310 MW机组循环水旋转滤网改造
2014-11-20周小嘉
周小嘉
(大唐华银株洲火力发电有限公司,湖南株洲412005)
旋转滤网是火力发电厂供水系统中主要的滤水清污设备,它与上游侧的拦污栅配套使用,可以有效地拦截和清除水中的携带物水草、树叶、树枝、鱼虾、垃圾等污物,为保证凝汽器安全经济运行起到很大的作用。近年来,城市给水、化工、冶金和城市污水处理等工程,采用该设备的愈增。
某厂2台310 MW机组采用4台XKC2500型旋转滤网,由于运行中水力的侵蚀和冲击作用,造成弧形底座严重移位,轨道框架、网板变形,滚轮、滚轮轴及链板磨损,使设备运行卡涩等故障频出,严重影响了设备正常运行。
1 结构与工作原理
1.1 结构
旋转滤网主要由上部机架、驱动电机和减速机、传动系统、网板和链条、下部框架和导轨、冲洗水系统、集污槽等组成〔1〕。
1.2 工作原理
受电机驱动,运输链条带动用螺栓与之相连接的网板,作自下而上的移动。利用网板拦截网前水流中的污物,并提到0 m层以上用压力水冲洗网板上的污物,达到过滤水质的目的。
传动过程:操作启动后,电动机驱动减速装置输出轴上主动小链轮,由链条带动上部链轮组旋转,使运输链条绕轨道下部的弧形导轨自下而上地带动网板循环往复运行,完成清污全部过程。
该厂2台310 MW机组旋转滤网与拦污栅配套使用,其结构型式吸收了老式的前倾式和后倾式旋转滤网的优点,在水下采用后倾式,网板向后倾斜捞起脏物,在地面上利用导轨导向,网板向前倾斜以利于脏物的冲洗,由于网板倾角的变化极大地增加了对悬浮物的捞取和冲洗功能,提高净化效果。
安全保护机构:当水源中悬浮脏污物较多或遇有异常情况,负荷转矩增加到超过额定转矩时,设在主动小链轮内的安全销被剪断,旋转滤网和电动机停止运行,说明链条和网板被障碍物卡阻,应立即检查并清除障碍物,换安全销方可投入运行。
链条防松报警装置:旋转滤网经过一段时间运行后,由于链板轴孔磨损,受力变形等因素,链条会伸长,由于自重压在半圆轨道外侧,使传感块动作,触发行程开关发出信号,主机停运。可采用拉紧调节装置调节链条松紧。
2 存在的问题
该厂4台旋转滤网于2004年7月投运,运行后先后出现了结构变形的重大问题,严重时导致旋转滤网不能工作。以4号机组3号机旋转滤网为例进行介绍。
2.1 弧形底座严重移位
检测其中心偏移情况:靠4号机侧已偏离中心150 mm,靠2号侧已偏离中心100 mm,底座的移位导致与底座相连的下部导轨移位后会导致网板呈倾斜式运转而影响运行〔2〕。
底座8个M24地脚螺栓全部折断或变形。损坏原因是地脚螺栓强度不够,并在河水的浸泡和冲击下,最终造成螺栓锈蚀和损坏,产生底座移位和运行中漂移。
2.2 轨道框架严重变形
如图1,由于底座和下部轨道的移位,河水面以下的6个米字架 (每个高2.5 m)已全部变形,从而导致与米字架相连接的2个轨道之间的距离减小,进而导致轨道侧面与滚轮轴末端发生摩擦,致滚轮轴上的销子脱落,链板散架。由于轨道框架变形严重的缘故,导致滚轮、滚轮轴及链板结合面全部磨损。
图1 滚轮、滚轮轴及链板结构简图
3 结构的改进及效果
3.1 弧形底座
校正校平底座,用2根轨道钢压紧底座端部,将进水端轨道钢与滤网轨道及底板、出水端轨道钢用圆钢与侧墙内预埋铁及底板焊接牢固,见图2,改进后可底座的牢固性及平稳性增强,提高了承受的载荷能力和冲击力。
图2 弧形底座加固图
3.2 轨道框架
原采用的米字框架因焊接接点多,受力接触面大,水对其产生的冲击力大,易产生变形;将其改造为方形框架,即用16号工字钢作为横梁,两端焊接在2个轨道上,间距为离井底6 m以内800 mm,6 m以上1 000 mm,另外在工字钢中间焊接3根Φ30 mm圆钢,间距为800 mm,减少框架与水的接触,框架的承受的冲击力减小,同时新框架的强度大有提高,并且不易变形。
另外需特别注意的是在焊接工字钢及圆钢前需校正2个轨道的间距、平行度、垂直度,需制作专用丝杆与施焊的配合,为防止校正后的轨道因焊接发生变形〔2〕。焊好横梁后,再移去顶杆,消除焊后应力,防止轨道变窄而导致的轨道侧面与滚轮轴末端发生摩擦。
3.3 防磨处理
在不锈钢链板和滚轮上嵌入防磨铜套如图3所示〔3〕,避免了直接磨损导致的损坏,减少了因更换滚轮、滚轮轴、链板所花费的人工和财力。
图3 防磨铜套及组件简图
4 运行情况及效果
该厂4号机组3号旋转滤网针对易磨损件和框架变形件的情况,实施了防止磨损和变形的改造措施后,符合文献〔4〕质检标准,且设备运行一直良好,无异常现象发生。
同时此方案在该厂另外3台旋转滤网上应用推广,也收到了很好的效果。
〔1〕陕西煤炭建设公司管件设备厂.XKC2500型旋转滤网装配总图〔R〕.2003.
〔2〕大唐华银株洲火力发电有限公司.310 MW机组汽机检修工艺规程〔S〕.2003.
〔3〕唐金松.简明机械设计手册〔S〕.1992.
〔4〕电力部建设协调司.电力建设施工、验收及质量验评标准汇编 (汽轮机篇)〔S〕.北京:中国电力出版社,2001.