调扇形板的1％或者更小，可控性好，执行机构轻量化、智能化、能耗低；扩大应用到冷端径向密封和轴向密封可显著降低回转式空气预热器各种工况下的漏风率，显著降低厂用电率；非接触式运行，智能化可调柔性密封系统的检修周期可与锅炉本体大修周期相适应；容易适应分侧热清灰的空气预热器转子特殊变形模式，解决脱硝空气预热器堵灰严重的问题。
文档编号F16J15/16GK103148219SQ20131006728
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月4日 优先权日2013年3月4日
发明者章礼道 申请人:章礼道