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| 二次濾網(wǎng)在膠球清洗裝置運(yùn)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(yùn)行中損壞的原因及處理分析？
1◆二次濾網(wǎng)運(yùn)行背景：
原合山電廠#6機(jī)B二次濾網(wǎng)為無錫市華東電力設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的EPL---1400型排污斗旋轉(zhuǎn)負(fù)壓反沖洗二次濾網(wǎng)。該二次濾網(wǎng)是汽輪機(jī)凝結(jié)器裝置的重要設(shè)備，其作用是過濾凝結(jié)器的冷卻水，除去可能堵塞凝結(jié)器管子的雜物，以提高凝結(jié)器冷卻水管的清潔度，提高換熱效率，改善凝結(jié)器的真空，降低發(fā)電煤耗。
它由一級(jí)電動(dòng)裝置、傳動(dòng)桿、二級(jí)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(fù)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(nèi)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(duì)準(zhǔn)某一格，電動(dòng)排污門打開，形成負(fù)壓，冷卻水通過網(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(shè)定值為2分鐘）后，二級(jí)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)排污斗轉(zhuǎn)動(dòng)至下一個(gè)網(wǎng)格，該網(wǎng)格開始清理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)排污門關(guān)閉。二次濾網(wǎng)不運(yùn)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)芯后無壓力），表明垃圾聚集較多，需要清理。#6機(jī)二次濾網(wǎng)安裝完畢。正式運(yùn)行后曾多次發(fā)生故障，雖然也頻繁處理缺陷，但是對(duì)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(jī)B二次濾網(wǎng)嚴(yán)重?fù)p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(dǎo)致凝結(jié)器的冷卻水量大大減少, 凝結(jié)器真空下降，#6汽輪機(jī)被迫在低負(fù)荷運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)性變差。對(duì)應(yīng)的單元制鍋爐也要投燃油來穩(wěn)定燃燒，以適應(yīng)在低負(fù)荷運(yùn)行，這使得油耗增高，導(dǎo)致了廠發(fā)電成本增高。
2◆二次濾網(wǎng)故障情況：
2.1 #6機(jī)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(yùn)行人員告知B二次濾網(wǎng)一級(jí)電動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。機(jī)修派人檢查，一級(jí)電動(dòng)裝置處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)起來很吃力（運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可聽到周期性響聲）。把一級(jí)電動(dòng)裝置切換到手動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以看見外部傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，手感覺是周期性的吃力。初步判斷是二次濾網(wǎng)內(nèi)部存在非正常阻力。當(dāng)天晚上機(jī)組降負(fù)荷，檢查二次濾網(wǎng)內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)一級(jí)電動(dòng)裝置軸心線與二級(jí)傳動(dòng)裝置軸心線圓周偏差8mm。
分析認(rèn)為圓周偏差太大，造成了電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中要承受額外周期性載荷，故其發(fā)熱。檢修時(shí)通過割除和補(bǔ)焊二次濾網(wǎng)殼體來調(diào)整一級(jí)電動(dòng)裝置地腳螺栓孔的位置，從而達(dá)到消除一級(jí)電動(dòng)裝置軸心與二級(jí)傳動(dòng)裝置軸心線圓周偏差的目的。處理完畢后，手動(dòng)、電動(dòng)狀態(tài)不再聽到周期性響聲，電動(dòng)機(jī)也不再發(fā)熱。
2.2 #6機(jī)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(yùn)行人員告知#6機(jī)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)后壓力不見升起。機(jī)修派人檢查，發(fā)現(xiàn)二次濾網(wǎng)處于電動(dòng)狀態(tài)排污時(shí)一級(jí)電動(dòng)裝置不會(huì)自動(dòng)停止（正常工作時(shí)：一級(jí)電動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)13秒鐘，讓排污斗對(duì)準(zhǔn)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)可以看見外部傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但手感不吃力。手動(dòng)狀態(tài)排污數(shù)分鐘，二次濾網(wǎng)后壓力也不見升起。
初步判斷二次濾網(wǎng)內(nèi)部有問題。由于當(dāng)時(shí)負(fù)荷緊張，不允許停機(jī)處理，故二次濾網(wǎng)帶病運(yùn)行。#6機(jī)降負(fù)荷，解體B二次濾網(wǎng)內(nèi)部二級(jí)傳動(dòng)裝置，發(fā)現(xiàn)蝸輪室內(nèi)裝滿了泥沙和水，兩只7308軸承的彈珠（滾柱）破碎，蝸輪磨損嚴(yán)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(nèi)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(zhuǎn)正常。#6機(jī)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(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)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)后壓力不見升起。機(jī)修派人檢查，二次濾網(wǎng)處于電動(dòng)狀態(tài)排污時(shí)，看見外部傳動(dòng)軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，二次濾網(wǎng)后壓力也不見升起。又切換到手動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以看見外部傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)略感吃力。手動(dòng)狀態(tài)排污數(shù)分鐘，二次濾網(wǎng)網(wǎng)后壓力升起。說明手動(dòng)狀態(tài)正常，初步判斷問題出在一級(jí)電動(dòng)裝置上。當(dāng)天解體一級(jí)電動(dòng)裝置，發(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)正常。
2.4 #6機(jī)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(yùn)行人員電話告知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(jī)修派人檢查，發(fā)現(xiàn)處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以看見外部傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。又切換到手動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)也可以看見外部傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但手感不吃力，手動(dòng)狀態(tài)排污數(shù)分鐘，B二次濾網(wǎng)網(wǎng)芯后壓力也不見升起。初步判斷二次濾網(wǎng)內(nèi)部有問題。#6機(jī)降負(fù)荷，解體B二次濾網(wǎng)內(nèi)部二級(jí)傳動(dòng)裝置。發(fā)現(xiàn)蝸輪室內(nèi)裝滿了泥沙和水，蝸輪及蝸桿磨損嚴(yán)重，但仍能勉強(qiáng)使用。把一級(jí)電動(dòng)裝置切換到手動(dòng)狀態(tài)，在二級(jí)傳動(dòng)裝置蝸輪室內(nèi)可以看見蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)而水平軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，再仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)蝸輪與蝸輪套之間的焊縫已經(jīng)開裂，蝸輪與蝸輪套有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致傳動(dòng)失效，不能正常排污。檢修時(shí)把蝸輪室內(nèi)的泥沙和水清理干凈后，從蝸輪室內(nèi)拆下蝸輪與蝸輪套，用磨光機(jī)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(qiáng)度。為了安全起見，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(zhuǎn)正常。
2.5 #6機(jī)二次濾網(wǎng)第五次故障的情況
運(yùn)行人員電話告知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(jī)修派人檢查，發(fā)現(xiàn)處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)一級(jí)電動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)正常。把一級(jí)電動(dòng)裝置切換到手動(dòng)狀態(tài)，手動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以看見外部傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但手感不吃力，手動(dòng)狀態(tài)排污數(shù)分鐘，B二次濾網(wǎng)網(wǎng)后壓力也不見升起。初步判斷二次濾網(wǎng)內(nèi)部有問題。#6機(jī)降負(fù)荷，解體B二次濾網(wǎng)內(nèi)部二級(jí)傳動(dòng)裝置。發(fā)現(xiàn)才過了兩天的時(shí)間，蝸輪室內(nèi)又裝滿了泥沙和水。把一級(jí)電動(dòng)裝置切換到手動(dòng)狀態(tài)，在二級(jí)傳動(dòng)裝置蝸輪室內(nèi)可以看見蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)及水平軸也轉(zhuǎn)動(dòng)，但變側(cè)的排污斗不轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。
再認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)排污斗與輻板頂處間隙太小，有碰磨現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)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，無法把扭矩傳遞給排污斗，導(dǎo)致傳動(dòng)失效，不能正常排污。再解體水平軸承室，發(fā)現(xiàn)軸承室內(nèi)裝滿了泥沙和水，爐側(cè)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(yán)重，短時(shí)間內(nèi)無法處理好，而負(fù)荷又緊張，不允許降負(fù)荷太久，故只能人工清理網(wǎng)芯上的垃圾后，扣上人孔門，恢復(fù)機(jī)組運(yùn)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(jī)大修。
3◆二次濾網(wǎng)損壞的原因分析：
針對(duì)#6機(jī)B二次濾網(wǎng)嚴(yán)重?fù)p壞的問題，汽機(jī)分場(chǎng)組織有關(guān)人員進(jìn)行了損壞的原因分析。二級(jí)傳動(dòng)裝置軸端部密封結(jié)構(gòu)不合理泥沙和水 聯(lián)軸器 圖。每次解體二級(jí)傳動(dòng)裝置，都發(fā)現(xiàn)蝸由此進(jìn)入 輪室里裝滿泥沙和水，兩只7308軸承的軸承端蓋 彈珠（滾柱）破碎，蝸輪及蝸桿磨損嚴(yán)重。分析認(rèn)為二級(jí)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(dǎo)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(rùn)滑而產(chǎn)生銹蝕坑點(diǎn)，進(jìn)而使軸承在運(yùn)行中局部受力增大，使彈二級(jí)傳動(dòng)裝置軸端部密封結(jié)構(gòu)圖 珠破碎。彈珠破碎導(dǎo)致蝸桿軸向定位無依靠，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(jí)傳動(dòng)裝置軸端部密封結(jié)構(gòu)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(jù)EPL---1400二次濾網(wǎng)的工作原理，當(dāng)電動(dòng)排污門打開后（即正常排污時(shí)），排污斗內(nèi)外壁就形成壓差。根據(jù)排污斗形狀及尺寸，可以算出排污斗的承壓面積。依據(jù)排污斗內(nèi)外壁的壓差和承壓面積可以計(jì)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(cè)指向爐側(cè)。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(cè)方向竄動(dòng)，這就加劇了爐側(cè)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(duì)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(yīng)該充分重視該軸向力的影響。
3.3 水平軸承室端蓋密封結(jié)構(gòu)不合理
為水平軸承室密封結(jié)構(gòu)圖。解體水平軸承室，發(fā)現(xiàn)水平軸 軸承室里裝滿了泥沙和水，兩只7316軸承的彈珠破碎及外圈破裂。分析認(rèn)為軸承室端蓋的毛氈密封效果差，是導(dǎo)致泥沙和水水進(jìn)入軸承室的原因。爐側(cè)7316軸承 泥沙和水使7316軸承彈珠及外圈失去潤(rùn)滑而產(chǎn)生銹蝕坑點(diǎn)，進(jìn)而使軸承在運(yùn)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(jié)構(gòu) 那只7316軸承彈珠及外圈破碎使水平軸軸向定位無依靠。當(dāng)電動(dòng)排污門打開時(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(cè)竄動(dòng)。當(dāng)排污斗往爐側(cè)軸向竄動(dòng)量超過4mm時(shí)，排污斗就與輻板碰磨，碰磨嚴(yán)重時(shí)就會(huì)發(fā)生卡死�？ㄋ篮缶褪棺枇剡h(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值（102kg.m）。解體檢查發(fā)現(xiàn)排污斗與輻板頂部有碰磨的現(xiàn)象來判斷，排污斗與輻板卡死是造成水平軸軸頸扭斷及二級(jí)傳動(dòng)裝置蝸輪套焊縫開裂的原因。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(jié)構(gòu)不合理。
4◆二次濾網(wǎng)損壞的處理對(duì)策：
根據(jù)對(duì)二次濾網(wǎng)損壞的原因的分析，二次濾網(wǎng)損壞的處理對(duì)策應(yīng)該是采用可靠性高的 密封結(jié)構(gòu)來消除二級(jí)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(shè)計(jì)用一種靜密封結(jié)構(gòu)來代替原先的動(dòng)密封結(jié)構(gòu)。
考慮增大水平軸軸頸直徑。設(shè)計(jì)用一種骨架密封圈結(jié)構(gòu)來代替原先 的單根毛氈密封結(jié)構(gòu)。大修期間開始進(jìn)行具體的措施實(shí)施。圖1中用虛 線圈著的兩個(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)外面就可以直觀地判斷有無水漏進(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(yàn)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(hù)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(yù)先車小2mm，然后堆焊上不銹鋼焊條，再把該處車光滑。經(jīng)過這樣處理的軸因不生銹，故對(duì)骨架密封圈磨損很小，利于延長(zhǎng)骨架密封圈的壽命，保證密封效果。 加工一只新端蓋。根據(jù)裝配尺寸要求，配車一只新端蓋9。
更換軸承型號(hào)。為了配合原軸承室改動(dòng)，故軸承型號(hào)也跟著變。采用4只7314軸承代替原設(shè)計(jì)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(rùn)滑脂往軸承室中部流動(dòng)。
為了檢驗(yàn)對(duì)策實(shí)施后二次濾網(wǎng)運(yùn)行的長(zhǎng)期效果。#6機(jī)B二次濾網(wǎng)改造后至今一直跟蹤觀察它的運(yùn)行狀況，這5年以來排引水管沒有發(fā)現(xiàn)水流出。#6機(jī)大修，為了進(jìn)一步確認(rèn)二次濾網(wǎng)改造后的性能，打開了B二次濾網(wǎng)二級(jí)傳動(dòng)裝置的大端蓋，蝸輪室內(nèi)無泥沙和水，蝸輪及蝸桿無明顯磨損。#6機(jī)B二次濾網(wǎng)改造后運(yùn)行5年里，沒發(fā)生過一次故障。運(yùn)行檢驗(yàn)表明#6機(jī)B二次濾網(wǎng)改造是成功的。 |
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