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随着我国经济的快速发展,能源问题变得越来越突出,火力发电设备正在向超大容量、超高参数机组的方向发展。空气预热器是大型发电机组的主要辅助设备,如何更好地提高预热器的工作效率,解决难燃无烟煤和劣质煤的高效利用问题是当前重要的研究课题。 阐述了600MW回转式空气预热器的工作原理、结构组成、密封系统以及漏风原因等问题,采用相似三角形法、数学模型以及热-结构数值模拟三种方法,对空气预热器上下端温差以及自身重量引起的挠度所导致的转子及扇形板的位移变形问题进行了分析,获得了系统结构变形量与漏风面积的关系。计算结果表明,其径向最大变形量为38.44mm,与实际测量值基本一致。 对各种密封板结构进行了分析比较,引入国外学者提出的“零”间隙波纹接触式密封板结构,研究了波纹接触式密封板结构参数对其强度的影响,获得了载荷与变形量和等效应力之间的关系,以及对密封板强度影响的主要因素。研究结果表明,这些因素对波纹接触式密封板的等效应力影响顺序为:厚度、波段、迎角、初始伸长量与伸长量。 根据密封板材料的屈服强度,以密封板的弹性和体积为目标函数,进行了弹性板的结构优化。并通过正交模拟实验分析方法,进行了多因素模拟实验,采用直观分析和方差分析方法,对这些因素的显著性进行了验证,得到了其较优的参数组合。结果表明,采用“零”间隙波纹接触式密封板,几乎可以实现径向无漏风,使系统的总漏风量减少80%。针对弹性密封板长期承受0~6.5N循环交变载荷可能出现疲劳损坏的问题,对弹性密封板进行了寿命分析,获得了可正常使用的寿命参数。为今后波纹接触式密封板在工程中的实际应用提供指导意义。