回转式空预器作为锅炉设备的重要能量回收装置具有尺寸小、钢耗少、布置方便等诸多优点,但也存在漏风率较高的致命缺点。接触式柔性密封是近来兴起的新型密封技术,理论上可以实现“零”间隙密封,但现有设计中未考虑密封片两侧流场压差形成的载荷作用,难以达到预期密封效果。此外,回转式空预器的固有结构决定了接触式柔性密封装置处于400℃下的高循环疲劳的工作环境,难以保证较高的使用寿命。针对上述问题,本文对目前市场上一种新型复合式柔性密封装置进行了研究。通过对回转式空预器结构及工作原理的研究,分析得出了漏风主要是直接漏风造成的,降低漏风率的根本在于将密封间隙控制在最小,转子的热态变形是导致漏风间隙变大的主要原因。通过理论分析,推导出了密封装置能承受的流场压差与其总体尺寸间的计算关系式。建立了密封装置处于最不利工作状况下的局部回转式空预器流场模型、柔性密封装置及其周围局部流场的流固耦合模型及柔性密封装置的力学模型,分别对其进行了数值模拟分析。通过对局部回转式空预器流场的数值模拟,得到了密封间隙与流场压力及漏风率之间的关系曲线、转子运行中流场压力和漏风率的波动曲线。数值模拟结果表明:(1)流场压力分布由冷端到热端、出入口到密封处及二级密封到一级密封处其压力分布呈现一定规律性;(2)为使回转式空预器的漏风率小于5%,其漏风间隙需控制在3mm以内;(3)转子运行中对空预器内部流场压力、密封压差及漏风率均会造成一定的波动。基于流场数值模拟的计算结果,对不同结构参数的密封片进行了流固耦合模拟,对比了流固耦合计算结果与直接施加表面压强计算结果的差异性。流固耦合计算结果表明,新型密封片可以抵御7300Pa的流场压差,但由于流场压差的作用,密封片的密封补偿量仅能达到4mm左右,能满足热端转子直径4m以内的区域的变形要求,对于4m以外的区域,需加装热双金属自补偿装置,才能达到预期密封效果。最后,为了客观评估和检验新型柔性密封装置的疲劳寿命及可靠性,对其进行了400℃下的疲劳寿命试验,根据试验结果,新型复合式柔性密封装置的高温疲劳循环寿命达600万次以上。新型复合式柔性密封装置实测安装效果良好,漏风率仅为4%左右,同时具备较高的使用寿命及可靠性。新型复合式柔性密封装置不单适用1000MW的锅炉机组,对其他不同规模的机组同样具备参考意义。