工业手动滤水器与全自动滤水器在水电站应用说明 

      工业手动滤水器与全自动滤水器在水电站应用说明，滤水器,是发电系统中非常重要的电气设备。不仅仅对于机组的工作效率有着很大的影响,而且也会机组的稳定运行有着很大的影响。由于环境和排放检测的有着明确的规定,早期的滤水器性能结构和排污方面都有很多问题,运行不够稳定。随着我国经济建设步伐的加快,对电力能源的需求量日益加剧,为保证水电站安全可靠运行、经济效益大化,急需普及新型的滤水器。针对全自动滤水器在水电站的应用进行分析探讨。
     随着国家经济、社会的快速发展,水电项目也以令世人瞩目的速度发展,在我国能源发展上具有十分重要的战略地位。水电的快速发展面临的问题也越来越突出,如因居民生活垃圾和施工建渣等垃圾的增多,再加上暴雨频繁、水土流失严重、洪水泛滥等原因,河道内的泥沙含量以及杂物,浮游生物等将不同程度的影响水电机组的技术供水系统,这些堵塞物对水电站的正常运行造成了严重的影响,轻则导致机组温度升高,机组出力减少,影响发电效益;重则会堵塞技术供水系统管道,严重时危及机组运行安全。低水头大流量电站此问题尤为突出,汛期水电机组技术供水系统的安全运行成为汛期影响发电的重要问题。
     针对上述问题,以某大型水电站为例,其采用全自动滤水器,有效改善了水电站技术供水系统工作压力,消除堵塞物对水电站的影响。
工业手动滤水器与全自动滤水器的分类
     工业手动滤水器与全自动滤水器在目前只有两大类,一类是ZLSG-G型,一类是ZLSG-B型。为了适应不同流域,不同电站的管道布置实际需要,ZLSG-G型的滤水器进出水布置结构是上进水下出水的形式,并且ZLSG-B型滤水器是在ZLSG基本款的基础上经过升级改造而来的,进出水结构是水上出水的布置形式。
全自动滤水器的组成
     ZLSG-G、ZLSG-B型号的工业手动滤水器与全自动滤水器结构上由以下几个部件构成:主体和电动排污球阀、PLC电气控制柜和定位排污系统、各压力表和差压传感器以及电动行星摆线针轮结构减速机等几个方面组成。其中,滤水器的主题又包括转动执行机构和排污执行机构、外壳和盖子等几个部分组成。ZLSG-G型与ZLSG-B型全自动滤水器虽然在机械结构与性能上差异较大,但他们都拥有自动化的系统,能够在过滤和反冲洗以及排污方面都有了自动化的能力,并且能够同时运行且互不干扰。因此在电气控制的设计上采用了PLC控制系统,能够实现全自动化的流程和功能,包括排污和报警灯方面的自动化。多以在滤水器运行的过程中,排污时,减速机运转时,均无需人员参与。此外,为了缩短设备停运检修时间,ZLSG-G、ZLSG-B型在设计上均设置了对开式的检修孔,故检修时非常方便,无需拆卸整体,省时省力。
ZLSG-G型工业手动滤水器与全自动滤水器技术特点
     ZLSG-G型工业手动滤水器与全自动滤水器其过滤效率高,维护量小。能够对水中各类杂质,像塑料和木屑、泡沫和编织袋以及泥沙等多种漂浮物及沉淀物有效的过滤,因此特别适合水质较差、环境复杂的电站。
3.1G型复合排污
     G型复合排污主要是利用重力作用,通过重力将其进行分离,因此在滤水器设计上满分为两大块,上方是浊水的腔体,下方是清水的腔体,在上腔中布置了进水孔、上排污孔以及检修孔等;在下腔的设计中,则有排污架和排污孔以及过滤筒等装置。在工作的过程中,如果漂浮物或者是泥沙等污染物会从进水口进入到上方的浊水腔中,然后漂浮物和沉淀物会被分离,沉淀物会因为重力的因素下沉经过下腔的排水孔直接被排除。而上腔中的破奥服务会在排污阀打开后,在过滤器的作用下,由上方的排污孔直接排出。
     通过将漂浮物和沉积物根据其物理特性能够将它们进行隔离,从而避免恶劣在单一排污空中,两者相会叠加,混为一团,从而给全自动滤水器卡住或者堵塞的情况发生,故抗堵能力较强。
3.2进出口布置
     工业手动滤水器与全自动滤水器采用上进水和下出水的进出水布置,这样的设计是能够实现沉淀物与漂浮物之间分离的有效措施,通过这样的布置能够更简单快捷的记性污水的过滤。当然,分离和过滤以及排污等全自动的功能也是在这样的布置结构上才能够实现的。
3.3较大的过滤面积
     工业手动滤水器与全自动滤水器的下罐体布置有多个较为密集的过滤筒,因此在设计上采用了激光技术,这样使每一个过滤桶都排列整齐,大化的扩充了过滤的面积。即使是在排污工作的进行中,也能够保证过滤的面积远远大于水管的截面,这也就意味着不管在任何的情况下,水管都能够进行正常的工作。该滤水器滤芯使用高强度楔形编织网结构,过滤面积较大,而且反冲效果好,因此过滤效果好,过滤效果高。
3.4“双剪刀”结构
     工业手动滤水器与全自动滤水器在国内各流域的汛期工作期间,不时会出现有较大尺寸的树枝、木头、泡沫或其他类型的较长的物体由水流进入滤水器内,并卡死在过滤筒中。若不能可靠的解决这个问题,将容易造成过滤筒的破损以及堵塞,给滤水器的正常工作带来不利影响。同时也将影响水电机组的技术供水系统,这些堵塞物对技术供水系统的正常运行造成了严重的影响,轻则导致机组温度升高,机组出力减少,影响发电效益;重则会堵塞技术供水系统管道,严重时危及机组运行安全。针对这个问题,全自动滤水器在过滤筒上腔和下腔都布置有两个类似剪刀的装置,若出现较长异物被卡死在过滤筒内之后,通过在排污过程之中的运动,电动所带动的减速机会带动该装置旋转,从而将过滤筒内的较长异物剪断成多个小段,并排出全自动滤水器外。
表1常见故障诊断与排除
序号 故障 故障原因 处理方法
1 工业手动滤水器与全自动滤水器上罐体与主轴
连接处渗水 滤水器主轴密封磨损 更换密封垫
2 压力表不显示压力 压力表损坏
导压铜管滤网堵塞 更换压力表
清洗导压铜管小滤网
3 差压持续高报警 滤网严重堵 导压铜管滤网堵塞
 差压开关故障 电气线路故障 人工清理 清洗导压铜管小滤网
 检修或更换差压开关 检查电路
4 减速机过载报警 异物卡塞传动机构 人工清理异物
5 排污阀过载报警 异物卡塞排污阀 人工清理异物
3.5滤筒快速检修
     一般的工业手动滤水器与全自动滤水器检修滤筒时,均需进行整体拆卸(个别厂家和厂站还需动用起吊装置),而全自动滤水器均设置了滤筒用的检修孔,可以非常方便地将滤筒取出检修或者进行整体更换,省时省力,可以尽可能的缩短设备检修时间。
3.6定位排污系统
     为了保证工业手动滤水器与全自动滤水器在短时间内排污彻底,滤水器设置了一套高性能定位排污装置,通过人工现地控制排污转板的具体位置,将排污转板固定在某一位置,并通过开启排污阀实现精确定位排污的功能。
4ZLSG-GⅡ型全自动滤水器工作原理
4.1机械工作原理
     在工业手动滤水器与全自动滤水器正常工作时,电动所带减速机不启动,排污阀是关闭状态。在满足清污的要求时,下排污阀(也就是沉积物排污阀)将先被打开,此时减速机将启动工作,带动全自动滤水器内布置的旋转机构工作,使排污转筒逐一与每个过滤筒的排污孔联通。此外,由于过滤筒的进水口已封闭,因此内部就形成了一个比较密封的环境。在这种环境下,沉积在被封闭过滤筒内的部分悬浮物合沉积物通过其他的过滤筒过滤后的清洁水进行反冲洗,并随着已经打开的下排污阀排出。
4.2电气控制原理和特点
     定时起动:通过现地控制柜的PLC的内部时间继电器来定时的启动减速机和排污阀。即减速机启动,排污阀就开起。(定时排污时间默认设定为5h)若采用定位排污,全自动滤水器运行5h后,现地控制柜的PLC启动减速机及定位排污装置,当排污转板与滤水器滤芯进水口重合时,减速机停止,同时,排污转板定格在此位置,该滤芯排污30s后,再次启动减速机,当所有滤芯排污完成后,一个定位下排污过程结束。减速机停止,排污阀关闭。全自动滤水器运行5h后,上排污阀打开,自动排污5min后,一个完整的上排污过程结束。而定时启动排污,上下排污是交替进行。
     差压控制起动:通过布置在全自动滤水器外壳上的进口、出口压差传感器,来自动的控制减速机和排污阀的起动与停止,自动进行清污、排污。差压动作值默认设定为0.04MPa。若采用定位排污,排污过程同定时排污相同。通过差压启动排污,上下排污交替进行。
     手动控制起动:通过布置在现地控制柜面板上的按纽,来手动控制电机减速机及上排污阀、下排污阀的开启和关闭。如果采用定位排污,则排污过程同定时排污相同。
     故障保护功能:当减速机出现故障或过力矩的情况时,或者排污阀过力矩的情况时,或者差压过高的情况时都设置有可靠的安全保护措施以及故障报警,响铃及通过PLC上送故障信号,同时在现地控制柜面板上,故障指示灯相应被点亮。
5常见故障诊断与排除(表1)
     长河坝水电站(2600MW)、黄金坪水电站(850MW)均采用了的全自动滤水器。在已全部投产发电近4年的时间中,该全自动滤水器能很好的适应大渡河流域的特殊水情,特别是较多漂浮物的情况。并在服役期间未发生过滤水器由于设计,结构,工作方面的问题。运行安全,稳定,可靠,对两级电站技术供水系统的安全稳定运行有着不可磨灭的重大贡献。
     以上仅针对全自动滤水器的结构及性能特点做了浅析和论述,意在通过分析寻求有效的节能降耗途径,满足国内各流域水情的清污需要,提高清污能力及效率,降低电站全自动滤水器检修频率,为进一步做好水电厂增发电量、安全稳定运行起到一定作用。认为在各流域水电站设计时,应对电站内各用途工业手动滤水器与全自动滤水器的选择,加以足够重视并综合考虑。