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| 二次濾網(wǎng)在膠球清洗裝置運行中損壞的原因及處理分析？ |
二次濾網(wǎng)在膠球清洗裝置運行中損壞的原因及處理分析？
1◆二次濾網(wǎng)運行背景：
原合山電廠(chǎng)#6機B二次濾網(wǎng)為無(wú)錫市華東電力設備有限公司設計生產(chǎn)的EPL---1400型排污斗旋轉負壓反沖洗二次濾網(wǎng)。該二次濾網(wǎng)是汽輪機凝結器裝置的重要設備，其作用是過(guò)濾凝結器的冷卻水，除去可能堵塞凝結器管子的雜物，以提高凝結器冷卻水管的清潔度，提高換熱效率，改善凝結器的真空，降低發(fā)電煤耗。
它由一級電動(dòng)裝置、傳動(dòng)桿、二級傳動(dòng)裝置、水平軸承室、網(wǎng)芯、輻板、殼體、排污斗八大部分組成。該二次濾網(wǎng)，利用負壓產(chǎn)生反沖效果，清理掉水中雜物。冷卻水從弧形網(wǎng)芯內部往外部流動(dòng)，垃圾積在網(wǎng)壁上。網(wǎng)芯分成十二個(gè)網(wǎng)格，排污時(shí)，排污斗對準某一格，電動(dòng)排污門(mén)打開(kāi)，形成負壓，冷卻水通過(guò)網(wǎng)芯反向從排污斗排出，網(wǎng)格上的垃圾被沖走。間隔一定時(shí)間（設定值為2分鐘）后，二級傳動(dòng)裝置帶動(dòng)排污斗轉動(dòng)至下一個(gè)網(wǎng)格，該網(wǎng)格開(kāi)始清理12個(gè)網(wǎng)格依次清理完為一個(gè)清洗周期。
清洗完畢電動(dòng)排污門(mén)關(guān)閉。二次濾網(wǎng)不運行時(shí)，垃圾積在網(wǎng)壁上，網(wǎng)芯前后產(chǎn)生壓差，壓差升高時(shí)（即網(wǎng)芯后無(wú)壓力），表明垃圾聚集較多，需要清理。#6機二次濾網(wǎng)安裝完畢。正式運行后曾多次發(fā)生故障，雖然也頻繁處理缺陷，但是對二次濾網(wǎng)發(fā)生的故障一直未能采取行之有效的解決方法。#6機B二次濾網(wǎng)嚴重損壞，使該二次濾網(wǎng)不能正常排污，大量垃圾堵積在網(wǎng)壁上，導致凝結器的冷卻水量大大減少, 凝結器真空下降，#6汽輪機被迫在低負荷運行，經(jīng)濟性變差。對應的單元制鍋爐也要投燃油來(lái)穩定燃燒，以適應在低負荷運行，這使得油耗增高，導致了廠(chǎng)發(fā)電成本增高。
2◆二次濾網(wǎng)故障情況：
2.1 #6機B二次濾網(wǎng)第一次故障的情況及檢修時(shí)重點(diǎn)進(jìn)行的消缺工作
運行人員告知B二次濾網(wǎng)一級電動(dòng)裝置的電動(dòng)機發(fā)熱。機修派人檢查，一級電動(dòng)裝置處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機帶動(dòng)起來(lái)很吃力（運轉時(shí)可聽(tīng)到周期性響聲）。把一級電動(dòng)裝置切換到手動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以看見(jiàn)外部傳動(dòng)軸轉動(dòng)。傳動(dòng)軸每轉動(dòng)一圈，手感覺(jué)是周期性的吃力。初步判斷是二次濾網(wǎng)內部存在非正常阻力。當天晚上機組降負荷，檢查二次濾網(wǎng)內部，發(fā)現一級電動(dòng)裝置軸心線(xiàn)與二級傳動(dòng)裝置軸心線(xiàn)圓周偏差8mm。
分析認為圓周偏差太大，造成了電動(dòng)機在運行中要承受額外周期性載荷，故其發(fā)熱。檢修時(shí)通過(guò)割除和補焊二次濾網(wǎng)殼體來(lái)調整一級電動(dòng)裝置地腳螺栓孔的位置，從而達到消除一級電動(dòng)裝置軸心與二級傳動(dòng)裝置軸心線(xiàn)圓周偏差的目的。處理完畢后，手動(dòng)、電動(dòng)狀態(tài)不再聽(tīng)到周期性響聲，電動(dòng)機也不再發(fā)熱。
2.2 #6機B二次濾網(wǎng)第二次故障的情況及檢修時(shí)重點(diǎn)進(jìn)行的消缺工作
運行人員告知#6機B二次濾網(wǎng)后壓力0.015Mpa，且電動(dòng)狀態(tài)排污后，二次濾網(wǎng)網(wǎng)后壓力不見(jiàn)升起。機修派人檢查，發(fā)現二次濾網(wǎng)處于電動(dòng)狀態(tài)排污時(shí)一級電動(dòng)裝置不會(huì )自動(dòng)停止（正常工作時(shí)：一級電動(dòng)裝置轉動(dòng)13秒鐘，讓排污斗對準某一排污格，然后停頓120秒鐘，讓排污斗自動(dòng)排污）。又切換到手動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以看見(jiàn)外部傳動(dòng)軸轉動(dòng)，但手感不吃力。手動(dòng)狀態(tài)排污數分鐘，二次濾網(wǎng)后壓力也不見(jiàn)升起。
初步判斷二次濾網(wǎng)內部有問(wèn)題。由于當時(shí)負荷緊張，不允許停機處理，故二次濾網(wǎng)帶病運行。#6機降負荷，解體B二次濾網(wǎng)內部二級傳動(dòng)裝置，發(fā)現蝸輪室內裝滿(mǎn)了泥沙和水，兩只7308軸承的彈珠（滾柱）破碎，蝸輪磨損嚴重，蝸輪輪齒扣不上蝸桿，造成了傳動(dòng)失效，不能正常排污。由于檢修時(shí)間短，故檢修時(shí)把蝸輪室內的泥沙和水清理干凈后，更換一只新蝸輪和兩只7308軸承，并聯(lián)系熱工人員更換一只時(shí)間繼電器后，試轉正常。#6機二次濾網(wǎng)第三次故障的情況及檢修時(shí)重點(diǎn)進(jìn)行的消缺工作
運行中，發(fā)現B二次濾網(wǎng)網(wǎng)后壓力0.01Mpa，且電動(dòng)狀態(tài)排污后，二次濾網(wǎng)網(wǎng)后壓力不見(jiàn)升起。機修派人檢查，二次濾網(wǎng)處于電動(dòng)狀態(tài)排污時(shí)，看見(jiàn)外部傳動(dòng)軸不轉動(dòng)，二次濾網(wǎng)后壓力也不見(jiàn)升起。又切換到手動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以看見(jiàn)外部傳動(dòng)軸轉動(dòng)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)略感吃力。手動(dòng)狀態(tài)排污數分鐘，二次濾網(wǎng)網(wǎng)后壓力升起。說(shuō)明手動(dòng)狀態(tài)正常，初步判斷問(wèn)題出在一級電動(dòng)裝置上。當天解體一級電動(dòng)裝置，發(fā)現一只鋁質(zhì)蝸輪輪齒被磨平，造成傳動(dòng)失效，不能正常排污。檢修時(shí)更換一只材質(zhì)為錫青銅的蝸輪，電動(dòng)狀態(tài)試轉正常。
2.4 #6機二次濾網(wǎng)第四次故障的情況及檢修時(shí)重點(diǎn)進(jìn)行的消缺工作
運行人員電話(huà)告知B二次濾網(wǎng)后壓力0.02Mpa，且電動(dòng)、手動(dòng)狀態(tài)排污之后，B二次濾網(wǎng)網(wǎng)后壓力升不起。機修派人檢查，發(fā)現處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以看見(jiàn)外部傳動(dòng)軸轉動(dòng)。又切換到手動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)也可以看見(jiàn)外部傳動(dòng)軸轉動(dòng)，但手感不吃力，手動(dòng)狀態(tài)排污數分鐘，B二次濾網(wǎng)網(wǎng)芯后壓力也不見(jiàn)升起。初步判斷二次濾網(wǎng)內部有問(wèn)題。#6機降負荷，解體B二次濾網(wǎng)內部二級傳動(dòng)裝置。發(fā)現蝸輪室內裝滿(mǎn)了泥沙和水，蝸輪及蝸桿磨損嚴重，但仍能勉強使用。把一級電動(dòng)裝置切換到手動(dòng)狀態(tài)，在二級傳動(dòng)裝置蝸輪室內可以看見(jiàn)蝸輪轉動(dòng)而水平軸不轉動(dòng)，再仔細檢查發(fā)現蝸輪與蝸輪套之間的焊縫已經(jīng)開(kāi)裂，蝸輪與蝸輪套有相對運動(dòng)，導致傳動(dòng)失效，不能正常排污。檢修時(shí)把蝸輪室內的泥沙和水清理干凈后，從蝸輪室內拆下蝸輪與蝸輪套，用磨光機打磨蝸輪和蝸輪套的焊接處，使之形成V坡口，以便焊接時(shí)能提高焊接強度。為了安全起見(jiàn)，此次檢修也更換了新蝸輪及蝸桿和兩只7308軸承。處理完畢回裝，試轉正常。
2.5 #6機二次濾網(wǎng)第五次故障的情況
運行人員電話(huà)告知B二次濾網(wǎng)后壓力0.01Mpa，且電動(dòng)、手動(dòng)狀態(tài)排污后壓力升不起。機修派人檢查，發(fā)現處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)一級電動(dòng)裝置運轉正常。把一級電動(dòng)裝置切換到手動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以看見(jiàn)外部傳動(dòng)軸轉動(dòng)，但手感不吃力，手動(dòng)狀態(tài)排污數分鐘，B二次濾網(wǎng)網(wǎng)后壓力也不見(jiàn)升起。初步判斷二次濾網(wǎng)內部有問(wèn)題。#6機降負荷，解體B二次濾網(wǎng)內部二級傳動(dòng)裝置。發(fā)現才過(guò)了兩天的時(shí)間，蝸輪室內又裝滿(mǎn)了泥沙和水。把一級電動(dòng)裝置切換到手動(dòng)狀態(tài)，在二級傳動(dòng)裝置蝸輪室內可以看見(jiàn)蝸輪轉動(dòng)及水平軸也轉動(dòng)，但變側的排污斗不轉動(dòng)的現象。
再認真檢查，發(fā)現排污斗與輻板頂處間隙太小，有碰磨現象，并發(fā)現在水平軸與排污斗連接的軸頸處已被扭斷。由于水平軸軸頸已被扭斷，無(wú)法把扭矩傳遞給排污斗，導致傳動(dòng)失效，不能正常排污。再解體水平軸承室，發(fā)現軸承室內裝滿(mǎn)了泥沙和水，爐側那只7316軸承的彈珠（滾柱）破碎，軸承的外圈已破裂。由于此次二次濾網(wǎng)損壞特別嚴重，短時(shí)間內無(wú)法處理好，而負荷又緊張，不允許降負荷太久，故只能人工清理網(wǎng)芯上的垃圾后，扣上人孔門(mén)，恢復機組運行。該二次濾網(wǎng)從此用人工清理網(wǎng)芯的垃圾。此人工清理方法一直維持到#6機大修。
3◆二次濾網(wǎng)損壞的原因分析：
針對#6機B二次濾網(wǎng)嚴重損壞的問(wèn)題，汽機分場(chǎng)組織有關(guān)人員進(jìn)行了損壞的原因分析。二級傳動(dòng)裝置軸端部密封結構不合理泥沙和水 聯(lián)軸器 圖。每次解體二級傳動(dòng)裝置，都發(fā)現蝸由此進(jìn)入 輪室里裝滿(mǎn)泥沙和水，兩只7308軸承的軸承端蓋 彈珠（滾柱）破碎，蝸輪及蝸桿磨損嚴重。分析認為二級傳動(dòng)裝置軸端的O型O型膠圈密封膠圈的密封形式屬于動(dòng)密封形式，蝸輪室 其密封效果差。
它是導致泥沙和水進(jìn)入蝸桿 蝸輪室的原因。泥沙和水使7308軸承彈7308軸承 珠及外圈失去潤滑而產(chǎn)生銹蝕坑點(diǎn)，進(jìn)而使軸承在運行中局部受力增大，使彈二級傳動(dòng)裝置軸端部密封結構圖 珠破碎。彈珠破碎導致蝸桿軸向定位無(wú)依靠，使蝸桿軸向竄動(dòng)量增大，蝸桿與蝸輪嚙合分離，傳動(dòng)失效。并且泥沙進(jìn)入蝸輪室，加速了蝸輪及蝸桿的磨損，蝸輪輪齒被磨平后，使蝸輪與蝸桿嚙合不起，造成傳動(dòng)失效。故二級傳動(dòng)裝置軸端部密封結構不合理是造成二次濾網(wǎng)傳動(dòng)失效的主要原因。
3.2 正常排污時(shí)排污斗上存在軸向力
根據EPL---1400二次濾網(wǎng)的工作原理，當電動(dòng)排污門(mén)打開(kāi)后（即正常排污時(shí)），排污斗內外壁就形成壓差。根據排污斗形狀及尺寸，可以算出排污斗的承壓面積。依據排污斗內外壁的壓差和承壓面積可以計算出排污斗在正常排污時(shí)約受21.5KN的軸向力作用，軸向力方向由變側指向爐側。正常排污時(shí)存在如此大的軸向力，該軸向力產(chǎn)生兩個(gè)方面的影響。
一個(gè)方面，該軸向力的存在總是力圖使排污斗和水平軸朝爐側方向竄動(dòng)，這就加劇了爐側那只7316軸承的載荷，使之更易損壞。另一個(gè)方面，該軸向力從排污斗形心平移到排污斗根部軸套時(shí)，就會(huì )對水平軸軸頸產(chǎn)生彎矩，如果水平軸軸頸直徑太小，在此彎矩作用下，水平軸軸頸就有可能彎斷。該軸向力的存在是由二次濾網(wǎng)的工作原理所決定的，不可能消除它。在改造二次濾網(wǎng)時(shí)，應該充分重視該軸向力的影響。
3.3 水平軸承室端蓋密封結構不合理
為水平軸承室密封結構圖。解體水平軸承室，發(fā)現水平軸 軸承室里裝滿(mǎn)了泥沙和水，兩只7316軸承的彈珠破碎及外圈破裂。分析認為軸承室端蓋的毛氈密封效果差，是導致泥沙和水水進(jìn)入軸承室的原因。爐側7316軸承 泥沙和水使7316軸承彈珠及外圈失去潤滑而產(chǎn)生銹蝕坑點(diǎn)，進(jìn)而使軸承在運行中局部端蓋毛氈 排污斗 泥沙和水由此進(jìn)入 受力增大，使外圈破裂。水平軸承室端部密封結構 那只7316軸承彈珠及外圈破碎使水平軸軸向定位無(wú)依靠。當電動(dòng)排污門(mén)打開(kāi)時(shí)，此時(shí)作用在排污斗上的軸向力使排污斗和水平軸一起往爐側竄動(dòng)。當排污斗往爐側軸向竄動(dòng)量超過(guò)4mm時(shí)，排污斗就與輻板碰磨，碰磨嚴重時(shí)就會(huì )發(fā)生卡死�？ㄋ篮缶褪棺枇剡h遠超過(guò)設計值（102kg.m）。解體檢查發(fā)現排污斗與輻板頂部有碰磨的現象來(lái)判斷，排污斗與輻板卡死是造成水平軸軸頸扭斷及二級傳動(dòng)裝置蝸輪套焊縫開(kāi)裂的原因。而造成排污斗與輻板卡死的根本原因是水平軸承室密封結構不合理。
4◆二次濾網(wǎng)損壞的處理對策：
根據對二次濾網(wǎng)損壞的原因的分析，二次濾網(wǎng)損壞的處理對策應該是采用可靠性高的 密封結構來(lái)消除二級傳動(dòng)裝置軸端部及水平軸承室端蓋處漏進(jìn)泥沙和水，兼顧考慮增大水 平軸軸頸直徑。具體改造是：設計用一種靜密封結構來(lái)代替原先的動(dòng)密封結構。
考慮增大水平軸軸頸直徑。設計用一種骨架密封圈結構來(lái)代替原先 的單根毛氈密封結構。大修期間開(kāi)始進(jìn)行具體的措施實(shí)施。圖1中用虛 線(xiàn)圈著(zhù)的兩個(gè)地方，為要改造的地方。一個(gè)目的是，不用解體二次濾網(wǎng)，在二次濾網(wǎng)外面就可以直觀(guān)地判斷有無(wú)水漏進(jìn)軸承室。若有水漏進(jìn)軸承室，水就從排引水管流出，一目了然，以便驗證改造后的密封效果。
另一個(gè)目的是，若有微量水漏往軸承室，水則往此排引水管流出，漏水不進(jìn)入軸承室。保護軸承不銹蝕。 在新加工的水平軸上堆焊不銹鋼焊條。
在水平軸上，把與骨架密封圈接觸的地方預先車(chē)小2mm，然后堆焊上不銹鋼焊條，再把該處車(chē)光滑。經(jīng)過(guò)這樣處理的軸因不生銹，故對骨架密封圈磨損很小，利于延長(cháng)骨架密封圈的壽命，保證密封效果。 加工一只新端蓋。根據裝配尺寸要求，配車(chē)一只新端蓋9。
更換軸承型號。為了配合原軸承室改動(dòng)，故軸承型號也跟著(zhù)變。采用4只7314軸承代替原設計的2只7316軸承。 加工兩只擋油環(huán)。在水平軸上焊擋油環(huán)，目的是不讓軸承的潤滑脂往軸承室中部流動(dòng)。
為了檢驗對策實(shí)施后二次濾網(wǎng)運行的長(cháng)期效果。#6機B二次濾網(wǎng)改造后至今一直跟蹤觀(guān)察它的運行狀況，這5年以來(lái)排引水管沒(méi)有發(fā)現水流出。#6機大修，為了進(jìn)一步確認二次濾網(wǎng)改造后的性能，打開(kāi)了B二次濾網(wǎng)二級傳動(dòng)裝置的大端蓋，蝸輪室內無(wú)泥沙和水，蝸輪及蝸桿無(wú)明顯磨損。#6機B二次濾網(wǎng)改造后運行5年里，沒(méi)發(fā)生過(guò)一次故障。運行檢驗表明#6機B二次濾網(wǎng)改造是成功的。 |
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