凝汽器赃污对真空度影响机理及优化策略

摘要：在电厂中，凝汽器二次滤网是非常重要的设备，其所发挥的主要作用是对进入到凝结器中的循环水实施二次过滤，其中的杂草以及贝壳等都能够被清除,避免凝结器钛管由于这些杂物的存在导致堵塞现象。凝汽器二次滤网是否能够保证高效运行状态，直接关乎到电厂经济效益。为保证凝汽器二次滤网正常发挥功能，就要针对常见问题进行粉刺，提出科学有效的解决对策，本论文针对凝汽器二次滤网的常见问题以及解决对策展开研究。

关键词：凝汽器；二次滤网；常见问题；解决对策

引言

凝汽式发电厂是将水蒸汽充分利用起来驱动涡轮机，使其运转的过程中机械能转化为电能。其工作原理是将燃料燃烧之后产生的热能经过转化之后成为水蒸汽，之后将其注入到涡轮机中，此时涡轮机处于高速运转状态，对发电机起到驱动作用以发电[1] 。凝汽式汽轮发电厂中，二次滤网起到过滤作用，将循环冷却水中所含有的杂质去除，避免污染冷却水管而造成阻塞，因此是非常重要的辅机设备。近年来，江河湖海受被各种杂物污染，电厂运营中为了提高安全性且降低成本，采用二次滤网清除污染物，各种固态颗粒以及贝壳杂物都能够有效清除，避免进入到凝汽器冷却管中，即便堵塞在滤网上的各种污杂物也能够及时清除。但是，凝汽器二次滤网应用的过程中会存在一些问题，就要采取有效措施解决，以更好地发挥其功能。本文的研究中，基于二次滤网类型以及故障模式，分析进滤网结构的有效方法，最后针对凝汽器二次滤网的常见问题提出解决方案。

一、二次滤网类型以及故障模式

无论是我国还是其他国家的电厂，普遍应用的二次滤网包括两种，一种为固定式二次滤网，另一种是旋转式二次滤网。

（一）固定式二次滤网

固定式滤网就是滤网与网芯保持固定不变，进行滤网清理的时候，将滤网前的蝶阀合理利用，向左偏转或者向右偏转，达到规定的角度，让水力形成涡流，网面上沾附杂物就可以剥离出去，以将滤网清理干净。采用这种涡流清洗方法，必然有能力有限，网眼依然有污染物，堵塞之后很难清除干净。采用固定式滤网，虽然起到一定的过滤作用，但是效果不是很好，需要多次清理，需要消耗大量的人力和物力才能完成工作量，成本高[2] 。

（二）旋转式二次滤网

旋转式滤网清洗过程中可以让滤网带动轴芯同时旋转，滤网的内侧与外侧之间存在水压差，滤网内侧的压力比较高，水向滤网外侧喷射，实现反方向冲洗。网面上的污染物被冲洗下来，外壳上负压排污管将污染物抽吸之后排到外面。

与固定式滤网相比较，应用滤网旋转清洗方式效果更好一些，能够提高排污率。刚开始应用的时候能够获得良好的效果，但是随着设备使用时间越来越长，过滤效果越来越差，出现这方面问题的一个重要原因是江河水质由于污染严重而变差，尤其是工业垃圾产量增加，特别是有吸附性的塑料薄膜等越来越多，由于这种污染物导致堵塞的时候，仅仅依赖于滤网内侧和外侧的水压差进行冲洗，能力严重不足。如果排污室的刮板出现磨损或者脱落，排污管没有足够的抽吸能力，就无法获得良好的清洗效果，各种污染物吸附在网面上或者堵塞于网眼中，清除的难度非常大。

近年来，国内外二次滤网研发技术不断创新，内旋式二次滤应运而生，该设备所采用的是压力水反冲洗方式。其应用内旋式技术，就是清洗滤网的过程中滤网保持固定不转，轴芯维持旋转状态。轴芯设计上来看，所采用的是中空钢管结构，在空心轴上以纵向安装方式设置一排喷水管，都带有喷嘴，另外使用一台压力水泵，让水在压力作用下进入到喷管中，让轴芯保持缓慢旋转速度，同时集中向滤网圆周面反方向冲洗，水从内向外喷出，将污染物排出去。采用这种内旋式冲洗方式且压力作用下实施水反冲洗的滤网能够获得良好的清洗效果，可谓是当前技术先进的二次滤网[3] 。

但是，通过认真分析这种二次滤网结构，依然存在不足之处。这是因为轴芯旋转过程中对滤网进行冲洗的时候，滤网内侧360度圆周面上都能够被冲洗，但是，排污管采用负压抽吸方式能够将更多的污杂物排出，但是其有一个弊端，就是位置固定不变，清理污染物必然存在局限。当轴芯上喷水管旋转位置与排污管口对准的时候，排污管抽吸污杂物的强度最大，如果喷管与排污管位置比较远，排污管的抽吸能力就会比较弱。当轴芯旋转到180°位置的时候，排污管抽吸能力是最弱的，滤网清洗效果必然受到影响。

所以，清理污染物的时候采用这种滤网结构方式依然不够完美。这就需要改进这种结构方式，但是如果有很强粘性附着物的时候，必然降低排污性能。采用引进型滤网，应用特殊结构网板可以发挥预防污染物缠绕的功能，但是，消耗的成本比较高，而且结构上缺乏稳定性。

二、改进滤网结构的有效方法

要确保二次滤网网眼不被严重堵塞，即便有污染物也能够快速冲洗干净，重点在于滤网要具备一个重要能力，就是在压力作用下促使水反冲洗，而且负压排污管与反冲洗的喷水管之间能够配合良好。只有让排污管能够以最大的强度抽吸污杂物，才能使滤网获得良好的清洗效果[4] 。

为了让负压排污管与反冲洗喷水管之间相互配合，喷水管与排污管之间能够对准，向滤网施加压力就可以进行水反冲洗，确保冲洗与抽吸功能同时发挥出来，如此才能获得良好的滤网清洗效果。也就是说，要确保喷水管与排污管对准，同时冲洗干净滤网圆周面，确保安装喷水管的轴芯维持不运转的状态，沾有污杂物的滤网处于缓慢运转状态。这种滤网结构方式，就是外旋式二次滤网。

对滤网上的污染物清洗的过程中，让滤网维持缓慢旋转状态，网面上吸附有各种污染物，网眼内也有污杂物堵塞，网内侧水在压力作用下喷射，将网面以及网眼冲洗干净，污杂物被冲洗下来之后，还能够始终对准着喷水管的排污管，将污染物快速抽走[5] 。这种清洗方式的效果更好，与内旋式相比较，冲洗更干净，工作效率更高。让滤网维持旋转状态，还有一个重要优势，就是在贴近排污管位置还可以添装一块橡胶刮板，保证其具有耐磨性，且维持固定状态，使其与滤网外侧圆面紧紧贴住。当滤网缓慢旋转的时候，用橡胶刮板可以将网面上所粘贴的顽固污杂物清除干净。即便刮板出现磨损或者产生脱落现象，将压力水喷嘴与负压排污管对准，同时采用反冲洗清除污染物的方式，依然能够将滤网清洗干净。

三、凝汽器二次滤网的常见问题以及解决方法

现在的凝汽器二次滤网普遍存在不完善之处，除了国内生产的二次滤网有缺陷，即便从国外引进技术较为先进的二次滤网也有不足之处，其设计结构方式决定了污染物清理效果不够理想[6] 。电厂应用凝汽器二次滤网排污的过程中依然存在一些问题，导致机组不能安全运行，无法实现高效排污，这就需要电厂实际工作中对凝汽器二次滤网结构积极改进。当前，对二次滤网采用采用滤网旋转却保证轴芯固定的结构方式，虽然污染物清理效果较好，但是其滤网设计非常复杂，同时考虑到一些电厂所采用的海水冷却方法，滤网结构设计的时候就要进一步完善。下面对二次滤网运行过程中常见的问题归纳分析，探讨通过改进结构解决问题的有效方法。

其一，凝汽器二次滤网要采用不锈钢结构，避免被海水腐蚀而无法正常发挥功能，包括进出口管、外壳、网芯以及紧固件都要使用不锈钢材料，保证其具有良好的腐蚀性。传动滤网可以用大齿轮和小齿轮缓解速度，齿轮也要使用极具耐腐蚀性的不锈钢材料[7] 。对于滤网上容易损坏的部件，诸如传动装置、轴芯、轴承以及固定支架等等，都要采用可以拆卸分解的零部件，如此结构方式便于定期检修或者更换零部件。
其二，在旋转滤网出口端的底部要将集渣箱设置好，让各种类型的硬质杂物沉积下来，诸如渣粒以及贝壳等等，都不容易被负压排污管抽走，经过沉积之后，定期停止使用滤网，将底部排污阀以及集渣箱盖板打开，可以将这些污染物清理干净。滤网进出口管段上要设置有入孔门，可以拆卸，以便灵活使用，工作人员可以进入其中检查滤网检查，对滤网修理，同时还可以给轴承定期加油。
其三，压力水反冲洗滤网应用的过程中要更好地发挥其功能，就必须使用压力水源，安装压力水泵，能够让水在压力作用下喷射。为了保证污染物清理干净，还要求其扬程控制在80米以内，进入到水泵的水可以从二次滤网的出口管道取用。如果压力水源比较方便，也可以与管道直接连接并取用水源，但是，要确保保证水的压力充足，水量足够发挥清理污染物的功能，以便进行滤网冲洗的时候相互之间不会受到影响[8] 。

其四，二次滤网要具备两个方面的功能，可以自动化操作，同时还能够手动操作，同时两种功能还可以根据实际需要随时切换。切换到任何一种方式都可以发挥其应有的功能，保证过滤效果，污染物能够清理干净。应用自动操作方式的时候，其要正常发挥功能，确保滤网的网眼即便被污杂物堵塞已经达到一定程度，当滤网前后的水压差达到4900帕的时候，自动程控装置能够及时启动，发挥动作指令，促使滤网自动旋转，此时，反冲洗排污机构启动并开始工作。

当滤网被清洗而前后压差明显降低，还不足3920帕的时候（自动程控装置设定的预定值），自动程控装置就可以将旋转滤网以及反冲洗排污机构电源快速切断，使反冲洗以及污染物清理工作结束，同时确保自动性能有较高的可靠性。
其五，如果电厂处于沿海地带，这里降雨量大、空气潮湿，由于二次滤网位于0米以下环境中，容易受到潮湿空气侵蚀，此时运行自动操作装置的时候，最好不要选用电磁阀等电气设备。因为在这种环境中运行，很容易导致锈蚀问题而无法正常运行，不能发挥其应有的功能[9] 。潮湿的空气中有大量水分，其具有一定的导电性，容易出现短路现象而无法控制，失控而导致其不能安全可靠运行。所以，这种情况下通常要采用油电动机齿轮传动装置，或者使用油压缸，对排污阀起到驱动作用，而齿轮油泵以及操作系统都要安装在较高的位置，最好处于运转层的上面。反冲洗用的压力水泵安装过程中，也要放置在0米层的地面上，才可以避免被腐蚀或者发生短路现象，保证排污工作顺利实施。

结束语：

通过研究明确，凝汽器二次滤网不能很好地发挥功能，就意味着其已经出现故障。为了快速有效解决故障问题以维持正常排污状态，就要分析故障原因以具有针对性地解决。通常而言，凝汽器二次滤网不能发挥排污功能，一个重要原因是水质污染，而终归二次滤网结构的不完善导致，导致其清除污染物的时候受到局限。所以，要对垃圾类型做好分类工作，从综合的角度考虑排污状况，从实际出发改进二次滤网结构，使得二次滤网具有很高的污染物排放能力。

参考文献：

[1] 张晓光，刘强.凝汽器二次滤网网片破损分析与处理[J].中国核电， 2023， 000(5):16-17.

[2] 邓坤美，吴明.二次滤网的故障类型及改善措施[J].设备管理与维修， 2023， 000(3):69-70..

[3] 孙毅，曹丽华，张博宇，于静雯，司和勇.凝汽器循环水翼型二次滤网流动性能的研究[J].汽轮机技术， 2020， 062(4):49-50.

[4] 李文伟.凝汽器海水二次滤网故障分析及改进[J].冶金动力， 2021， 000（5）：70-72.

[5] 陈金明.二次滤网机械部分主要缺陷分析及经验反馈[J].电工技术， 2021， 000(23):90-92.

[6] 王永伟.热电厂二次滤网改造前后安全效益对比[J].机电信息， 2020， 000(15):69-71.

[7] 郧绮雯，黄颖，徐海心，等.重水堆核电厂胶球清洗及二次滤网系统PLC升级改造[J].仪器仪表用户， 2018， 025(10):70-75.

[8] 崔甫超，赵兴保，戴猛，等.核电厂循环水系统二次滤网网板失效分析与改进[J].商品与质量， 2019， 000(41):116-118.

[9] 侯晓宇.百万千瓦级核电厂海水循环系统某国产二次滤网网片失效原因分析及可靠性提升[J].核科学与工程， 2020， 040(6):999-1006.

李杨，男，1985.11.20，籍贯：黑龙江省鸡东县，学历:本科，职称：工程师，单位：国能宝清煤电化有限公司  详细地址：黑龙江省宝清县八五二农场五分场国能宝清煤电化有限公司