膠球清洗二次濾網(wǎng)改造原理及方案發(fā)揮的良好效果
原膠球清洗二次濾網(wǎng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題由于3*,4°機(jī)組循環(huán)水引水明渠取水口海生物較多,公司二次濾網(wǎng)采用連續(xù)運(yùn)行模式,改造之前膠球清洗二次濾網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中容易傳動(dòng)軸斷裂、聯(lián)軸器螺栓松脫或斷裂、網(wǎng)芯容易堵塞的問(wèn)題,每一次膠球清洗二次濾網(wǎng)動(dòng)力軸,短軸斷裂事故或者膠球清洗二次濾網(wǎng)堵塞,機(jī)組均須限500MW負(fù)荷進(jìn)行凝汽器半側(cè)隔離搶修處理。且受較小.的檢修空間限制,每次處理膠球清洗二次濾網(wǎng)斷軸事故的時(shí)間低需約24h,嚴(yán)重影響公司1000Mw機(jī)組運(yùn)行的安全及經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)3*,4"機(jī)組原膠球清洗二次濾網(wǎng)投運(yùn)以來(lái)出現(xiàn)的故障統(tǒng)計(jì)和分析,總結(jié)出膠球清洗二次濾網(wǎng)存在3個(gè)主要問(wèn)題。
(1)膠球清洗二次濾網(wǎng)動(dòng)力軸和排污斗短軸直徑90mm,軸頸過(guò)小,在連續(xù)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中膠球清洗二次濾網(wǎng)受水流沖擊較大,在運(yùn)行過(guò)程中共出現(xiàn)6次動(dòng)力軸和短軸斷裂事故,如圖1和圖2所示。
(2)膠球清洗二次濾網(wǎng)聯(lián)軸器采用12個(gè)M20x120mm的螺栓進(jìn)行固定,螺栓受力過(guò)大,特別是在斷軸以后。在運(yùn)行過(guò)程中共出現(xiàn)了14次聯(lián)軸器螺栓松脫或斷裂的事故。
(3)膠球清洗二次濾網(wǎng)網(wǎng)芯孔徑過(guò)小,僅為中8mm,運(yùn)行過(guò)程中垃圾極易造成網(wǎng)芯的堵塞(圖3)。在夏季垃圾.較多時(shí)期,每臺(tái)膠球清洗二次濾網(wǎng)平均每?jī)?周需要清理一次。當(dāng)膠球清洗二次濾網(wǎng)隔離人工清理時(shí),凝汽器鈦管水側(cè)出現(xiàn)斷水,在凝汽器汽側(cè)汽流沖擊下?lián)Q熱管束的振動(dòng)增大,造成管束和管板間磨損。另外,隔離時(shí)鈦管會(huì)出現(xiàn)溫度升高現(xiàn)象,致使鈦管膨脹加長(zhǎng)。由于兩側(cè)管板間距變化較小,鈦管膨脹加長(zhǎng)后會(huì)產(chǎn)生拱起彎曲,與管隔板間的磨損加劇。上述因素極易造成鈦管的磨損穿孔,致使凝汽器出現(xiàn)泄漏,影響機(jī)組整個(gè)汽水系統(tǒng)的安全。
膠球清洗二次濾網(wǎng)改造原理及方案
本次改造分為2部分:一部分對(duì)膠球清洗二次濾網(wǎng)傳動(dòng)部件進(jìn)行改造,包含排污斗短軸、聯(lián)軸器、動(dòng)力軸,從而避免膠球清洗二次濾網(wǎng)斷軸事故發(fā)生;二部分是對(duì)膠球清洗二次濾網(wǎng)網(wǎng)芯進(jìn)行改造,即對(duì)膠球清洗二次濾網(wǎng)的通流面積改造。具體改造方案如下。
2.1將膠球清洗二次濾網(wǎng)傳動(dòng)部件進(jìn)行升級(jí)改造對(duì)動(dòng)力軸以及與動(dòng)力軸連接的上下聯(lián)軸器重新進(jìn)行設(shè)計(jì)改造,取消排污斗上部的連接短軸,并將下聯(lián)軸器直接和排污斗焊接在一起,如圖4所示。
(①排污斗改造。拆除原有的排污斗上部與動(dòng)力軸連接的聯(lián)軸器及其短軸,將原短軸連接位置的排污斗上端加長(zhǎng)約200mm,并在加長(zhǎng)段上部焊接改造后的聯(lián)軸器代替,增強(qiáng)其受剪切應(yīng)力。
(②動(dòng)力軸改造。將原來(lái)的膠球清洗二次濾網(wǎng)動(dòng)力軸(上軸)更改為雙相不銹鋼材質(zhì)的軸,軸徑由目前的90mm改造為120mm,軸受剪切力F=3.14rσ,其中,σ為屈服強(qiáng)度,r=中/2。經(jīng)過(guò)計(jì)算,新軸剪切力.約為原軸的1.8倍。軸與減速箱連接尺寸不變。
(③)聯(lián)軸器改造。原有聯(lián)軸器采用12個(gè)M20x120mm的螺栓進(jìn)行固定,運(yùn)行中容易松動(dòng)脫落,。本次改造,聯(lián)軸器重新加工,根據(jù)軸尺寸增大聯(lián)軸器輪盤(pán)直徑,并采用16個(gè)M20的螺栓和8個(gè)φ39mm柱銷(xiāo)同時(shí)進(jìn)行固定,按剪切力公式計(jì)算,改造后剪切應(yīng)力大約增強(qiáng)至3倍以上,可以防止運(yùn)行中出現(xiàn)螺栓松動(dòng)甚至被剪斷的情況發(fā)生。
2.2將網(wǎng)芯整體更換膠球清洗二次濾網(wǎng)的網(wǎng)芯網(wǎng)孔由目前的8mm改造為13mm,如圖4所示。通流面積s=3.14rn,r=$/2。代入改造前網(wǎng)孔數(shù)量n為137280個(gè),改造后網(wǎng)孔數(shù)量n為61000個(gè)。通過(guò)計(jì)算Sa通g=6.9m2,S改造后=8.1m2。
通過(guò)改造,膠球清洗二次濾網(wǎng)的通流面積比原濾網(wǎng)面積增大1.2m2。而且鈦管小尺寸為φ25x0.7mm,即內(nèi)徑23.6mm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于改造后的膠球清洗二次濾網(wǎng)網(wǎng)芯孔徑13mm,同樣保證了通過(guò)膠球清洗二次濾網(wǎng)的垃圾能穿過(guò)凝汽器鈦管不致堵塞。通過(guò)改造,預(yù)計(jì)可以降低循環(huán)水泵的運(yùn)行電流,還可以有效的防止膠球清洗二次濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象,從而提高了機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)性。
由于近年來(lái)越來(lái)越多的大容量、高參數(shù)超(超)臨界的沿海電廠,循環(huán)水水質(zhì)的清潔程度直接影響機(jī)組的安全性與經(jīng)濟(jì)性,因此膠球清洗二次濾網(wǎng)的安全有效運(yùn)行,也越來(lái)越受到重視。靖海電廠1000MW機(jī)組膠球清洗二次濾網(wǎng)改造后至今未發(fā)生膠球清洗二次濾網(wǎng)故障導(dǎo)致降負(fù)荷事件。該技術(shù)不僅是膠球清洗二次濾網(wǎng)設(shè)計(jì)廠家改進(jìn)的良好技術(shù)借鑒,也是大多數(shù)在用膠球清洗二次濾網(wǎng)故障率高的電廠的值得參考的技術(shù)改造方案,該優(yōu)化設(shè)計(jì)若用于膠球清洗二次濾網(wǎng)系統(tǒng)基建期間設(shè)計(jì)安裝要求,更能發(fā)揮良好的效果。