回转式空气预热器因其换热效率高、结构紧凑、金属耗材少等特点,一直被广泛应用于大型锅炉机组。作为大型火力发电机组锅炉的重要换热设备,回转式空气预热器可充分吸收锅炉尾部烟气的余热,降低排烟温度,提升一二次风温度,强化炉膛燃烧,提高锅炉机组的整体效率。但回转式预热器动静结构之间的间隙、烟气与空气侧的压力差、转子热变形等因素造成了预热器的漏风量大的问题,漏风将直接影响预热器的安全运行,降低锅炉机组的经济效益。采取一定的密封装置对预热器进行改造是解决预热器漏风问题的主要方法。因此,回转式空气预热器漏风原理和规律探究、密封方式和效率研究一直是工程人员和学者密切关注的课题。在国家重点专项“660MW高效超超临界循环流化床锅炉提效技术研究”项目的支持下,本文针对回转式空气预热器的漏风和密封问题作了深入的研究,主要内容如下:本文首先介绍了电站常用的管式空气预热器和回转式空气预热器结构及运行原理。分析了回转式空气预热器漏风形成的原因,总结了携带漏风和直接漏风两种不同的漏风类型;指出了由烟气侧与空气侧压力差和径向漏风间隙是引起漏风量大的主要原因。介绍了漏风率这一回转式预热器漏风性能的评价指标,并据此提出减小回转式预热器减小漏风量的主要措施。其次,针对预热器转子径向间隙过大的问题,利用ANSYS有限元分析法对回转式空气预热器转子仓室隔板的热变形问题进行了模拟计算,证明了有限元分析法计算转子热变形问题的可靠性。探究了烟气进口温度、隔板高度、隔板长度对预热器转子的热端、冷端及外缘的水平位移和竖直位移变化的影响。发现径向漏风间隙随转子高度增加而减小、随转子半径减小而减小。根据烟气温度和隔板尺寸对转子变形的影响规律,提出了转子冷端和热端间隙大小的经验计算公式。最后,针对回转式空气预热器普遍采用的多重密封的工艺结构特点,利用CFD软件模拟了多重密封泄露气体的流动过程,根据密封腔的速度和压力分布探究了多重密封的密封原理,发现了漏风“透气效应”的存在。研究了多重密封压力差、密封间隙大小、密封级数等因素对漏风量和泄露系数的影响,结果表明在密封压力差较大的区域改造密封间隙收益较大;密封级数越大,改造收益降低;大型循环流化床机组适合采用的密封级数为Z=2或Z=3。提出了叉式密封与多重密封相结合的密封方式,数值计算结果表明,三密封加三叉密封的密封方式可使漏风量至少降低40%,为工程中的密封改造提供了依据,对预热器乃至机组效率的提高具有一定的工程实用价值。