凝汽器二次濾網

   時間:2014-03-11 14:11:20
凝汽器二次濾網簡介
    二次濾網是凝汽式汽輪發電廠必不可少的一種輔機設備,其作用是過濾和去除汽輪機凝汽系統開式循環冷卻水中的雜質,儘可能減少對凝汽器內冷卻水管的污染。隨著江河湖……
凝汽器二次濾網正文
  二次濾網是凝汽式汽輪發電廠必不可少的一種輔機設備,其作用是過濾和去除汽輪機凝汽系統開式循環冷卻水中的雜質,儘可能減少對凝汽器內冷卻水管的污染。隨著江河湖海受雜物污染日趨嚴重,二次濾網已成為影響電廠安全經濟運行的關鍵性設備之一。二次濾網不僅要能過濾冷卻水中的固態顆粒及貝殼雜物,防止它們進入凝汽器冷卻管,還要能夠去除堵塞在濾網上的污雜物,這就必須有一套有效清洗濾網和排除污雜物的手段。但到目前為止,無論國內生產還是國外引進的二次濾網,其結構方式尚難達到理想的清洗排污效果,在電廠實際運行中經常出現問題,影響機組安全和高效運行,使相當多的電廠要在實際工作中不斷對其進行改進[1~3]。很明顯,對二次濾網在運行中出現的問題進行歸納分析,並探討如何從結構上對其進行改進,才是解決問題的最終辦法。?
1二次濾網類型與故障模式分析
目前,國內外電廠普遍使用的二次濾網有固定式和旋轉式兩種。
1.1固定式濾網
固定式濾網就是濾網和網芯固定不作轉動,在清洗濾網時,利用濾網前的蝶閥向左或向右偏轉一個角度,使水力產生渦流,將沾附在網面上的雜物剝離帶走,以達到清洗濾網的目的。很顯然,這種靠渦流清洗的能力有限,網眼仍極易被堵塞,堵塞后也極難清除。固定式濾網實際應用效果比較差,需要在運行中頻繁清理,工作量很大[2, 3]。
1.2旋轉式濾網
旋轉式濾網清洗時是讓濾網帶軸芯一起旋轉,靠濾網內外側的水壓差,讓網內側壓力較高的水向網外側實行反方向沖洗,將網面上被沖洗下來的污雜物,再由外殼上的負壓排污管抽吸向外排出。這種濾網旋轉的清洗方式顯然比固定式濾網有了進步,排污率有很大提高。在剛開始推出應用時效果很好,但效果逐漸變差。究其原因是近幾年江河水質污染日趨嚴重,特別是工業垃圾如塑料薄膜等日漸增多,尤其如有吸附性的塑料紙及布片堵塞時,僅靠濾網內外側的水壓差實行沖洗,其清洗能力顯然還不夠。當排污室刮板磨損或脫落後,排污管的抽吸作用隨之減弱,其清洗效果更明顯降低,而吸附在網面和堵塞在網眼中的雜物仍很難清除。近年來,國內外出現了一種用壓力水反衝洗的內旋式二次濾網。所謂內旋式,即在濾網清洗時濾網不轉而讓軸芯旋轉。而軸芯為中空鋼管結構,在空心軸上又縱向裝有一排帶噴嘴的噴水管,另用1台壓力水泵將壓力水通進這一排噴管,讓軸芯一邊慢速旋轉,一邊集中向濾網圓周面實行由內向外的反方向沖洗。這種內旋式而又用壓力水反衝洗濾網的效果要比前一種方式好得多,這也是目前被認為比較先進的一種二次濾網(見圖1)。


但是,如再仔細分析這種二次濾網的結構方式,仍不難看出它的一些缺陷。因為在軸芯旋轉沖洗濾網時,濾網內側360°的圓周面上雖然都能得到沖洗,但負壓抽吸污雜物的排污管位置是固定不變的。也就是說,只有當軸芯上的噴水管旋轉到對準於排污管的位置時,排污管對污雜物的抽吸作用才達到最強,而一旦噴管離開了排污管位置,排污管的抽吸能力便隨之減弱。當軸芯旋轉到180°位置時,則排污管的抽吸能力將減至最弱,這樣會一定程度地影響濾網的清洗效果。由此可見,這種濾網的結構方式還是不夠理想的。文獻[4]中對此進行了一些改進,但當附著物粘性較強時,仍會使排污性能下降。 文獻[5]中引進型濾網使用特殊結構網板,具有防纏繞功能,但費用高,而且結構上仍然存在不穩定區域。?
2濾網結構改進
綜上所述,要保證二次濾網網眼不堵塞和能被沖洗乾淨,關鍵的問題不僅是濾網要具備有效的壓力水反衝洗手段,而且還要求負壓排污管與反衝洗的噴水管緊密配合。只有讓排污管始終保持對污雜物有最強的抽吸作用力時,也才有可能讓濾網達到最佳的清洗效果。
要達到讓負壓排污管與反衝洗噴水管緊密配合,也就是要讓噴水管始終能對準排污管向濾網實行壓力水反衝洗,使沖洗與抽吸同時發揮作用,這樣的濾網清洗效果也必將更好。既要達到讓噴水管始終對準排污管,又要讓濾網圓周面都能被沖洗乾淨,這就必須讓裝有噴水管的軸芯保持不轉,而讓沾有污雜物的濾網慢速旋轉。對這樣的結構方式,我們可以稱之為外旋式二次濾網(見圖2)。


在清洗濾網讓濾網慢速旋轉時,使吸附在網面上和堵塞在網眼內的污雜物被網內側的壓力水噴射沖洗,而被沖洗下來的污雜物,又可有效地被始終對準著噴水管的排污管及時抽走,這種清洗方式就比內旋式更進了一步。讓濾網旋轉還有一個好處,即在緊靠排污管處還可固定添裝一塊耐磨橡膠刮板,讓它緊貼著濾網外側圓面,在濾網慢速旋轉時,用它可以把粘貼在網面上的頑固污雜物刮下來。即使刮板磨損或脫落,這種採用壓力水噴嘴對準負壓排污管同時反衝洗和排污的方式,仍應能保持良好的濾網清洗效果。
3相關問題分析
當然,這種讓濾網旋轉而軸芯不轉的結構方式要比其它濾網複雜得多,又考慮到一些臨海電廠利用海水冷卻的特點,在濾網的具體結構上應儘可能滿足下列要求:
a) 濾網的進出口管、外殼、網芯及緊固件要採用耐海水腐蝕的不鏽鋼結構,傳動濾網可用大小齒輪減速,齒輪也應用耐腐蝕的不鏽鋼。對於濾網傳動裝置、軸芯、軸承及固定支架等易損部件,全部應採用可拆卸分解的結構方式,以便於定期檢修和更換。
b) 在旋轉濾網出口端底部應設置集渣箱,使不易被負壓排污管抽走的渣粒、貝殼等硬質雜物沉積下來,以便定期停用濾網,打開底部排污閥和集渣箱蓋板進行清理。在濾網進出口管段上應開有可拆卸的人孔門,以便進入濾網檢查、修理和給軸承定期加油。
c) 利用壓力水反衝洗濾網,必須另用壓力水源,如增設壓力水泵時,其揚程不應低於8 0 m,泵的進水可取自二次濾網的出口管道;如有方便的壓力水源,也可連接管道直接取用,但必須保證其有足夠的水壓和水量,以便在沖洗濾網時相互間不受影響。
d) 二次濾網應兼有自動操作和手動操作兩種功能,並能隨時切換取用任一種方式。在採用自動操作方式時,它的功能應保證在濾網網眼被污雜物堵塞到一定程度,亦即濾網前後的水壓差達到一定數值時(一般為4 900 Pa),其自動程式控制裝置立即啟動,指令濾網旋轉及反衝洗排污機構開始工作。當濾網被清洗而前後壓差降到預定程度時(一般應小於3 920 Pa),自動程式控制裝置即能及時切斷旋轉濾網及反衝洗排污機構的電源,使反衝洗和排污工作結束,並保證自動性能可靠。
e) 對於沿海多雨地區的電廠,由於二次濾網處於0 m以下的潮濕環境,其自動操作裝置不宜採用電磁閥等電氣設備,因它們極易鏽蝕失靈或短路失控而不能可靠工作。故一般採用油電動機齒輪傳動裝置和用油壓缸驅動排污閥,而齒輪油泵及其操作系統都應高位布置於運轉層上面,反衝洗用的壓力水泵也至少放置在0 m層的地面上。?
4結束語
從凝汽器二次濾網失效的故障模式看,相當一部分是由於水質污染而導致的, 而現階段二次濾網結構上的特點決定了其排污的局限性。因而應對垃圾類型分類,對排污進行綜合考慮,並結合實際情況對二次濾網的結構加以改進,從而有效地提高二次濾網的排污能力。

參考文獻

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[1]吳義松. 凝汽器二次濾網的改進[J]. 華東電力,1995,25(12):46—47
[2]龔鵬超,陳偉慶. 125 MW機組二次濾網的改造與運行[J]. 上海電力,1998(3):20—21?
[3]顧軍. 新型循環水二次濾網的應用[J]. 上海電力,1997(1):12—13??
[4]朱子信. EDP型二次濾網在合山電廠的應用[J]. 廣西電力技術,2001,24(4):27—28?
[5]張振剛. 凝汽器二次濾網運行故障及改造[J]. 華北電力技術,2003(7):30—31

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