專利名稱：三扇區(qū)式空氣預熱裝置的扇區(qū)板及密封的布置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明涉及采用雙徑向密封的三扇區(qū)旋轉(zhuǎn)蓄熱式空氣預熱器，且特別涉及到將預熱器分成三個扇區(qū)的扇區(qū)板的布置及尺寸確定。
在大型蒸汽發(fā)生器，例如公用蒸汽發(fā)生器中燒煤，最普遍采用的工藝就是燒煤粉。對于燒煤粉，在制粉裝置內(nèi)通常利用空氣對煤進行干燥、分級和輸送。至制粉裝置的空氣稱作一次空氣，而殘余燃燒空氣稱為二次空氣。在能夠進行點火前，煤一般都要進行干燥，且此干燥是采用一次熱空氣來完成的。隨后該空氣再將干燥后的煤粉送至爐子。
三扇區(qū)式空氣預熱器用于大型燃煤鍋爐上，特別是希望采用冷的一次空氣風機之處。該預熱器是這樣設計的，通過將預熱器的空氣側分成兩扇區(qū)，二次空氣處于一單獨的空氣預熱裝置中，可以在這樣的情況下對高壓一次空氣進行加熱。
在空氣加熱器中提供密封裝置，防止煙道氣體與空氣混合，這是眾所周知的。這些密封可以包括在轉(zhuǎn)動體和外殼之間圍繞在轉(zhuǎn)動體周圍的軸向密封，和沿著構成轉(zhuǎn)動體內(nèi)格間的徑向延伸隔板的上下邊緣延伸的徑向密封。沿隔板邊緣的徑向密封件與將空氣預熱器分成煙氣扇區(qū)和空氣扇區(qū)的扇區(qū)板呈摩擦閉合。這些徑向密封件與扇區(qū)板的相互接合減少了煙氣與空氣的泄漏和混合。
為了盡可能實際地減少泄漏，通常均提供一雙密封結構。在這種結構中，扇區(qū)板在尺寸上與兩個轉(zhuǎn)動體格間是相等的，使處在兩個連續(xù)的徑向延伸的轉(zhuǎn)動體格間隔板(隔膜)上的徑向密封同時與扇區(qū)板相互作用。這與單密封結構不同，單密封結構中扇區(qū)板在尺寸上只需與一個格間相等。雙密封結構的問題是扇區(qū)板在空氣預熱器中占據(jù)或阻塞很大比例的流動面積。每個雙密封扇區(qū)板所阻塞的流動面積是單密封扇區(qū)板的兩倍。這就意味著通過空氣預熱器的壓降提高了，或規(guī)格需要增大。
本發(fā)明的概要本發(fā)明涉及一個三扇區(qū)式空氣預熱器，它包括在煙氣和空氣扇區(qū)之間是雙徑向密封，而在一次空氣和二次空氣扇區(qū)之間僅是單徑向密封。更特指地，煙氣扇區(qū)和兩空氣扇區(qū)之間的扇區(qū)板在尺寸上與兩個轉(zhuǎn)動體格間相等，從而提供雙密封；而一次空氣和二次空氣扇區(qū)之間的扇區(qū)板在尺寸上只與一個格間相等，從而提供單密封。
附圖的簡要說明

圖1是制粉裝置和三扇區(qū)式空氣預熱器系統(tǒng)的示意圖；圖2是三扇區(qū)旋轉(zhuǎn)蓄熱式空氣預熱器的總體立體圖，為了表示上扇區(qū)板，拿走了一部分；圖3是現(xiàn)有技術中具有雙徑向密封的三扇區(qū)式空氣預熱裝置轉(zhuǎn)動體裝置的簡圖；圖4是類似于圖3的，但表示的是本發(fā)明扇區(qū)板的結構；圖5是一部分扇區(qū)板和轉(zhuǎn)動體的橫截面圖，表示的是雙密封結構；圖6是空氣預熱器一部分的平面圖，表示軸向密封結構。
優(yōu)選實施例的說明附圖中的圖1給出了制煤粉裝置12結合一個三扇區(qū)式空氣預熱器14的整體布置。煤自供料線16供入制粉裝置12，而煤粉通過通道18供入一蒸汽發(fā)生裝置(未示出)的噴煤嘴。來自蒸汽發(fā)生裝置的煙氣通過導管20供入空氣預熱器14，而后冷卻后的煙氣通入煙囪。一次燃燒空氣由鼓風裝置22吹入空氣預熱裝置14，而且至少有一部分該一次燃燒空氣供入空氣預熱器14中由煙氣加熱過的多個部分中的一個。導管24內(nèi)加熱過的一次空氣可與來自導管26的未經(jīng)加熱的一次空氣混合，在導管28內(nèi)生成最終的一次空氣供入制粉裝置12。此一次空氣對煤進行干燥，協(xié)助制粉裝置內(nèi)煤粉的分級，而且將煤粉輸送到蒸汽發(fā)生裝置。二次燃燒空氣由鼓風機30供入空氣預熱器的另一扇區(qū)，在該處由煙氣加熱，而后直接供入蒸汽發(fā)生裝置。這就是三扇區(qū)式空氣預熱器結合一制煤粉裝置和蒸汽發(fā)生裝置的全部傳統(tǒng)布置和運轉(zhuǎn)方式。
圖2是根據(jù)本發(fā)明所構造的一空氣預熱器14的立體圖。該空氣預熱器14包括一其中安裝有轉(zhuǎn)動體34的轉(zhuǎn)動體外殼32。正如傳統(tǒng)方式中那樣，該轉(zhuǎn)動體包括大量的熱交換元件，它們自煙氣流36吸收熱，且將這些熱傳遞給進來的空氣流38。轉(zhuǎn)動體34的轉(zhuǎn)動方向如箭頭40所示。為了更清楚地表示本發(fā)明，圖2中未示出轉(zhuǎn)動體34的內(nèi)部結構，但是它應該包括徑向隔板或隔膜，它們形成各熱交換元件的格間，以及包括徑向密封，這將在下面進行說明。
轉(zhuǎn)動體外殼32由扇區(qū)板42、44和46分成三個扇區(qū)。在轉(zhuǎn)動體34的底部有相對應的扇區(qū)板。這三扇區(qū)為煙氣扇區(qū)48、一次空氣扇區(qū)50和二次空氣扇區(qū)52。熱煙氣36由連接導管54(在圖中部分剖切)導入扇區(qū)48，通過扇區(qū)48向下流動，將熱量傳遞給轉(zhuǎn)動體格間內(nèi)的傳熱表面，然后通過導管連接裝置56流出。由于這個熱的傳熱表面隨后轉(zhuǎn)動通過一次和二次空氣扇區(qū)50和52，該熱量即傳遞給通過二次空氣入口導管連接裝置58和一次空氣入口導管連接裝置59(見圖1)進入的空氣，在導管連接裝置區(qū)62內(nèi)形成熱的一次空氣流60和在導管連接裝置區(qū)66內(nèi)形成熱的二次空氣流64。
圖3和圖4是表示空氣預熱器轉(zhuǎn)動體和殼體的平面圖，給出了扇區(qū)板與轉(zhuǎn)動體的徑向密封的關系。圖3示出的是根據(jù)現(xiàn)有技術的扇區(qū)板，而圖4示出的是本發(fā)明。這些圖表示的是扇區(qū)板的橫截面。隔板或隔膜68將轉(zhuǎn)動體分成格間70，其中包括傳熱表面，通常布置在適于裝入格間的模件內(nèi)。連接在這些隔膜上緣和下緣的是徑向密封72，其橫截面示于圖5。圖5所示為雙密封結構，其中扇區(qū)板44大到足以橫跨兩個格間，因此當轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動時兩徑向密封72總是與扇區(qū)板相互接合的。這亦可見于圖3，其中現(xiàn)有技術的各扇區(qū)板42、44和46有著同樣的尺寸且橫跨兩個格間。但是，如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明，一次空氣扇區(qū)50和二次空氣扇區(qū)52之間的扇區(qū)板46較小且只橫跨一個格間，因此在某特定時刻只有一個徑向密封72與扇區(qū)板46相接觸。
采用雙徑向密封結構的原因是為了減少扇區(qū)間的泄漏。在三扇區(qū)式空氣預熱器上為減少泄漏而提供雙徑向密封時，有時難于滿足對一次和二次空氣低壓降的要求，因為氣流受到大尺寸扇區(qū)板的阻塞。在本發(fā)明中，扇區(qū)板46之一較小，因此提供了更大的通過轉(zhuǎn)動體的空氣流動面積和較小的壓降。對于泄漏，人們最關心的是空氣預熱器的空氣側和煙氣側之間的泄漏。一次和二次空氣之間的泄漏增加一些是可以允許的。在本發(fā)明中，在煙氣扇區(qū)和兩空氣扇區(qū)之間仍保持雙密封。例如，在一個具有50°一次空氣扇區(qū)的三扇區(qū)式空氣預熱器中，如果用一個10°的一次空氣扇區(qū)板46代替一個20°的扇區(qū)板，一次空氣的壓降將減少25％至30％。
盡管一次和二次空氣扇區(qū)之間的泄漏不象空氣扇區(qū)和煙氣扇區(qū)之間的泄漏那么關鍵，而且甚至本發(fā)明有增大一次和二次空氣扇區(qū)之間泄漏的傾向，但是人們還是希望使該處的泄漏保持最小?？梢圆扇〉囊环N方式是，在將一次和二次空氣扇區(qū)之間的徑向密封由雙密封變?yōu)閱蚊芊獾耐瑫r，其間的軸向密封仍保持雙密封而不轉(zhuǎn)變?yōu)閱蚊芊?。此示于圖6，該圖所示為一空氣預熱器的一部分，給出了外殼32、轉(zhuǎn)動體34、隔膜68和扇區(qū)板44和46。安裝于外殼32內(nèi)部的是軸向密封板74和76(三個軸向密封板圖中只示出兩個)，其沿轉(zhuǎn)動體的整個高度延伸。安裝在轉(zhuǎn)動體上的是軸向密封78，它與徑向密封72相同或相似。在轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動時這些軸向密封78與軸向密封板相接合，就如徑向密封與扇區(qū)板相接合一樣。當一次和二次空氣扇區(qū)之間的扇區(qū)板46根據(jù)本發(fā)明減小尺寸只橫跨一個格間時，相應的軸向密封板76可如圖所示保持雙密封的尺寸，因此總是橫跨兩個軸向密封件。
權利要求
1.一種用于一個三扇區(qū)旋轉(zhuǎn)蓄熱式空氣預熱器的密封布置形式，其包括一轉(zhuǎn)動體外殼，一位于所述轉(zhuǎn)動體外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)動體，它具有多個徑向延伸的隔膜并在所述轉(zhuǎn)動體內(nèi)形成格間，且具有沿所述隔膜的軸向邊緣延伸的徑向密封，且還包括扇區(qū)板，它位于所述空氣預熱器的兩軸向端，將所述空氣預熱器分成一煙氣扇區(qū)、一次空氣扇區(qū)和二次空氣扇區(qū)，改進之處在于所述煙氣扇區(qū)和所述一次空氣扇區(qū)之間及所述煙氣扇區(qū)和所述二次空氣扇區(qū)之間的扇區(qū)板具有在所有時間均與兩個所述徑向密封接合的尺寸，而所述一次和二次空氣扇區(qū)之間的一扇區(qū)板具有在任何特定時間均與一個所述徑向密封相接合的尺寸。
2.如權利要求1所述的密封布置形式，其還包括圍繞所述轉(zhuǎn)動體的外側間隔布置的軸向密封和在所述各扇區(qū)之間連接于所述轉(zhuǎn)動體外殼的內(nèi)側、與所述軸向密封相接合的軸向密封板，且其中所述各軸向密封板具有在所有時刻均與兩個所述軸向密封相接合的尺寸。
全文摘要
一種三扇區(qū)式空氣預熱器，其包括一次空氣扇區(qū)和煙氣扇區(qū)之間以及二次空氣扇區(qū)和煙氣扇區(qū)之間的扇區(qū)板，它具有較大尺寸，從而提供雙徑向密封。然而，一次和二次空氣扇區(qū)之間的扇區(qū)板較小且只提供單徑向密封。這樣一個較小的扇區(qū)板減弱了通過空氣預熱器的壓降，而所損失的只是兩空氣扇區(qū)之間的泄漏增加。一次和二次空氣扇區(qū)之間的軸向密封可仍保持一雙密封的尺寸。
文檔編號F28D19/04GK1163659SQ96190702
公開日1997年10月29日 申請日期1996年6月12日 優(yōu)先權日1995年6月29日
發(fā)明者W·C·高斯, T·G·麥格拉 申請人:Abb·空氣預熱器有限公司