二次濾網,膠球清洗臥式旋轉式反沖洗二次濾網動力傳動系統設計優化
針對電廠原有臥式旋轉式反沖洗二次濾網進行優化設計，提高了臥式旋轉式反沖洗二次濾網轉動部件的強度，徹底解決了該類型二次濾網的容易堵塞、斷軸、聯軸器螺栓斷裂等故障率頻發的問題，相比原EDF型臥式旋轉式反沖洗二次濾網，減少設備損耗及人工成本的支出，設備運行可靠性更高，適合在沿海火力發電機組循環水冷卻系統實施。
電廠3*,4機組為東方汽輪機廠生產的1000MW、一次中間再熱、四缸四排汽、凝汽式超超臨界機組，機組凝汽器采用海水冷卻，在凝汽器進水管道內外側分別安裝了二次濾網，二次濾網為無錫市華通環保設備有限公司產品，其結構為EDF-2600型臥式旋轉式反沖洗濾網，采用連續運行模式，設計網芯網孔為中8mm。
1原二次濾網運行中存在的問題
由于3-,4機組循環水引水明渠取水口海生物較多，公司二次濾網采用連續運行模式，改造之前二次濾網在運行過程中容易傳動軸斷裂、聯軸器螺栓松脫或斷裂、網芯容易堵塞的問題，每一次二次濾網動力軸、短軸斷裂事故或者二次濾網堵塞，機組均須限500MW負荷進行凝汽器半側隔離搶修處理。且受較小的檢修空間限制，每次處理二次濾網斷軸事故的時間低需約24h,嚴重影響公司1000MW機組運行的安全及經濟效益。根據3-4機組原二次濾網投運以來出現的故障統計和分析，總結出二次濾網存在3個主要問題。
二次濾網/臥式旋轉式反沖洗二次濾網動力軸和排污斗短軸直徑90mm,軸頸過小，在連續旋轉過程中二次濾網受水流沖擊較大，在運行過程中共出現6次動力軸和短軸斷裂事故，如圖1和圖2所示。
二次濾網/臥式旋轉式反沖洗二次濾網聯軸器采用12個M20×120mm的螺栓進行固定，螺栓受力過大，特別是在斷軸以后。在運行過程中共出現了14次聯軸器螺栓松脫或斷裂的事故。
二次濾網/臥式旋轉式反沖洗二次濾網網芯孔徑過小，僅為中8mm,運行過程中垃圾極易造成網芯的堵塞(圖3)。在夏季垃圾較多時期，每臺二次濾網平均每兩周需要清理一次。當二次濾網隔離圖1外側二次濾網斷軸人工清理時，凝汽器鈦管水側出現斷水，在凝汽器汽側汽流沖擊下換熱管束的振動增大，造成管束和管板間磨損。另外，隔離時鈦管會出現溫度升高現象，致使鈦管膨脹加長。由于兩側管板間距變化較小，鈦管膨脹加長后會產生拱起彎曲，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，致使凝汽器出現泄漏，影響機組整個汽水系統圖2內側二次濾網斷軸的安全。
本次改造分為2部分：一部分對二次濾網傳動部件進行改造，包含排污斗短軸、聯軸器、動力軸，從而避免二次濾網斷軸事故發生；二部分是對二次濾網網芯進行改造，即對二次濾網的通流面積改造。具體改造方案如下。
2.1將二次濾網傳動部件進行升級
改造圖3二次濾網網芯堵塞對動力軸以及與動力軸連接的上下聯軸器重新進行設計改造，取消排污斗上部的連接短軸，并將下聯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力軸連接的聯軸器及其短軸，將原短軸連接位置的排污斗上端加長約200mm,并在加長段上部焊接改造后的聯軸器代替，增強其受剪切應力。
(2)動力軸改造。將原來的二次濾網動力軸(上軸)更改為雙相不銹鋼材質的軸，軸徑由目前的90mm改造為120mm,軸受剪切力F=3.14ro,其中，為屈服強度，r=中/2。經過計算，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)聯軸器改造。原有聯軸器采用12個M20×120mm的螺栓進行固定，運行中容易松動脫落。本次改造，聯軸器重新加工，根據軸尺寸增大聯軸器輪盤直徑，并采用16個M20的螺栓和8個39mm柱銷同時進行固定，按剪切力公式計算，改造后剪切應力大約增強至3倍以上，可以防止運行中出現螺栓松動甚至被剪斷的情況發生。
2.2將網芯整體更換
臥式旋轉式反沖洗二次濾網的網芯網孔由目前的8mm改造為13mm,如圖4所示。通流面積S=3.14r2n,r=/2。代入改造前網孔數量n為137280個，改造后網孔數量n為61000個。通過計算S改跡前=6.9m2,S改菇后=8.1m2。通過改造，二次濾網的通流面積比原濾網面積增大1.2m2。而且鈦管小尺寸為25×0.7mm,即內徑23.6mm,遠遠大于改造后的二次濾網網芯孔徑13mm,同樣保證了通過二次濾網的垃圾能穿過凝汽器鈦管不致堵塞。通過改造，預計可以降低循環水泵的運行電流，還可以有效的防止二次濾網出現堵塞的現象，從而提高了機組的安全和經濟性。
由于近年來越來越多的大容量、高參數超(超)臨界的沿海電廠上馬建設，循環水水質的清潔程度直接影響機組的安全性與經濟性，因此臥式旋轉式反沖洗二次濾網的安全有效運行，也越來越受到重視。電廠1000MW機組二次濾網改造后至今未發生二次濾網故障導致降負荷事件。該技術不僅是臥式旋轉式反沖洗二次濾網設計廠家改進的良好技術借鑒，也是大多數在用二次濾網故障率高的電廠的值得參考的技術改造方案，該優化設計若用于臥式旋轉式反沖洗二次濾網系統基建期間設計安裝要求，更能發揮良好的效果。
