凝汽式汽轮机二次滤网故障分析与改进措施
二次滤网是凝汽式汽轮机必不可少的一种辅机设备,用以过滤和去除凝汽
器循环水中的杂质,减少凝汽器的铜管受污染,尽可能地保障凝汽器的冷凝效率针对
吴泾热电厂11号、12号两台300MW机组经常发生二次滤网堵塞现象介绍了以
降低设备的故障次数、提高运行效率为目标,从故障发生的时间和原因入手,逐一寻
找解决问题的方法通过多次试验和优化，调整循泵及二次滤网的启动方式，结合黄浦
江潮位判断开启循泵的时间，调节循环水出水门开度等相应的控制策略和技改措施,
提高了二次滤网的清洗效率,确保了机组安全、经济和稳定运行.
二次滤网的作用是拦住水中污物、保持凝汽器水室处于清洁状态，是凝汽式汽轮机的清洁卫士;二次滤网是辅助设备,如果滤网被堵被卡,会使凝汽器真空下降,严
重时还会影响发电机组的安全运行。目前,黄浦江水受污染比较严重,水面不时有
垃圾和水葫芦漂浮,水质浑浊,加上小鱼小虾小蟹游窜,使得二次滤网频繁启动清
扫,引发清扫设备故障,成为影响发电机组安全经济运行的设备之一。
1)滤网结构
凝汽器进水管装有ZXL1800型锥形机械旋转二次滤网(见图1),
采用电动旋转反冲式结构,由壳体、不锈钢网芯、传动机构、减速机、强排污装置
等主要部件组成。滤网进口设计成线型锥头,确保循环水能平滑流畅通过,并采用
PLC微机控制系统进行日常清洗。
图1二次滤网
2)二次滤网工作原理
经过拦污栅和一次滤网过滤的循环水中仍含有不少悬浮物和泥沙等杂
质,经过循环水泵进入二次滤网再次过滤。当水中悬浮物、塑料薄膜等杂质,在滤
网表面附着一定数量,导致滤网的内外水压差值超过正常值时,PLC微机控制系
统启动排污设备投入工作,将附着物排出二次滤网;当滤网的内外水压差值恢复到
正常值时,PLC微机控制系统关闭排污设备,停止清扫。如此循环清扫,直至完
成整个过滤排污工作。
2二次滤网故障分析
2.1、二次滤网故障原因
1)黄浦江潮位低追溯黄浦江多年的潮位、水温、水质数据及查阅滤网清扫日志，
发现一天不同时段的二次滤网堵塞次数是不同的,但具有一定的规律。因此,可以
认为二次滤网发生故障与黄浦江的潮位高低有关。例如:2011年1月至3月期间,
二次滤网投自动运行时黄浦江潮位与垃圾阻塞次数统计,如表1所示。
表1潮位与垃圾阻塞统计项目1月27日2月8日2月18日2月25日3月6
日3月12日潮位高度/m0.861.781.710.741.020.76垃圾数量较多略少略
少较多多较多阻塞次数/次300434
对比表1中数据,发现2月份黄浦江潮位落差大值为1.04m。也就是说，当黄
浦江潮位较低时,由于江面接近拦污栅的底部,会在进水时将更多的漂浮物和水生
物带入循环水母管,从而造成二次滤网来不及排污而被堵塞。
通过对旋转滤网排污量的统计,得出一旦垃圾量较大造成循泵滤网阻塞超出1次
/h时,就容易发生二次滤网故障。
2)受循泵启动影响依据二次滤网设计规范及技术规程要求,二次滤网的内外差压
值不得超过18.0kPa。根据2011年2月份每周三启动循泵数据,并结合当月黄
浦江的潮位变换,整理出轮换启动循泵的次数如表2所示。
从表2可看出,无论当时黄浦江潮位在何位置,只要启动循泵,二次滤网均发出
报警信号,显示二次滤网内外差压很大,均超过18.0kPa。这是因为循泵启动时
水流量突然增大,使水上垃圾迅速流向滤网,造成二次滤网内外差压大现象。
从表2还可看出,旋转滤网的网板碎片随着循环水流入循环水管道,因网板碎片
体积较大,无法通过二次滤网网板孔眼,在经过二次滤网排污]时被卡在排污门处,
导致二次滤网内外差压进一步增大。
表2轮换启动循泵次数项目2月2日2月9日2月16日2月23日江水潮位/
m1.141.532.080.83启动循泵机11循泵B机12循泵B机12循泵A机11循
泵A垃圾数量多多少多旋转滤网网板破损破损完好破损运行状况报警报警
报警报警A差压/机11二次kPa47.332.624.645.8B差压/滤网kPa45.3
30.821.758.8A排污门正常正常正常碎片卡住排污门正常正常正常正常B
机12二次运行状况未报警报警未报警报警A差压/kPa17.248.317.734.2
B差压/滤网kPa16.530.217.533.6A排污正常碎片卡住正常正常B排污门
正常正常正常正常
总之,在考虑潮位因素的同时,要多加注意循泵的启动策略。
3)二次滤网清洗能力差依据二次滤网设计规范及技术规程要求,正常运行时二次
滤网的内外差压约为8.0kPa。2012年2月份,对二次滤网清洗后的内外差压值
汇总，如表3所示。
表3二次滤网清洗后内外差压项目2月2日2月9日2月10日2月15日2月
17日2月22日江水潮位/m1.141.530.781.431.981.26机11二次滤网/A
9.69.812.010.39.913.0kPa机12二次滤网/kPaB10.89.511.89.99.2
12.3A7.47.68.27.88.67.3B6.86.98.08.17.56.6
从表3可看出,在黄浦江潮位和循泵启动的状况下,机11的2台二次滤网清洗后
的压差值要比机12大,大多超过了8.0kPa标准值。机12的2台二次滤网清洗
后的内外差压值的范围为6.6~8.6kPa,处在8.0kPa标准值附近。由此得出,
机11二次滤网的清洗能力较差。
4)二次滤网控制方式对滤网压差进行连续监控,正常运行时的压差为5.0~7.0k
Pa。当压差达到16.0kPa动作值时,PLC微机控制系统启动二次滤网旋转,进行
反洗并打开排污门,开启时间约为20S。
在实际运行过程中，当循泵开启后,瞬时水流造成大量垃圾冲向二次滤网并吸附在
上面。由于滤网自动控制时只有当压差为16.0kPa时才会自动开启,这就导致启
动滤网时,滤网已被较多垃圾吸附,无法及时排出,造成垃圾越积越多,差越来
越大,终堵塞滤网甚至跳闸。对滤网自动控制时的压差进行数据统计,得出时间
与压差的关系成正相关。
这就说明,在自动控制方式时,当压差超过16.0kPa时虽然启动二次滤网的旋
转滤网并打开排污门,但是二次滤网的压差并没有随着时间的推移而下降,反而逐
渐上升,终导致二次滤网堵塞。
5)二次滤网排污管排污能力差二次滤网排污管接在循环水出水门前,正常运行时
出水门]并不全开,一般开度为35℃~50℃,冬天约为30℃或者更小,这就影响到二
次滤网的排污能力。
3、二次滤网技改措施
3.1二次滤网开启循泵策略
1)提早10~15mn启动旋转滤网这是因为旋转滤网清洗时间短,还未清洗干净
循泵就启动,容易造成大量垃圾冲击旋转滤网。轻则会使垃圾漏入循环水母管,影
响二次滤网差压;重则造成旋转滤网网板破碎,大量垃圾从网板破碎处流入循环水
系统，造成二次滤网内外差压增大。尤其是旋转滤网的碎片容易使二二次滤网的排污
门卡住,引发二次滤网故障。总之,在启动循泵前要有足够的时间清洗二次滤网。
不同时间清洗旋转滤网的数据统计,如表4所示。
表4不同时间清洗旋转滤网的统计提早时间循泵启动前循泵启动后网板状况5
mn少量垃圾大量垃圾有破损10mn大量垃圾中等垃圾无破损15mn大量垃
圾少量垃圾无破损
从表4可看出,启动循泵前提早10~15mn启动旋转滤网的清洗效果比较好。
问题是提早时间越长,辅机消耗的电量也越多。因此,综合考虑各种方案,确定提
早10mn为佳控制策略。实施这种控制策略后,旋转滤网的网板无破损,不会
有大量垃圾漏入循环水母管,从而保证了二次滤网的内外差压及排污[]的正常工作，
同时也减少了二次滤网的清洗次数。
2)潮位高时开启循泵试验数据表明,要在黄浦江潮位高时开启循泵,可以减少垃
圾量。
3.2二次滤网调整清洗方式
在循泵切换前调整
二次滤网由自动清洗控制方式切换至手动清洗控制方式。这是
因为二次滤网在自动清洗时,只有当差压大于16.0kPa才会清洗。启动循泵后,
由于垃圾突然增多,自动清洗方式失效,等二次滤网开始清洗时差压已经很高了。
为此,启动循泵前要将二次滤网由自动清洗方式切至手动清洗方式,同时开足排污
阀,用以保证滤网转动和排污畅通。
调整清洗方式后,在启动循泵时对二次滤网差压进行比较,结果2台300MW机
组的二次滤网差压都有所下降,低于18.0kPa报警值。多次启动循泵,二次滤网
再无报警现象。
3.3调整出水门开度
二次滤网的工作原理
是利用排污阀后管道内与二次滤网前压力差将二次滤网上的垃
圾吸走排出。排污管接在凝汽器循环水出水后,其清洗能力与循环水出水的开
度有着直接关系,即循环水出水门开度越小，出水后与二次滤网前压差越大,二
次滤网的清洗能力就越好。
针对机11二次滤网清洗能力差的问题,决定在确保设
备稳定运行与经济性的前提下,关小机11循环水出水门。调整循环水出水门]开度
数据，如表5所示。
表5调整循环水出水门开度机11凝汽器A组机11凝汽器B组出水门开度/℃清洗后差压/kPa出水门开度/℃清洗后差压/安全状况kPa9012.590
11.9无影响609.2608.9无影响558.3557.9无影响507.6507.0无影响
利弊权衡后,将机11循环水出水门的开度设为50℃。通过这个措施,既提高了机
11二次滤网的清洗能力,使得清洗后的滤网内外差压值小于8.0kPa标准值,同
时也不影响清洗设备的正常运行。
3.4二次滤网改进后效果
实施
新的控制策略和优化措施后,取得了较好的效果。2011三季度,4台300
MW机组二次滤网故障次数统计,如表6所示。
表6二次滤网故障次数2011年机11机12A组B组A组B组7月1次0008.
月00009月001次0累计1次01次0
由表6可看出,实施新的控制策略和优化措施后,明显减少了故障次数,节约了
大量的人力物力。通过解决二次滤网故障次数多的问题,在减小二次滤网差压的同
时略微提高了凝汽器真空,从而提升了300MW机组的经济性。
以降低设备的故障次数、提高运行效率为目标,从故障发生时间和原因入手,逐
找出解决问题的方法,尤其是对启动方式的调整、潮位的选择,通过多次试验和优
化,终确定改进后的控制策略。通过对二次滤网故障的消缺,体会到在日常运行
维护中,千万不要把二次滤网的堵塞事件看成是个小问题。倘若不及时解决问题,
它将严重影响燃煤供热机组的经济、安全和稳定运行。
