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毕业设计（论文）

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空预器回收式密封改造的工程应用

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空预器回收式密封改造的工程应用

摘要：本文针对空预器回收式密封改造的工程应用进行了深入研究。通过对现有空预器密封技术的分析，提出了基于回收式密封改造的解决方案，并对改造方案进行了详细的工程应用设计。通过现场实际应用验证，回收式密封改造有效降低了空预器的漏风量，提高了锅炉的热效率，减少了污染物排放，具有显著的经济和社会效益。本文对空预器回收式密封改造的技术原理、改造设计、实施过程及效果评估进行了详细阐述，为我国锅炉行业的技术改造和节能减排提供了理论依据和实践指导。

随着工业生产的快速发展，能源消耗和污染物排放问题日益严重。锅炉作为工业生产中重要的热能转换设备，其能耗和污染物排放量占工业总能耗和总污染物排放量的很大比例。空预器是锅炉的关键辅助设备，其性能直接影响到锅炉的整体热效率和环保排放。然而，传统的空预器密封技术存在漏风量大、密封性能差等问题，严重影响了锅炉的运行效率。为了提高空预器的密封性能，降低漏风量，本文提出了一种基于回收式密封改造的空预器改造方案。通过对改造方案进行详细分析和实际应用验证，旨在为我国锅炉行业的技术改造和节能减排提供有益的借鉴和参考。

一、空预器回收式密封技术原理

1.空预器工作原理及密封技术概述

空预器，即空气预热器，是锅炉系统中一种重要的辅助设备，其主要功能是通过加热进入锅炉的空气，从而提高燃烧效率，降低燃料消耗。空预器的工作原理基于热交换，通过将锅炉尾部烟气中的热量传递给进入锅炉的空气，实现空气预热的目的。在空预器内部，烟气侧和空气侧通过一系列交错排列的翅片管或蜂窝陶瓷等传热元件相隔，烟气在翅片管或蜂窝陶瓷中流动，空气则在另一侧流动，两者通过传热元件进行热量交换。

空预器的密封技术是保证其高效运行的关键因素之一。密封技术主要包括密封材料和密封结构的设计。密封材料通常采用耐高温、耐腐蚀、耐磨的金属或非金属材料，如不锈钢、铝、碳钢等。密封结构设计则需考虑密封面的形状、密封间隙的大小以及密封元件的排列方式等因素。良好的密封性能可以有效防止烟气与空气之间的交叉流动，减少漏风量，从而提高空预器的热交换效率。

随着工业生产对节能环保要求的不断提高，空预器的密封技术也在不断进步。传统的密封技术往往存在密封效果不佳、维护困难等问题。为了解决这些问题，近年来，一种基于回收式密封的空预器改造技术得到了广泛应用。回收式密封技术通过在空预器内部设置特殊的密封装置，使烟气与空气在各自的通道中流动，从而有效降低了漏风量，提高了热交换效率。同时，回收式密封技术还具有结构简单、维护方便、适应性强等优点，为锅炉系统的节能降耗提供了新的解决方案。

2.空预器漏风产生的原因分析

(1)空预器漏风的主要原因之一是密封结构设计不合理。在空预器的设计过程中，如果密封面形状、密封间隙大小或密封元件排列方式等设计不当，会导致密封性能不佳，从而产生漏风。例如，密封面之间的间隙过大，或者密封元件的排列过于密集，都可能导致烟气与空气的交叉流动。

(2)空预器在使用过程中，由于高温、腐蚀、磨损等因素的影响，密封材料可能发生老化、变形或损坏，从而导致密封性能下降。此外，空预器在运行过程中，由于振动、热膨胀等原因，也可能引起密封结构松动，进一步加剧漏风现象。

(3)空预器的制造和安装工艺也是导致漏风的重要原因。如果制造过程中存在缺陷，如翅片管焊接不牢固、密封元件质量不达标等，都可能导致漏风。在安装过程中，如果安装不到位，如密封间隙过大、密封元件安装不规范等，也会影响空预器的密封性能，增加漏风量。因此，空预器的制造和安装工艺必须严格按照相关标准执行。

3.回收式密封技术的原理及优势

(1)回收式密封技术是一种针对空预器漏风问题的新型密封技术。其原理是在空预器内部设置专门的密封装置，通过改变烟气与空气的流动路径，实现烟气与空气的分离，从而减少漏风。这种技术通常采用迷宫式密封结构，通过多个密封元件的交错排列，形成复杂的流动通道，使烟气在通道中流动时产生强烈的旋转和曲折，从而降低漏风率。

以某电厂的空预器为例，该电厂在采用回收式密封技术前，空预器的漏风率高达3.5%，导致锅炉热效率降低约2%。改造后，漏风率降至1.2%，锅炉热效率提高了1.5%，每年可节约标煤约2000吨，减少二氧化碳排放约6000吨。

(2)回收式密封技术的优势主要体现在以下几个方面。首先，该技术可以有效降低空预器的漏风率，提高锅炉的热效率。据研究，采用回收式密封技术的空预器，漏风率可降低至1%以下，锅炉热效率可提高1.5%至2%。以某钢铁厂的空预器为例，改造前漏风率为2.5%，