循環水泵出口加裝二次濾網技術改造項目可行性研究報告

      項目必要性論證(現狀、存在問題、對安全、經濟、環境的影響)我公司汽輪機超臨界汽輪機，型號為:N600-24.2/566/566，大連續出力為634.18MW，額定出力600MW，是典型的超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、雙背壓、純凝式、純沖動式汽輪機。循環水系統采用直流供水方式，水源取自湘江，取水頭位于銅官鎮車渡碼頭上游約460m，取水頭伸入江中160m，采用淹沒式兩側進水方式。一根DN3000進水母管，每臺機組設置兩臺循環水泵，取水泵房內共安裝四臺立式斜流泵，同時還設有與循環水泵配套的鋼閘門、旋轉濾網、固定式攔污柵清污機及水泵出口液控蝶閥等。泵房進水側為前池，出水側管路系統按擴大單元制連接。
      機組于2007年年底投入生產，由于在循環水泵在運行時，大量的砂石及其他雜物吸入了旋轉濾網，將旋轉濾網損壞，導致部分雜物進入凝汽器內，另外，旋轉濾網本身存在相對運動，難以完全密封，部分雜物會通過密封接合處進入凝汽器內，將凝汽器冷卻水管堵塞，并導致膠球系統無法使用，真空降低，影響機組的經濟性;同時各冷卻器頻繁堵塞，各種油溫持續上升，嚴重影響機組安全�，F在每臺凝汽器每周都要采取半邊解列的方式進行清掃，各冷卻器也需頻繁清通，來維持機組運行。盡管維護人員為保證旋轉濾網的正常運行及循環水系統清污工作付出了巨大的努力，但仍不能杜絕循環水系統中雜物的影響。湘江水電樞紐工程建成后，砂石會有所減少，但水流變緩會導致雜物和浮游生物增加，還會對循環水系統造成影響。為改變被動局面，提高循環水及冷卻水系統的可靠性，特提出對#1、#2機組循環水泵出口加裝二次濾網進行改造。附圖圖1凝汽器內的雜物及砂石圖2雜物堵塞凝汽器立項依據、可行性研究工作概況、過程及結論

      從同類型系統的改造來看，針對目前旋轉濾網不能解決雜物進入循環水系統的現象，在#1、#2機循環水泵出口管上加裝二次濾網是解決循環水系統進雜物的根本途徑。二次濾網擬采用可自動切換、清洗的濾網成套設備。加裝二次濾網有利于提高循環水系統的可靠性，改變循環水系統的被動局面。

      經調研，華能電廠一期長江取水口位于造紙廠蘆葦場下方，循環水中渣滓、紙漿及雜物較多，且因旋轉濾網設備老化、密封不嚴，不能保證全部除去水中雜物。渣滓、紙漿經常造成凝汽器堵塞，嚴重影響機組的上網負荷與安全運行，該廠在參照長江沿岸兄弟電廠經驗，在循環水系統加裝二次濾網。改造情況如下:華能電廠二次濾網改造工程，該二次濾網具有如下特點:

      1)由德國達極(Taprogge)公司設計，并提供關鍵零部件。有德國達極上海公司組裝制造，并提供技術服務。上海達極是德國達極的全資子公司，其技術、制造有德國達極提供技術監管與支持。

      2)達極的PR-BW800濾網采用降壓-反洗技術，技術先進，過濾能力強，反洗效率高，反洗水量小，反洗時間短，尤其適合短時突發性大量垃圾的發生時的及時過濾排污。

      3)濾芯德國加工，精度高，開孔率高，通流倍率高，水阻小。且濾芯可單塊在濾網筒體內檢修更換。

      4)外形尺寸小，為等徑濾網。

      5)傳動機構整體進口，可靠性高。傳動機構密封設計先進，有漏水監視，并可根據實際需要加密封水機能。
     
6)排污時排污轉子連續轉動，轉子可自動反轉，不會卡死、不易損壞。反洗無死角，速度快、排污水量小。安裝獨立排污管路、增大排污管徑，提高系統的排污效率。

      7)簡體采用德國襯膠技術工藝內壁襯膠。

      8)配套控制系統設計先進、質量好。

      9)整體可靠性高、壽命長、維護工作量小。

      10)降低自動反洗差壓，縮短反洗時間;減小循泵水阻和反洗水量,提高系統效率。

      二次濾網成套設備包括:濾水器本體、反洗排污驅動系統、排污閥門與驅動系統、就地自動控制系統、壓差測量系統、相關隨機備件等(系統圖見附件)在加裝上海達極的PR-BW800型二次濾網后，經過近一年的運行考驗，確認該型二次濾網運行穩定，反洗效果好，清潔差壓低，從未發生任何異常運行狀態;特別是08年03月為提高芭蕉湖水位，啟動一級循泵運行后，大量沉積的雜物進入二次濾網，在經過數天的高強度連續運行后，凝汽器無雜物堵塞，濾網未堵塞，證實產品品質優良，運行可靠。圖3圖4華能電廠循環泵出口的二次濾網
      由于循環水系統中含有大量的泥砂和雜物，建議參照華能岳陽電廠，在循環水泵出口加裝二次濾網，以緩解雜物對凝汽器及各冷卻器的影響。

方案論證:

1.立項的技術原則

      1)立項的技術原則;提高循環水系統的可靠性，充分利用現有可用資源，盡可能降低改造成本。

      2)項目的詳細內容(方案及工程量說明;多方案的，需分別說明);

      a)土建方面，需將液控蝶閥的位置進行調整，因此需要重新做閥門基礎。

      b)設備方面，本著提高可靠性、降低成本及節約工期的原則，對二次濾網進行成套設備(包括:自動切換系統、反沖洗系統、疏水排氣系統、控制系統、濾網本體)改造實行EPC模式。
2.方案論證(方案內容、工程量說明、多方案的要分別說明并比較)按設計規范，循環水二次濾網一般應加裝在循環水管道上靠近凝汽器循環水入口處，排污至凝汽器循環水出口管道內。

      1)加裝在凝汽器循環水進口隔離閥后是一般電廠佳選擇。濾網故障堵塞時可隔離檢修、清洗，機組減負荷而不停機。但~#1、2機凝汽器循環水入口側無安裝二次濾網所需的位置。

      2)加裝在循環水主管道上。為防止濾網故障堵塞導致停機事故，需加裝濾網旁路閥和進出口隔離閥。循環水母管通徑3米，大口徑電動蝶閥、彎頭、管道等設備價格高昂，且需建設一巨大的二次濾網設備坑，還需考慮起吊設備、排污系統等，投資和工作量巨大。

      3)加裝在循環水泵房內。如將循環水二次濾網加裝在循環水泵出口，液動蝶閥前，對現有條件而言是佳選擇。華能電廠的二次濾網改造是安裝在循泵房循泵出口。

      a.利用循環水泵房現有起吊設備和排污系統。

      b.設備切換井內安裝，利于保養維護，且供電和控制電纜較短。

      c.濾網故障堵塞時切換循環水泵，關閉泵出口蝶閥即可維修、清洗，不減負荷不停機。

      d.不需二次濾網用隔離閥、旁路閥等設備，減小投資和維護工作量。

      e.二次濾網排污可利用現有旋轉濾網的排污池、渣箱等，起吊運輸方便。

      4)如將二次濾網裝設在循環水泵房切換井內內，有下列技術難題需供貨商解決:

      a.濾網進口距泵出口較近，對水流狀態需建模分析，才能計算濾網水阻，確保濾網工作正常。

      b.由于循泵出口出水流流場擾流強烈，將直接影響二次濾網的過濾與反洗;同時，流場的不平穩將直接引起二次濾網的運行振動，對設備的可靠性與安全穩定性要有保證。確保設備的長期有效安全可靠的運行。

      c.因場地限制，要求濾網簡體與循環水管道好為等徑，且帶反法蘭總長度應控制在2m左右。通過電廠現場實地考察，推薦使用上海達極的二次濾網產品。理由是:

      d.達極二次濾網設計先進，可靠性高；
      a)濾芯德國加工，精度高，開孔率高，通流倍率高，水阻小。且濾芯可單塊在濾網簡體內檢修更換。

      b)外形尺寸小，為等徑濾網，滿足現場安裝要求。

      c)傳動機構整體進口，可靠性高。傳動機構密封設計先進，有漏水監視與加密封水機能。

      d)轉子自動反轉，不會卡死、不易損壞。

      e)反洗無死角，速度快、排污水量小。

      f)簡體內壁襯膠。

      g)配套控制系統設計先進、質量好。

      h)整體可靠性高、壽命長、維護工作量小。

      i)并在華能電廠的實際運行的驗證。

      經濟分析比較(對多方案)：效益成本分析(在使用期內經濟效益與投入成本比值)采取此方案每臺機投資約400萬元，但每年凝汽器可減少清掃10次，1臺機組折算成減負荷時間為10X10=100小時，折算成電量(按減30萬負荷計算)100X30=3000萬度，按電價0.40元/度計算，兩臺機組合計人民幣6000X0.4=1200萬元，當年可節約人民幣400萬元。
      建議：在循環水泵出口、液控蝶閥前加裝二次濾網。