二次滤网损坏的原因分析及处理

二次滤网损坏的原因分析及处理大唐桂冠合山发电有限公司 （546501）廖忠华 林志标 韦新喻〔摘要〕本文对原合山电厂#6机B 二次滤网在运行中损坏时所表征的现象进行了描叙，并对其损坏的原因进行了分析。

提出了切实可行的改造方案，并取得了较好效果，提高了设备运行可靠性。

该改造方案对同类产品问题的解决进行了有益的探索，具有实用参考价值。

〔关键词〕二次滤网 损坏 分析 处理1 概况原合山电厂#6机B 二次滤网为无锡市华东电力设备有限公司设计生产的EPL---1400型排污斗旋转负压反冲洗二次滤网。

该二次滤网是汽轮机凝结器装置的重要设备，其作用是过滤凝结器的冷却水，除去可能堵塞凝结器管子的杂物，以提高凝结器冷却水管的清洁度，提高换热效率，改善凝结器的真空，降低发电煤耗。

EPL---1400型二次滤网结构图如图1所示。

1一级电动装置 2传动杆 3二级传动装置 4水平轴承室 5网芯 6辐板 7壳体 8排污斗图1 EPL---1400型二次滤网结构图它由一级电动装置、传动杆、二级传动装置、水平轴承室、网芯、辐板、壳体、排污斗八大部分组成。

该二次滤网，利用负压产生反冲效果，清理掉水中杂物。

冷却水从弧形网芯内部往外部流动，垃圾积在网壁上。

网芯分成十二个网格，排污时，排污斗对准某一格，电动排污门打开，形成负压，冷却水通过网芯反向从排污斗排出，网格上的垃圾被冲走。

间隔一定 3 5 8 7 462 1变侧 炉侧时间（设定值为2分钟）后，二级传动装置带动排污斗转动至下一个网格，该网格开始清理……１２个网格依次清理完为一个清洗周期。

清洗完毕电动排污门关闭。

二次滤网不运行时，垃圾积在网壁上，网芯前后产生压差，压差升高时（即网芯后无压力），表明垃圾聚集较多，需要清理。

#6机二次滤网于2001年3月15日安装完毕。

正式运行后曾多次发生故障，虽然也频繁处理缺陷，但是对二次滤网发生的故障一直未能采取行之有效的解决方法。

特别是2002年8月20日，#6机B二次滤网严重损坏，使该二次滤网不能正常排污，大量垃圾堵积在网壁上，导致凝结器的冷却水量大大减少, 凝结器真空下降，#6汽轮机被迫在低负荷运行，经济性变差。

对应的单元制锅炉也要投燃油来稳定燃烧，以适应在低负荷运行，这使得油耗增高，导致了厂发电成本增高。

2 二次滤网故障情况2.1 #6机B二次滤网第一次故障的情况及检修时重点进行的消缺工作2001年3月19日运行人员告知B二次滤网一级电动装置的电动机发热。

机修派人检查，一级电动装置处于电动状态时，电动机带动起来很吃力（运转时可听到周期性响声）。

把一级电动装置切换到手动状态，手动状态时可以看见外部传动轴转动。

传动轴每转动一圈，手感觉是周期性的吃力。

初步判断是二次滤网内部存在非正常阻力。

当天晚上机组降负荷，检查二次滤网内部，发现一级电动装置轴心线与二级传动装置轴心线圆周偏差8mm。

分析认为圆周偏差太大，造成了电动机在运行中要承受额外周期性载荷，故其发热。

检修时通过割除和补焊二次滤网壳体来调整一级电动装置地脚螺栓孔的位置，从而达到消除一级电动装置轴心与二级传动装置轴心线圆周偏差的目的。

处理完毕后，手动、电动状态不再听到周期性响声，电动机也不再发热。

2.2 #6机B二次滤网第二次故障的情况及检修时重点进行的消缺工作2001年11月15日运行人员告知#6机B二次滤网后压力0.015Mpa，且电动状态排污后，二次滤网网后压力不见升起。

机修派人检查，发现二次滤网处于电动状态排污时一级电动装置不会自动停止（正常工作时：一级电动装置转动13秒钟，让排污斗对准某一排污格，然后停顿120秒钟，让排污斗自动排污）。

又切换到手动状态，手动状态时可以看见外部传动轴转动，但手感不吃力。

手动状态排污数分钟，二次滤网后压力也不见升起。

初步判断二次滤网内部有问题。

由于当时负荷紧张，不允许停机处理，故二次滤网带病运行。

2001年11月17日#6机降负荷，解体B二次滤网内部二级传动装置，发现蜗轮室内装满了泥沙和水，两只7308轴承的弹珠（滚柱）破碎，蜗轮磨损严重，蜗轮轮齿扣不上蜗杆，造成了传动失效，不能正常排污。

由于检修时间短，故检修时把蜗轮室内的泥沙和水清理干净后，更换一只新蜗轮和两只7308轴承，并联系热工人员更换一只时间继电器后，试转正常。

2.3 #6机二次滤网第三次故障的情况及检修时重点进行的消缺工作2002年5月16日运行中，发现B二次滤网网后压力0.01Mpa，且电动状态排污后，二次滤网网后压力不见升起。

机修派人检查，二次滤网处于电动状态排污时，看见外部传动轴不转动，二次滤网后压力也不见升起。

又切换到手动状态，手动状态时可以看见外部传动轴转动，手动状态时略感吃力。

手动状态排污数分钟，二次滤网网后压力升起。

说明手动状态正常，初步判断问题出在一级电动装置上。

当天解体一级电动装置，发现一只铝质蜗轮轮齿被磨平，造成传动失效，不能正常排污。

检修时更换一只材质为锡青铜的蜗轮，电动状态试转正常。

2.4 #6机二次滤网第四次故障的情况及检修时重点进行的消缺工作2002年8月16日运行人员电话告知B二次滤网后压力0.02Mpa，且电动、手动状态排污之后，B二次滤网网后压力升不起。

机修派人检查，发现处于电动状态时可以看见外部传动轴转动。

又切换到手动状态，手动状态时也可以看见外部传动轴转动，但手感不吃力，手动状态排污数分钟，B 二次滤网网芯后压力也不见升起。

初步判断二次滤网内部有问题。

2002年8月17日#6机降负荷，解体B 二次滤网内部二级传动装置。

发现蜗轮室内装满了泥沙和水，蜗轮及蜗杆磨损严重，但仍能勉强使用。

把一级电动装置切换到手动状态，在二级传动装置蜗轮室内可以看见蜗轮转动而水平轴不转动，再仔细检查发现蜗轮与蜗轮套之间的焊缝已经开裂，蜗轮与蜗轮套有相对运动，导致传动失效，不能正常排污。

检修时把蜗轮室内的泥沙和水清理干净后，从蜗轮室内拆下蜗轮与蜗轮套，用磨光机打磨蜗轮和蜗轮套的焊接处，使之形成V 坡口，以便焊接时能提高焊接强度。

为了安全起见，此次检修也更换了新蜗轮及蜗杆和两只7308轴承。

处理完毕回装，试转正常。

2.5 #6机二次滤网第五次故障的情况2002年8月19日运行人员电话告知B 二次滤网后压力0.01Mpa ，且电动、手动状态排污后压力升不起。

机修派人检查，发现处于电动状态时一级电动装置运转正常。

把一级电动装置切换到手动状态，手动状态时可以看见外部传动轴转动，但手感不吃力，手动状态排污数分钟，B 二次滤网网后压力也不见升起。

初步判断二次滤网内部有问题。

2002年8月20日#6机降负荷，解体B 二次滤网内部二级传动装置。

发现才过了两天的时间，蜗轮室内又装满了泥沙和水。

把一级电动装置切换到手动状态，在二级传动装置蜗轮室内可以看见蜗轮转动及水平轴也转动，但变侧的排污斗不转动的现象。

再认真检查，发现排污斗与辐板顶处间隙太小，有碰磨现象，并发现在水平轴与排污斗连接的轴颈处已被扭断。

由于水平轴轴颈已被扭断，无法把扭矩传递给排污斗，导致传动失效，不能正常排污。

再解体水平轴承室，发现轴承室内装满了泥沙和水，炉侧那只7316轴承的弹珠（滚柱）破碎，轴承的外圈已破裂。

由于此次二次滤网损坏特别严重，短时间内无法处理好，而负荷又紧张，不允许降负荷太久，故只能人工清理网芯上的垃圾后，扣上人孔门，恢复机组运行。

该二次滤网从此用人工清理网芯的垃圾。

此人工清理方法一直维持到#6机大修。

3 二次滤网损坏的原因分析针对#6机B 二次滤网严重损坏的问题，汽机分场组织有关人员进行了损坏的原因分析。

3.1 二级传动装置轴端部密封结构不合理图2为二级传动装置轴端部密封结构图。

每次解体二级传动装置，都发现蜗轮室里装满泥沙和水，两只7308轴承的弹珠（滚柱）破碎，蜗轮及蜗杆磨损严重。

分析认为二级传动装置轴端的O 型密封胶圈的密封形式属于动密封形式，其密封效果差。

它是导致泥沙和水进入蜗轮室的原因。

泥沙和水使7308轴承弹珠及外圈失去润滑而产生锈蚀坑点，进而使轴承在运行中局部受力增大，使弹珠破碎。

弹珠破碎导致蜗杆轴向定位无依靠，使蜗杆轴向窜动量增大，蜗杆与蜗轮啮合分离，传动失效。

并且泥沙进入蜗轮室，加速了蜗轮及蜗杆的磨损，蜗轮轮齿被磨平后，使蜗轮与蜗杆啮合不起，造成传动失效。

故二级传动装置轴端部密封结构不合理是造成二次滤网传动失效的主要原因。

3.2 正常排污时排污斗上存在轴向力在图1中，根据EPL---1400二次滤网的工作原理，当电动排污门打开后（即正常排污时），排污斗内外壁就形成压差。

根据排污斗形状及尺寸，可以算出排污斗的承压面积。

依据排污斗内外壁的压差和承压面积可以计算出排污斗在正常排污时约受21.5KN 的轴向力作 图2二级传动装置轴端部密封结构图 联轴器 O 型胶圈 7308轴承泥沙和水 由此进入 轴承端盖 蜗轮室蜗杆用，轴向力方向由变侧指向炉侧。

正常排污时存在如此大的轴向力，该轴向力产生两个方面的影响。

见图3，一个方面，该轴向力的存在总是力图使排污斗和水平轴朝炉侧方向窜动，这就加剧了炉侧那只7316轴承的载荷，使之更易损坏。

见图1，另一个方面，该轴向力从排污斗形心平移到排污斗根部轴套时，就会对水平轴轴颈产生弯矩，如果水平轴轴颈直径太小，在此弯矩作用下，水平轴轴颈就有可能弯断。

该轴向力的存在是由二次滤网的工作原理所决定的，不可能消除它。

在改造二次滤网时，应该充分重视该轴向力的影响。

3.3 水平轴承室端盖密封结构不合理图3为水平轴承室密封结构图。

解体水平轴承室，发现轴承室里装满了泥沙和水，两只7316轴承的弹珠破碎及外圈破裂。

分析认为轴承室端盖的毛毡密封效果差，是导致泥沙和水水进入轴承室的原因。

泥沙和水使7316轴承弹珠及外圈失去润滑而产生锈蚀坑点，进而使轴承在运行中局部受力增大，使外圈破裂。

炉侧那只7316轴承弹珠及外圈破碎使水平轴轴向定位无依靠。

当电动排污门打开时，此时作用在排污斗上的轴向力使排污斗和水平轴一起往炉侧窜动。

当排污斗往炉侧轴向窜动量超过4mm 时，排污斗就与辐板碰磨，碰磨严重时就会发生卡死。

卡死后就使阻力矩远远超过设计值（102kg.m ）。

从2002年8月20日解体检查发现排污斗与辐板顶部有碰磨的现象来判断，排污斗与辐板卡死是造成水平轴轴颈扭断及二级传动装置蜗轮套焊缝开裂的原因。

而造成排污斗与辐板卡死的根本原因是水平轴承室密封结构不合理。

4 二次滤网损坏的处理对策根据对二次滤网损坏的原因的分析，二次滤网损坏的处理对策应该是采用可靠性高的 密封结构来消除二级传动装置轴端部及水平轴承室端盖处漏进泥沙和水，兼顾考虑增大水 平轴轴颈直径。

具体改造是：针对3.1条设计用一种静密封结构来代替原先的动密封结构。

针对3.2条考虑增大水平轴轴颈直径。