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二次濾網(wǎng)
一、二次濾網(wǎng)概述
連云港力能電力二次濾網(wǎng)是凝汽器循環(huán)水系統(tǒng)中的主要設備之一，它用于過濾冷卻水，除去水流中可能堵塞管板和冷卻管的雜物，保證凝汽器等換熱設備及其膠球清洗裝置的正常運行。
EDF型排污斗旋轉反沖洗型二次濾網(wǎng)是新一代實用新型專利產(chǎn)品，采用網(wǎng)芯固定排污斗旋轉分區(qū)強化反沖洗工作原理，其網(wǎng)芯以隔板沿周向等分成若干分格并與外殼固定，對流經(jīng)網(wǎng)面的循環(huán)水進行過濾，網(wǎng)芯內部設置一排污斗，排污斗步進旋轉依次對準網(wǎng)芯每一分格，利用循環(huán)水進出水管之間的差壓，對網(wǎng)面進行分區(qū)強化反沖洗排污。整機結構合理、反沖洗效果好、網(wǎng)芯清潔度高、排污能力強、運行水阻小、工作可靠、性能優(yōu)良，可長期穩(wěn)定免維護自動化運行，整機技術性能水平處于，并廣泛應用于6MW至300MW火力發(fā)電機組冷卻水開式循環(huán)系統(tǒng)中，用戶使用業(yè)績優(yōu)良。
二、產(chǎn)品特點
目前各電廠凝汽器循環(huán)水系統(tǒng)中較為普遍使用的固定式和旋轉式兩種二次濾網(wǎng)，通過多年來運行實踐證明，主要存在以下幾點問題：
1、固定式的特點：
網(wǎng)芯固定不能旋轉，清理污物效果差，網(wǎng)孔易堵塞，清理要等待停機。
2、旋轉式特點：
網(wǎng)芯旋轉、清洗時靠負壓反沖，該濾網(wǎng)清污能力較固定式強，但是當洪峰季節(jié)貨水污較嚴重時，以及水中含塑料薄膜。雜草等粘俯力較強的污物時，清洗效果仍不理想，如遇排污室刮板磨損嚴重時，清污效果更差，結構上也存在較大缺點：
（1）驅動網(wǎng)芯的一對大小齒輪常年在含泥沙等雜質的水中運行、極易磨損和腐蝕，嚴重影響機組安全和經(jīng)濟運行。
（2）傳動控制系統(tǒng)較為復雜，一般由控制電磁閥、油泵、油箱、油缸、油馬達、油路控制箱等組成，運行之中容易發(fā)生漏油、控制失靈現(xiàn)象。
（3）維修、檢修工作量大。
針對上述二次濾網(wǎng)存在的缺點，我公司通過調查研究和反復試制制設計成電回轉反沖式二次濾網(wǎng)，是目前使用性能適合的二次濾網(wǎng)，它具有以下特點：
1、網(wǎng)芯驅動齒輪與循環(huán)水隔絕，潤滑系統(tǒng)采用全封閉開形式，齒輪不再受水、泥沙等雜質磨損和侵蝕。
2、消除了老式二次濾網(wǎng)存在的傳動系統(tǒng)復雜易產(chǎn)生故障的缺點，動行安全可靠，檢修維護方便。
三、結構形式和工作原理
電動旋轉反沖式二次濾網(wǎng)結構形式如附圖1，它主要由：⑴殼體⑵不銹鋼網(wǎng)芯⑶傳動機構⑷減速機⑸排污門等五個部件組成。
工作原理：經(jīng)過攔污柵和一次濾網(wǎng)過濾的循環(huán)水中仍含有不少懸浮物和泥沙等雜質，經(jīng)過循環(huán)水泵進入二次濾網(wǎng)再過濾，當水中懸浮物和泥沙等雜質在濾網(wǎng)處附到一定數(shù)量時，濾網(wǎng)的內外水壓差增大到控制系統(tǒng)規(guī)定數(shù)值時（一般為500mmH2O柱），啟動控制系統(tǒng)動用、排污機構投入工作，將附著物排出二次濾網(wǎng)，待內處壓差恢復到正常時（一般≤400mmH2O柱）控制機構關閉、循環(huán)往復，從而完成過濾排污工作過程。
四、規(guī)格型號（參見附表）
規(guī)格型號 |
通徑DN(mm) |
適用汽輪機功率(MW) |
設計溫度 |
設計壓力 |
附注說明 |
ELW—500 |
500 |
N6 |
80℃ |
0.6MPa
|
反沖洗水量：不大于總循環(huán)水量的5%～10%
反沖洗間隔時間(設定)：1～24小時可調
反沖洗時間(設定)：0～10分鐘可調
|
ELW—600 |
600 |
N12 |
ELW—700 |
700 |
N12-25 |
ELW—800 |
800 |
N25 |
ELW—900 |
900 |
N25-50 |
ELW—1000 |
1000 |
N50 |
ELW—1200 |
1200 |
N50-100 |
ELW—1400 |
1400 |
N100 |
ELW—1600 |
1600 |
N100-200 |
ELW—1800 |
1800 |
N200-300 |
ELW—2000 |
2000 |
N300 |
ELW—2200 |
2200 |
N300以上 |
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1二次濾網(wǎng)類型與故障模式分析
目前，外電廠普遍使用的二次濾網(wǎng)有固定式和旋轉式兩種。
1.1固定式濾網(wǎng)
固定式濾網(wǎng)就是濾網(wǎng)和網(wǎng)芯固定不作轉動，在清洗濾網(wǎng)時，利用濾網(wǎng)前的蝶閥向左或向右偏轉一個角度，使水力產(chǎn)生渦流，將沾附在網(wǎng)面上的雜物剝離帶走，以達到清洗濾網(wǎng)的目的。很顯然，這種靠渦流清洗的能力有限，網(wǎng)眼仍極易被堵塞，堵塞后也極難清除。固定式濾網(wǎng)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(wǎng)
旋轉式濾網(wǎng)清洗時是讓濾網(wǎng)帶軸芯一起旋轉，靠濾網(wǎng)內外側的水壓差，讓網(wǎng)內側壓力較高的水向網(wǎng)外側實行反方向沖洗，將網(wǎng)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(wǎng)旋轉的清洗方式顯然比固定式濾網(wǎng)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(yè)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(wǎng)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后，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(wǎng)面和堵塞在網(wǎng)眼中的雜物仍很難清除。近年來，外出現(xiàn)了一種用壓力水反沖洗的內旋式二次濾網(wǎng)。所謂內旋式，即在濾網(wǎng)清洗時濾網(wǎng)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臺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(wǎng)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沖洗濾網(wǎng)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(wǎng)（見圖1）。
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但是，如再仔細分析這種二次濾網(wǎng)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(wǎng)時，濾網(wǎng)內側360°的圓周面上雖然都能得到?jīng)_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于排污管的位置時，排污管對污雜物的抽吸作用才達到強，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弱，這樣會一定程度地影響濾網(wǎng)的清洗效果。由此可見，這種濾網(wǎng)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(wǎng)使用特殊結構網(wǎng)板，具有防纏繞功能，但費用高，而且結構上仍然存在不穩(wěn)定區(qū)域。
2濾網(wǎng)結構改進
綜上所述，要保證二次濾網(wǎng)網(wǎng)眼不堵塞和能被沖洗干凈，關鍵的問題不僅是濾網(wǎng)要具備有效的壓力水反沖洗手段，而且還要求負壓排污管與反沖洗的噴水管緊密配合。只有讓排污管始終保持對污雜物有強的抽吸作用力時，也才有可能讓濾網(wǎng)達到適合的清洗效果。
要達到讓負壓排污管與反沖洗噴水管緊密配合，也就是要讓噴水管始終能對準排污管向濾網(wǎng)實行壓力水反沖洗，使沖洗與抽吸同時發(fā)揮作用，這樣的濾網(wǎng)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(wǎng)圓周面都能被沖洗干凈，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(wǎng)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(wǎng)（見圖2）。
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在清洗濾網(wǎng)讓濾網(wǎng)慢速旋轉時，使吸附在網(wǎng)面上和堵塞在網(wǎng)眼內的污雜物被網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)外側圓面，在濾網(wǎng)慢速旋轉時，用它可以把粘貼在網(wǎng)面上的頑固污雜物刮下來。即使刮板磨損或脫落，這種采用壓力水噴嘴對準負壓排污管同時反沖洗和排污的方式，仍應能保持良好的濾網(wǎng)清洗效果。
3相關問題分析
當然，這種讓濾網(wǎng)旋轉而軸芯不轉的結構方式要比其它濾網(wǎng)復雜得多，又考慮到一些臨海電廠利用海水冷卻的特點，在濾網(wǎng)的具體結構上應盡可能滿足下列要求：
a) 濾網(wǎng)的進出口管、外殼、網(wǎng)芯及緊固件要采用耐海水腐蝕的不銹鋼結構，傳動濾網(wǎng)可用大小齒輪減速，齒輪也應用耐腐蝕的不銹鋼。對于濾網(wǎng)傳動裝置、軸芯、軸承及固定支架等易損部件，全部應采用可拆卸分解的結構方式，以便于定期檢修和更換。
b) 在旋轉濾網(wǎng)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(wǎng)，打開底部排污閥和集渣箱蓋板進行清理。在濾網(wǎng)進出口管段上應開有可拆卸的人孔門，以便進入濾網(wǎng)檢查、修理和給軸承定期加油。
c) 利用壓力水反沖洗濾網(wǎng)，必須另用壓力水源，如增設壓力水泵時，其揚程不應低于8 0 m，泵的進水可取自二次濾網(wǎng)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(wǎng)時相互間不受影響。
d) 二次濾網(wǎng)應兼有自動操作和手動操作兩種功能，并能隨時切換取用任一種方式。在采用自動操作方式時，它的功能應保證在濾網(wǎng)網(wǎng)眼被污雜物堵塞到一定程度，亦即濾網(wǎng)前后的水壓差達到一定數(shù)值時（一般為4 900 Pa），其自動程控裝置立即啟動，指令濾網(wǎng)旋轉及反沖洗排污機構開始工作。當濾網(wǎng)被清洗而前后壓差降到預定程度時（一般應小于3 920 Pa），自動程控裝置即能及時切斷旋轉濾網(wǎng)及反沖洗排污機構的電源，使反沖洗和排污工作結束，并保證自動性能可靠。
e) 對于沿海多雨地區(qū)的電廠，由于二次濾網(wǎng)處于0 m以下的潮濕環(huán)境，其自動操作裝置不宜采用電磁閥等電氣設備，因它們極易銹蝕失靈或短路失控而不能可靠工作。故一般采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(tǒng)都應高位布置于運轉層上面，反沖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(wǎng)失效的故障模式看，相當一部分是由于水質污染而導致的, 而現(xiàn)階段二次濾網(wǎng)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，并結合實際情況對二次濾網(wǎng)的結構加以改進，從而有效地提高二次濾網(wǎng)的排污能力。
五、安裝及注意事項
1）二次濾網(wǎng)可臥式安裝在凝汽器進口，也可安裝在循環(huán)泵出口，其效果相同。
2）濾網(wǎng)進口直管段長度應大于循環(huán)水管道直徑。
3）安裝時不可傾斜，連接要牢固。
4）濾網(wǎng)與凝汽其、器循環(huán)水管進口間距保持100mm以上，并在濾網(wǎng)與凝汽器之間加裝補償節(jié)，便于檢修裝拆和補償之用。
5）安裝后，須清除濾網(wǎng)前循環(huán)水管中的一切雜物，投運前，并作運行試驗。
六、定貨須知
1、 提供接管通徑、壓力及汽輪機功率。
2、 循環(huán)水流量設計值及水中雜質含量。
循環(huán)水中雜質含量居多的是何種雜質。
如若改換需方提供安裝方案、接管通徑、原濾網(wǎng)圖紙復印件。
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