本实用新型涉及空气预热器密封技术领域，更具体地说，涉及一种空气预热器自补偿密封系统。
背景技术：
空气预热器是利用锅炉等装置的排烟热量来预热的换热器，其作用是降低锅炉等设备的排烟温度，提高热效率，多用于燃煤电站锅炉中。一般分为管箱式、回转式两种，其中回转式又分为风罩回转式和受热面回转式，燃煤电站锅炉通常采用的是受热面回转式预热器。
燃煤电站锅炉中的回转式空预器漏风率是锅炉节能的一项重要指标，空预器的漏风通常分为携带漏风和直接漏风，携带漏风为转子内部传热元件间空腔中的空气随转子转动而带入烟气的漏风；直接漏风为空气在空气-烟气压力差的驱动下，通过转子密封片和壳体之间的间隙而产生的漏风。其中直接漏风一般为空预器泄漏的主要部分。
为了控制预热器直接漏风，最重要的是减少泄漏间隙，因此通常是在空预器每个扇形仓的中间加装一道隔板(从冷端到热端)，同时在隔板上加装径向密封片，这样在任意时刻均至少有两条密封片与扇形板配合，形成一个缓冲区，进而减少径向漏风量。传统的密封片一般选用考登钢材质，厚度2mm-3mm。冷态下与空预器扇形板调整为设计固定间隙，空预器热态运行期间受转子形变量影响，该间隙值会自动变大，间隙增大造成漏风量增加，进而影响锅炉效率。因此，如何降低空气预热器的漏风率是行业内一直追求的目标。
经检索，关于如何降低空气预热器的漏风率已有大量专利公开，如中国专利申请号：2014101858819，发明创造名称为：空气预热器密封系统，该申请案公开了空气预热器密封系统，包括上扇形板、下扇形板和多个柔性接触式密封装置，柔性接触式密封装置安装在空气预热器径向转子格仓板上，柔性接触式密封装置包括合页式弹簧和设置在合页式弹簧上的柔性接触式密封滑块、以及用于压紧合页式弹簧下端的拉杆，上扇形板的半径出口处连接有一上导板，该上导板倾斜向上设置；下扇形板的半径出口处连接有一下导板，该下导板倾斜向下设置。该方案不失为对空气预热器密封的良好探索，但仍有进一步提升的空间，行业内对于空气预热器密封的研究也从未停止。
技术实现要素：
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服现有技术中空预器密封组件易受转子形变量的影响，而导致密封不严密的问题，提供了一种空气预热器自补偿密封系统，能够有效降低空气预热器的漏风率，提高了锅炉效率，降低了能耗。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种空气预热器自补偿密封系统，包括设置在转子热端扇形密封板上的自补偿密封装置，自补偿密封装置包括滑动密封单元和固定单元，其中滑动密封单元用于与转子的热端扇形密封板相接触密封，固定单元的一端设置在热端径向隔板上，固定单元的另一端与滑动密封单元相铰接，且滑动密封单元和固定单元之间水平连接有复位弹簧。
作为本实用新型更进一步的改进，滑动密封单元包括呈l型分布的密封滑块和滑动杆，其中密封滑块用于与热端扇形密封板相接触密封，且密封滑块与热端扇形密封板相对的侧壁沿靠近铰接点的方向高度逐渐降低。
作为本实用新型更进一步的改进，固定单元包括呈l型分布连接段和固定段，其中连接段的一端与密封滑块的底部相铰接，连接段的另一端下方设置有固定段，固定段设置在热端径向隔板上，且固定段与滑动杆之间平行设置有复位弹簧。
作为本实用新型更进一步的改进，滑动杆与固定段上相对应位置均开设有贯穿的连接孔，连接螺杆依次穿过滑动杆与固定段上的连接孔，且连接螺杆与滑动杆相连的一端通过限位块限位，连接螺杆与固定段相连的另一端通过固定螺母固定。
作为本实用新型更进一步的改进，固定段上的连接孔为与连接螺杆上的螺纹段相配合的螺纹孔。
作为本实用新型更进一步的改进，还包括设置在转子冷端扇形密封板上的自补偿密封装置。
作为本实用新型更进一步的改进，自补偿密封装置进入空气预热器热端扇形密封板前，密封滑块顶端位置高于热端扇形密封板底部位置。
作为本实用新型更进一步的改进，密封滑块顶端位置高于热端扇形密封板底部位置的距离范围为3mm-6mm。
作为本实用新型更进一步的改进，密封滑块采用不锈钢材质。
作为本实用新型更进一步的改进，密封滑块与热端扇形密封板或冷端扇形密封板相对的侧壁上设有石棉密封层。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种空气预热器自补偿密封系统，滑动密封单元和固定单元之间水平连接有复位弹簧。复位弹簧采用水平设置的方式，不仅能够减轻空气预热器运行时，烟气从热端流向冷端时带来的飞灰积累，且积累的飞灰在自身的重力作用下易从复位弹簧上掉落，进一步减轻了复位弹簧的飞灰积累情况，提高了复位弹簧的使用寿命，避免频繁更换自补偿密封装置，降低了生产成本。
(2)本实用新型的一种空气预热器自补偿密封系统，密封滑块与热端扇形密封板相对的侧壁沿靠近铰接点的方向高度逐渐降低，便于在转子运动时带动密封滑块进入到热端扇形密封板下方并与热端扇形密封板保持接触密封状态。
(3)本实用新型的一种空气预热器自补偿密封系统，滑动杆与固定段上相对应位置均开设有贯穿的连接孔，连接螺杆依次穿过滑动杆与固定段上的连接孔，且连接螺杆与滑动杆相连的一端通过限位块限位，连接螺杆与固定段相连的另一端通过固定螺母固定，复位弹簧套设在连接螺杆外周，连接螺杆的可拆卸连接方式便于更换复位弹簧，由于在实际生产中，复位弹簧在自补偿密封装置中属于易损零件，而本装置中复位弹簧可以随时进行更换，降低了自补偿密封装置的维护和更换成本，提高了经济效益。
(4)本实用新型的一种空气预热器自补偿密封系统，由于自补偿密封装置进入空气预热器热端扇形密封板前，密封滑块的位置高于与热端扇形密封板的位置，因此在自补偿密封装置在转子的带动下进入空气预热器热端扇形密封板下方时，密封滑块在热端扇形密封板挤压力的作用下，向左下方运动并带动滑动杆沿连接螺杆的长度方向向右挤压复位弹簧。当转子继续转动并带动自补偿密封装置从空气预热器热端扇形密封板下方出来时，滑动杆在复位弹簧的作用下向左移动并带动密封滑块恢复到初始位置。通过复位弹簧的弹性变形来调整热端扇形密封板与密封滑块之间的间隙，实现自动补偿功能。
(5)本实用新型的一种空气预热器自补偿密封系统，通过空气预热器运行冷态前的一次性设计间隙调整，就能够保证空气预热器在不同热负荷工况下，热端扇形密封板与密封滑块之间的间隙始终保持为零，达到了完全密封效果，且复位弹簧的寿命长，能够保证长期运行，能够有效降低空气预热器的漏风率，提高锅炉的效率，降低生产成本。
附图说明
图1为本实用新型中空气预热器热端扇形密封板的安装结构示意图；
图2为本实用新型中空气预热器自补偿密封装置的主视结构示意图；
图3为本实用新型中空气预热器自补偿密封装置与热端扇形密封板相接触密封状态的结构示意图；
图4为本实用新型中空气预热器自补偿密封装置与冷端扇形密封板相接触密封状态的结构示意图。
示意图中的标号说明：
100、转子；110、热端扇形密封板；120、冷端扇形密封板；130、热端径向隔板；140、冷端径向隔板；210、固定单元；211、连接段；212、固定段；220、连接铰轴；230、滑动密封单元；231、密封滑块；232、滑动杆；240、复位弹簧；250、连接螺杆；251、固定螺母；252、限位块。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
实施例1
结合图1-图4，本实施例的一种空气预热器自补偿密封系统，包括设置在转子100热端扇形密封板110上的自补偿密封装置，自补偿密封装置包括滑动密封单元230和固定单元210，其中滑动密封单元230用于与转子100的热端扇形密封板110相接触密封，固定单元210的一端设置在热端径向隔板130上，固定单元210的另一端与滑动密封单元230相铰接，且滑动密封单元230和固定单元210之间水平连接有复位弹簧240，如图2所示，本实施例中复位弹簧240与热端扇形密封板110相平行。复位弹簧240采用水平设置的方式，不仅能够减轻空气预热器运行时，烟气从热端流向冷端时带来的飞灰积累，且积累的飞灰在自身的重力作用下易从复位弹簧240上掉落，进一步减轻了复位弹簧240的飞灰积累情况，提高了复位弹簧240的使用寿命，避免频繁地更换自补偿密封装置，降低了生产成本。
如图2所示，本实施例中滑动密封单元230包括呈l型分布的密封滑块231和滑动杆232，具体地，本实施例中密封滑块231靠近铰接点的一侧底部垂直向下设置有滑动杆232。其中密封滑块231用于与热端扇形密封板110相接触密封，且密封滑块231的长度与热端扇形密封板110的径向长度一致(即图1中的前后方向)，空气预热器运行时，在转子100的带动下，位于热端扇形密封板110下方的密封滑块231始终与热端扇形密封板110保持接触密封状态，且密封滑块231与热端扇形密封板110相对的侧壁沿靠近铰接点的方向高度逐渐降低，具体地，如图2中所示方位，密封滑块231上方侧壁从左至右高度逐渐降低，即密封滑块231与热端扇形密封板110相对的侧壁为倾斜设置，便于在转子100运动时带动密封滑块231进入到热端扇形密封板110下方并与热端扇形密封板110保持接触密封状态。
本实施例中固定单元210包括呈l型分布连接段211和固定段212，l型结构更加稳定，其中连接段211的一端与密封滑块231的底部相铰接，具体地，如图2所示，本实施例中连接段211与密封滑块231之间通过连接铰轴220进行铰接。连接段211的另一端下方垂直设置有固定段212，固定段212设置在热端径向隔板130上，固定段212的长度与热端扇形密封板110的径向长度一致(即图2中的前后方向)，且固定段212与滑动杆232之间平行设置有复位弹簧240。具体地，本实施例中密封滑块231的底部沿长度方向(即图2中的前后方向)均匀设置有多个滑动杆232，多个滑动杆232与固定段212的长度方向之间对应设置有多个复位弹簧240，用于支撑密封滑块231的运动，保证运动的稳定性，提高了密封效果。
本实施例中滑动杆232与固定段212上相对应位置均开设有贯穿的连接孔，连接螺杆250依次穿过滑动杆232与固定段212上的连接孔，且连接螺杆250与滑动杆232相连的一端通过限位块252限位，连接螺杆250与固定段212相连的另一端通过固定螺母251固定，复位弹簧240套设在连接螺杆250外周，连接螺杆250的可拆卸连接方式便于更换复位弹簧240，由于在实际生产中，复位弹簧240在自补偿密封装置中属于易损零件，而本实施例中复位弹簧240可以随时进行更换，降低了自补偿密封装置的维护和更换成本，提高了经济效益。具体地本实施例中固定段212上的连接孔为与连接螺杆250上的螺纹段相配合的螺纹孔，即连接螺杆250的右侧配合旋入固定段212上的螺纹孔内并通过固定螺母251固定，能够保证复位弹簧240在压缩或回弹时，连接螺杆250不会发生偏移，进一步保障了自补偿密封装置运动的稳定性。
本实施例的自补偿密封装置进入空气预热器热端扇形密封板110前，密封滑块231顶端位置高于热端扇形密封板110底部位置，且密封滑块231顶端位置高于热端扇形密封板110底部位置的距离范围为3mm-6mm，即密封滑块231顶端与热端扇形密封板110底部之间的垂直间隙为3mm-6mm。具体地，本实施例中密封滑块231与热端扇形密封板110与之间的垂直间隙为5mm。由于自补偿密封装置进入空气预热器热端扇形密封板110前，密封滑块231的位置高于与热端扇形密封板110的位置，因此在自补偿密封装置在转子100的带动下进入空气预热器热端扇形密封板110下方时，密封滑块231在热端扇形密封板110挤压力的作用下，向左下方运动并带动滑动杆232沿连接螺杆250的长度方向向右挤压复位弹簧240。当转子100继续转动并带动自补偿密封装置从空气预热器热端扇形密封板110下方出来时，滑动杆232在复位弹簧240的作用下向左移动并带动密封滑块231恢复到初始位置。通过复位弹簧240的弹性变形来调整热端扇形密封板110与密封滑块231之间的间隙，实现自动补偿功能。本实施通过空气预热器运行冷态前的一次性设计间隙调整，就能够保证空气预热器在不同热负荷工况下，热端扇形密封板110与密封滑块231之间的间隙始终保持为零，达到了完全密封效果，且复位弹簧240的寿命长，能够保证长期运行，能够有效降低空气预热器的漏风率，提高锅炉的效率，降低生产成本。
实施例2
本实施例的一种空气预热器自补偿密封系统，其结构与实施例1基本相同，更进一步地，如图4所示，本实施例中还包括设置在转子100冷端扇形密封板120上的自补偿密封装置，其结构与设置在转子100热端扇形密封板110上的自补偿密封装置相同，且自补偿密封装置固定在冷端径向隔板140上。不仅保证了热端扇形密封板110的密封效果，还能够空气预热器冷端扇形密封板120的密封效果，进一步降低空气预热器的漏风率，提高锅炉的效率，降低生产成本。
本实施例中密封滑块231采用不锈钢材质，不锈钢的耐高温抗氧化性能良好，且密封滑块231与热端扇形密封板110或冷端扇形密封板120相对的侧壁上设有石棉密封层，使得密封滑块231与热端扇形密封板110或冷端扇形密封板120之间通过软接触密封，提高了密封效果，进一步降低空气预热器的漏风率，提高锅炉的效率。
本实施例中密封滑块231与热端扇形密封板110与之间的垂直间隙为3mm。
实施例3
本实施例的一种空气预热器自补偿密封系统，其结构与实施例1基本相同，其不同之处在于，本实施例中密封滑块231与热端扇形密封板110与之间的垂直间隙为6mm。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
1.一种空气预热器自补偿密封系统，其特征在于：包括设置在转子(100)热端扇形密封板(110)上的自补偿密封装置，自补偿密封装置包括滑动密封单元(230)和固定单元(210)，其中滑动密封单元(230)用于与转子(100)的热端扇形密封板(110)相接触密封，固定单元(210)的一端设置在热端径向隔板(130)上，固定单元(210)的另一端与滑动密封单元(230)相铰接，且滑动密封单元(230)和固定单元(210)之间水平连接有复位弹簧(240)。
2.根据权利要求1所述的一种空气预热器自补偿密封系统，其特征在于：滑动密封单元(230)包括呈l型分布的密封滑块(231)和滑动杆(232)，其中密封滑块(231)用于与热端扇形密封板(110)相接触密封，且密封滑块(231)与热端扇形密封板(110)相对的侧壁沿靠近铰接点的方向高度逐渐降低。
3.根据权利要求2所述的一种空气预热器自补偿密封系统，其特征在于：固定单元(210)包括呈l型分布连接段(211)和固定段(212)，其中连接段(211)的一端与密封滑块(231)的底部相铰接，连接段(211)的另一端下方设置有固定段(212)，固定段(212)设置在热端径向隔板(130)上，且固定段(212)与滑动杆(232)之间平行设置有复位弹簧(240)。
4.根据权利要求3所述的一种空气预热器自补偿密封系统，其特征在于：滑动杆(232)与固定段(212)上相对应位置均开设有贯穿的连接孔，连接螺杆(250)依次穿过滑动杆(232)与固定段(212)上的连接孔，且连接螺杆(250)与滑动杆(232)相连的一端通过限位块(252)限位，连接螺杆(250)与固定段(212)相连的另一端通过固定螺母(251)固定。
5.根据权利要求4所述的一种空气预热器自补偿密封系统，其特征在于：固定段(212)上的连接孔为与连接螺杆(250)上的螺纹段相配合的螺纹孔。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种空气预热器自补偿密封系统，其特征在于：还包括设置在转子(100)冷端扇形密封板(120)上的自补偿密封装置。
7.根据权利要求1所述的一种空气预热器自补偿密封系统，其特征在于：自补偿密封装置进入空气预热器热端扇形密封板(110)前，密封滑块(231)顶端位置高于热端扇形密封板(110)底部位置。
8.根据权利要求1所述的一种空气预热器自补偿密封系统，其特征在于：密封滑块(231)顶端位置高于热端扇形密封板(110)底部位置的距离范围为3mm-6mm。
9.根据权利要求1-5或7或8任意一项所述的一种空气预热器自补偿密封系统，其特征在于：密封滑块(231)采用不锈钢材质。
10.根据权利要求9所述的一种空气预热器自补偿密封系统，其特征在于：密封滑块(231)与热端扇形密封板(110)或冷端扇形密封板(120)相对的侧壁上设有石棉密封层。
技术总结