紅山嘴電廠四級電站增效擴容金屬結構改造

（新疆天富能源股份有限公司紅山嘴電廠，石河子市，832204）馮國雄

紅山嘴電廠四級電站增效擴容金屬結構改造

（新疆天富能源股份有限公司紅山嘴電廠，石河子市，832204）馮國雄

紅山嘴電廠四級電站增效擴容改造金屬結構部分的閘門、啟閉機、撈冰機全面改造，實現了電站金屬結構設備采暖設備更新、遠程控制，為四座電站實現集中監控創造條件。根據此次金屬結構改造的設計方案和缺陷處理，為高寒地區水電站金屬結構改造提供借鑒。

增效擴容；金屬結構；改造

1 概述

新疆天富能源股份有限公司紅山嘴電廠是上世紀60年代開發建設的兵團最早的水電站。電站共有4臺機組，總裝機容量（33 000+4 000）kw，年設計發電量5 500萬kwh。經過50多年的運行，電站金屬機構設備老化，設備性能參數下降，急需更新改造。2013年7月紅山嘴電廠級被水利部、財政部列為增效擴容改造項目。四級電站增效擴容金屬結構改造部分工程總投資310萬元，主要改造工作閘、沖砂閘、排冰閘、尾水閘等。金屬結構改造部分2014年3月招標，2014年12月20日開工，2015年5月主體工程完工。

2 四級電站金屬結構存在的問題。

2.1 前池事故工作閘

工作閘門的門體變形，埋件磨蝕、銹蝕嚴重，導致閘門封水不嚴，機組停機時需要在閘門前傾倒爐渣進行輔助封水；啟閉設備老化，啟閉力無法滿足要求。

2.2 排冰閘

排冰閘門體銹蝕及變形嚴重，閘門埋件與混凝土結合部位部分脫落；啟閉設備陳舊、老化。

2.3 尾水檢修閘

尾水檢修閘閘門體變形，有銹蝕現象。

2.4 前池沖砂閘

前池沖沙閘采用前止水鋼閘門，封水不嚴；啟閉設備采用螺桿啟閉機，螺桿有變形情況。閘門起降不自如，經常阻卡。

3 金屬結構改造方案

3.1 排冰閘

前池排冰閘在原址上改造重建，根據排冰閘的閘孔尺寸進行閘門及埋件設計。閘門設置1扇，閘門工作狀態為動水啟閉，閘門尺寸為（寬×高）3.5m×4.35m，設計水頭3.56m，閘門采用舌瓣式鋼閘門，采用P型止水橡皮，支座采用固定鉸支座，支座間距2.5m；閘門埋件設置加熱裝置，加熱方式采用電熱，在閘門埋件后設計3孔豎向進人孔，埋件型式為鋼板+型鋼；啟閉設備1臺為2×25t弧門卷揚機，吊點間距2.5m。

3.2 工作閘

工作閘閘房不改造，工作閘門及啟閉機更新。前池事故工作閘門共3扇。此次工作閘改造更換閘門及啟閉設備，埋件不拆除更換，采用在原有埋件表面進行打磨、補焊處理，并在止水面貼不銹鋼板。閘門門體根據原有閘槽尺寸進行設計，閘門工作狀態為動水啟閉，閘孔尺寸為（寬×高）2.1m× 2.1m，設計水頭6.49m，閘門為潛孔式閘門，止水放置在上游，采用P型橡皮，支撐型式采用滾輪；啟閉設備為3臺QPK1×25t快速閘門卷揚啟閉機。

3.3 沖砂閘

前池沖沙閘計1孔，每孔設2扇閘門，共計2扇閘門，分前后布置，互為檢修。本次更換閘門、埋件及啟閉設備。孔口尺寸為（寬×高）1.8m×1.0m，設計水頭6.49m，閘門采用鋼鐵復合門，閘門埋件采用門框式埋件，埋件內增加電加熱裝置。啟閉設備采用2臺12t直聯式數字化手電兩用螺桿啟閉機。

3.4 尾水閘

尾水檢修閘閘門共計3孔，計1扇閘門，原閘閘門埋件不拆除，閘門重新設計，閘孔尺寸為（寬×高）4.25m×2.06m，設計水頭4.5m，閘門為潛孔式平板鋼閘門，止水放置在下游，采用P型橡皮，對原有埋件進行表面處理，并在止水面貼不銹鋼板。

4 金屬結構改造存在問題的處理

四級電站金屬結構改造工程與土建施工交叉作業，四級電站工作閘閘房未改造，房內的閘門和啟閉設備改造，且工作閘、沖砂閘的埋件和門槽不更新，只是局部修復，給改造工作造成一定的困難，且改造后部分閘門止水效果未達到預期目標，且存在鋼絲繩與墻體摩擦等問題。

4.1 前池事故工作閘門

閘門止水效果不好，閘門止水橡皮容易損壞。后由設計、施工和監理單位共同研究，并確定對閘門門槽進行補焊、磨光和校證處理，使門槽四周的不銹鋼止水面保證在同一平面上，不得有紐曲平面，確保了閘門不漏水。

針對運行過程中2#機組閘門導向輪脫落，設計院出具加固改造方案，并由施工單位整改完成，上述問題有效解決。

機組啟閉機的鋼絲繩與啟閉機本體在全提的情況下有磨擦，導致鋼絲繩有磨損現象，啟閉機廠家調整鋼絲繩繞向后正常。

4.2 排冰閘

設計原因造成排冰閘的啟閉機吊點與閘門吊點不同心，吊耳做相應改動，維持排冰閘正常起降。

排冰閘門底腳支座在預埋時與現場實際配合不完善，導致底支座的強度下降。設計院補救措施是在上、下游一期錨筋位置增加2塊橫向鋼板，鋼板厚度16mm，寬度10cm，長度2.5m，要求該鋼板必須與一期錨筋進行焊接，并在支鉸附近增加拉筋。

4.2 沖砂閘

四級電站沖閘在關閉運行過程中存在力距不夠，導致沖砂閘無法全關，建議與設計院和廠家聯系，改為雙吊點起吊。

5 結束語

金屬結構設備是水電站的輔助設備，各閘門擔負水電站前池、尾水水位調蓄和泄水，且工作閘的起、降高度參與機組開、停機流程，閘門止漏效果決定機組能否自動停機。紅山嘴電廠增效擴容改造完成四級電站達到“少人值班、無人值守、集中監控”高自動化水平，對金屬結構設備的安全、可靠運行提出了更高的要求。四級電站增效擴容金屬結構改造只是部分改造，存在新老設施和設備有效銜接的問題，同時工程改造時將原設備燃煤鍋爐暖設施全部更換為電采暖設施，為電站取消燃煤鍋爐奠定基礎。四級電站增效擴容金屬結構改造工程通過工程設計、施工和后期消缺，工程改造基本達到預期目標。

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