600MW汽轮机循环水旋转式二次滤网主传动轴密封的技术改造

      针对某发电厂3号机组600MW汽轮机循环水系统中旋转式二次滤网的主传动轴密封泄漏问题进行研究分
析和探讨。提出简洁明了、确切可行的技术改造方案,达到了要求改造的目的。

      某发电厂3号机组是国产600MW亚临界中间再热四缸
四排汽冷凝式机组。在循环水系统中,冷却水进人凝汽器之
前的两个进水管口,都各设置一套旋转网芯的二次滤网,其
型号为XFLN2200,公称通径φ2200mm。

1、存在的问题

      该机组循环水系统配置的两套旋转式二次滤网,自1997年投.
人使用以来,始终存在问题,虽经多次治理和改造,因为没治
到根源,收效都不大。

      (1)运行中经常出现网芯卡涩现象。该旋转式二次滤网是自动
反冲洗式的,滤网芯靠小齿轮带大齿轮旋转,而大,小齿轮都
直接浸泡在循环水中,使随水而来的污垢杂物沉积到齿间，
造成齿轮咬合问隙越来越小,产生卡涩现象,必须停机进行
处理。

      (2)主传动轴的密封,原设计为骨架密封(如图1所
示)。这种结构型式，设计者忽略了在污垢杂物较多的水中
使用磨损特别快的因素,造成循环水泄漏而且越漏越严重又
无从处理的局面,只能等停机后处理。电厂每次大小修都要
更換骨架密封,但是换好后投运不到一个月又出现密封泄
漏,还不可能立即停机来更换,只得等下一次机组停机,把循
环水系统内的水彻底放尽才能更换新密封,因此机组每次停
机,都要求循环水系统放尽水,单就因为更换密封件就白白
地浪费了大量的水资源。

图1传动轴原设计结构图

1-端盖;2-传动轴;3-轴承;4-骨架密封;5-花键套

2、造成的后果

      主传动轴密封泄漏,使二次滤网不能正常工作,二次滤
网就不能对循环水进行排污过滤,循环水的水质立即下降，
污垢杂物任意进入凝汽器内,致使冷却用铜管结垢或被堵
塞。特别在夏季空气温度较高的情况下,凝汽器的真空下
降,就影响机组的稳定运行。尤其当该处严重泄漏到机组非
正常停机时，就严重影响机组的稳定运行。

3、解决方法

      (1)对于运行中经常出现的卡涩现象,采用在循环水管
路的进水管路中增设挂污刺的方法,可使随水流进来的废旧
塑料袋等纤维状杂物,尽量少地进人循环水中(挂污刺好
设置在循环水泵的进水管口之前),保证软杂物进不到二次
滤网的腔内。再是在大小齿轮啮合的适当位置,做一个挡污
盒,尽量减少污垢物进人;还要在每年的大小修期间,彻底地
清理二次滤网内部并更换轴承。这就基本解决了由于污垢
杂物使齿轮咬合过紧、滤网芯运转出现的卡涩现象。
     
(2)主传动轴密封的改造
本胶球清洗装置的密封,原设计人员未考虑到在污垢杂物较多的
水中常年不停地旋转其磨损是很严重的,而且是要经常更换
新密封件的这么一个现实情况，为此对原设计进行技术改造
如下:

      (a)把整个装置往长度方向伸长,取消原骨架密封,采用
盘根座和盘根压盖密封结构形式,如图2所示;

      (b)不改变原设计安装用螺孔的位置,轴承的规格型号
和位置也不变,端盖(件1)相应加长,原骨架密封腔改造成
为盘根腔;
     
(c)新设计盘根压盖(件4);

      (d)增加聚四氟乙烯盘根(件3);
     
(e)加长原设计的主传动轴(件2)。

图2传动轴改造后结构图

1-端盖;2-传动轴;3-盘根;4-盘根压盖;
5-双头螺柱;6一螺母;7一垫圈

4、效果

      胶球清洗改造方案确定之后，只新做3个件就达到了技术改造的
目的,给电厂减少了每年至少5次更换密封件的工作量;还
节省了大量的水资源,减少不必要的停机次数,还节省下更.
换两套二次滤网近200万元的费用,更重要的是，可避免因
为密封泄漏严重，导致机组非正常停机所造成的无法估量的
经济损失。

      此技术改造方案实施后，经过一年半的实际运行,没有
出现过一次主传动轴密封泄漏的现象,滤网的运行也无卡涩
现象发生,整个夏天没有发生过冷凝器结垢和冷凝管堵塞事
故。

5、技术改造的再完善

      本胶球清洗装置经过这次改造后,其轴承和原设计的一样浸没在
循环水当中,污垢杂物仍可聚到轴承内外环和钢珠的隔离單
缝隙之间,轴承在没有润滑的条件下常年运转,对轴承的使
用寿命和维护保养都极为不利。作者认为,在端盖的轴承腔
外侧设计制做一个很简单的机械密封装置,如图3所示,使
轴承工作在能保护和润滑轴承的油腔之中.这项技术改造就
更完善了。改造之后,可减少大修时更换轴承和更换盘根的
工作量。

图3传动轴改造再完善方案图

1一端盖;2一机械密封;3-轴;4一盘根;5-盘根压盖;
6-双头螺柱;7一螺母;8-垫圈
所有电厂使用的二次滤网，无论是何种型式,只要不是
破损和腐蚀到失去基本的机械强度之外，采用正确的方案进
行技术改造，都能恢复其使用性能，继续使用。

      电厂通过循环冷却水取水方式改造,降低了凝汽器.
冷却水入口温度,其经济收益包括热耗率降低的节煤效益和
循环冷却水流量减小的节电效益两部分。
改由原来从胶州湾浅海区表层取水为从较远海域深层取水,循环水温度降低约2.3C,机组经济性改善后的年收益
为:一期工程2台机组合计102.77万元人民币;二期工程2
台机组合计162.36万元人民币;三期及四期工程单机297.64
万元人民币。全厂年经济性总收益为1158.07万元,其中节
煤收益1039.82万元,节电收益118.24万元。
该方案实施后总体经济效益显著，对沿海地区电厂建设
具有示范作用和指导意义。