600MW汽輪機循環(huán)水旋轉式二次濾網主傳動軸密封的技術改造

      針對某發(fā)電廠3號機組600MW汽輪機循環(huán)水系統(tǒng)中旋轉式二次濾網的主傳動軸密封泄漏問題進行研究分
析和探討。提出簡潔明了、確切可行的技術改造方案,達到了要求改造的目的。

      某發(fā)電廠3號機組是國產600MW亞臨界中間再熱四缸
四排汽冷凝式機組。在循環(huán)水系統(tǒng)中,冷卻水進人凝汽器之
前的兩個進水管口,都各設置一套旋轉網芯的二次濾網,其
型號為XFLN2200,公稱通徑φ2200mm。

1、存在的問題

      該機組循環(huán)水系統(tǒng)配置的兩套旋轉式二次濾網,自1997年投.
人使用以來,始終存在問題,雖經多次治理和改造,因為沒治
到根源,收效都不大。

      (1)運行中經常出現(xiàn)網芯卡澀現(xiàn)象。該旋轉式二次濾網是自動
反沖洗式的,濾網芯靠小齒輪帶大齒輪旋轉,而大,小齒輪都
直接浸泡在循環(huán)水中,使隨水而來的污垢雜物沉積到齒間，
造成齒輪咬合問隙越來越小,產生卡澀現(xiàn)象,必須停機進行
處理。

      (2)主傳動軸的密封,原設計為骨架密封(如圖1所
示)。這種結構型式，設計者忽略了在污垢雜物較多的水中
使用磨損特別快的因素,造成循環(huán)水泄漏而且越漏越嚴重又
無從處理的局面,只能等停機后處理。電廠每次大小修都要
更換骨架密封,但是換好后投運不到一個月又出現(xiàn)密封泄
漏,還不可能立即停機來更換,只得等下一次機組停機,把循
環(huán)水系統(tǒng)內的水徹底放盡才能更換新密封,因此機組每次停
機,都要求循環(huán)水系統(tǒng)放盡水,單就因為更換密封件就白白
地浪費了大量的水資源。

圖1傳動軸原設計結構圖

1-端蓋;2-傳動軸;3-軸承;4-骨架密封;5-花鍵套

2、造成的后果

      主傳動軸密封泄漏,使二次濾網不能正常工作,二次濾
網就不能對循環(huán)水進行排污過濾,循環(huán)水的水質立即下降，
污垢雜物任意進入凝汽器內,致使冷卻用銅管結垢或被堵
塞。特別在夏季空氣溫度較高的情況下,凝汽器的真空下
降,就影響機組的穩(wěn)定運行。尤其當該處嚴重泄漏到機組非
正常停機時，就嚴重影響機組的穩(wěn)定運行。

3、解決方法

      (1)對于運行中經常出現(xiàn)的卡澀現(xiàn)象,采用在循環(huán)水管
路的進水管路中增設掛污刺的方法,可使隨水流進來的廢舊
塑料袋等纖維狀雜物,盡量少地進人循環(huán)水中(掛污刺好
設置在循環(huán)水泵的進水管口之前),保證軟雜物進不到二次
濾網的腔內。再是在大小齒輪嚙合的適當位置,做一個擋污
盒,盡量減少污垢物進人;還要在每年的大小修期間,徹底地
清理二次濾網內部并更換軸承。這就基本解決了由于污垢
雜物使齒輪咬合過緊、濾網芯運轉出現(xiàn)的卡澀現(xiàn)象。
     
(2)主傳動軸密封的改造
本膠球清洗裝置的密封,原設計人員未考慮到在污垢雜物較多的
水中常年不停地旋轉其磨損是很嚴重的,而且是要經常更換
新密封件的這么一個現(xiàn)實情況，為此對原設計進行技術改造
如下:

      (a)把整個裝置往長度方向伸長,取消原骨架密封,采用
盤根座和盤根壓蓋密封結構形式,如圖2所示;

      (b)不改變原設計安裝用螺孔的位置,軸承的規(guī)格型號
和位置也不變,端蓋(件1)相應加長,原骨架密封腔改造成
為盤根腔;
     
(c)新設計盤根壓蓋(件4);

      (d)增加聚四氟乙烯盤根(件3);
     
(e)加長原設計的主傳動軸(件2)。

圖2傳動軸改造后結構圖

1-端蓋;2-傳動軸;3-盤根;4-盤根壓蓋;
5-雙頭螺柱;6一螺母;7一墊圈

4、效果

      膠球清洗改造方案確定之后，只新做3個件就達到了技術改造的
目的,給電廠減少了每年至少5次更換密封件的工作量;還
節(jié)省了大量的水資源,減少不必要的停機次數(shù),還節(jié)省下更.
換兩套二次濾網近200萬元的費用,更重要的是，可避免因
為密封泄漏嚴重，導致機組非正常停機所造成的無法估量的
經濟損失。

      此技術改造方案實施后，經過一年半的實際運行,沒有
出現(xiàn)過一次主傳動軸密封泄漏的現(xiàn)象,濾網的運行也無卡澀
現(xiàn)象發(fā)生,整個夏天沒有發(fā)生過冷凝器結垢和冷凝管堵塞事
故。

5、技術改造的再完善

      本膠球清洗裝置經過這次改造后,其軸承和原設計的一樣浸沒在
循環(huán)水當中,污垢雜物仍可聚到軸承內外環(huán)和鋼珠的隔離單
縫隙之間,軸承在沒有潤滑的條件下常年運轉,對軸承的使
用壽命和維護保養(yǎng)都極為不利。作者認為,在端蓋的軸承腔
外側設計制做一個很簡單的機械密封裝置,如圖3所示,使
軸承工作在能保護和潤滑軸承的油腔之中.這項技術改造就
更完善了。改造之后,可減少大修時更換軸承和更換盤根的
工作量。

圖3傳動軸改造再完善方案圖

1一端蓋;2一機械密封;3-軸;4一盤根;5-盤根壓蓋;
6-雙頭螺柱;7一螺母;8-墊圈
所有電廠使用的二次濾網，無論是何種型式,只要不是
破損和腐蝕到失去基本的機械強度之外，采用正確的方案進
行技術改造，都能恢復其使用性能，繼續(xù)使用。

      電廠通過循環(huán)冷卻水取水方式改造,降低了凝汽器.
冷卻水入口溫度,其經濟收益包括熱耗率降低的節(jié)煤效益和
循環(huán)冷卻水流量減小的節(jié)電效益兩部分。
改由原來從膠州灣淺海區(qū)表層取水為從較遠海域深層取水,循環(huán)水溫度降低約2.3C,機組經濟性改善后的年收益
為:一期工程2臺機組合計102.77萬元人民幣;二期工程2
臺機組合計162.36萬元人民幣;三期及四期工程單機297.64
萬元人民幣。全廠年經濟性總收益為1158.07萬元,其中節(jié)
煤收益1039.82萬元,節(jié)電收益118.24萬元。
該方案實施后總體經濟效益顯著，對沿海地區(qū)電廠建設
具有示范作用和指導意義。