水電廠水輪機(jī)檢修方式及能量問題研究

董李嬌　徐春芹　王丙龍

摘 要：當(dāng)今社會，電力與人們的生活及生產(chǎn)之間的聯(lián)系愈發(fā)緊密，從水電廠的運(yùn)行狀態(tài)入手進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，水輪機(jī)的檢修效率及精準(zhǔn)性會對水電廠的水輪機(jī)運(yùn)行功效產(chǎn)生決定性作用，近年來水電廠的運(yùn)行狀態(tài)并沒有達(dá)到最佳標(biāo)準(zhǔn)，這是由于水電廠水輪機(jī)檢修中存在相關(guān)問題，而工作人員對水輪機(jī)檢修方式及能量問題的忽視，不僅會阻礙水電廠運(yùn)行效率的提升，更會造成資源的大量損耗，從而使得經(jīng)濟(jì)效益難以得到根本性保證。

關(guān)鍵詞：水電廠；水輪機(jī)檢修方式；能量問題

水電廠水輪機(jī)的檢修工作是保證水電廠運(yùn)行效率的前提條件，并且水輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)能夠直接反映出檢修質(zhì)量，同時這也是衡量檢修標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)，因此為了提高水輪機(jī)檢修工作的合理性及有效性，高新技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用則是必不可少的，另外還應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對機(jī)械設(shè)備的檢修及維護(hù)，當(dāng)所有的檢修工作結(jié)束后，還需要綜合多方因素，對水輪機(jī)的工作狀況及核定運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對比及適應(yīng)性調(diào)整，在投入使用后，還需要以水輪機(jī)能量恢復(fù)程度及是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平為基礎(chǔ)，提高設(shè)備的穩(wěn)定性。

1 目前檢修形勢下的機(jī)組能力狀況

從當(dāng)前水電廠的運(yùn)行狀態(tài)來看，我國的水電廠水輪機(jī)的檢修及維護(hù)水平并不高，與發(fā)達(dá)國家相比所存差距較為顯著，因此這就需要綜合水電廠的實際情況，調(diào)整檢修重點(diǎn)及方式，運(yùn)用科學(xué)有效的測試技術(shù)及檢修方式提高機(jī)組能力，在此過程中，還應(yīng)當(dāng)對工作人員及能源、材料進(jìn)行科學(xué)控制，最大化的避免浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。

除此之外，還需要根據(jù)運(yùn)行需求，對設(shè)備及機(jī)械運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)衡量，在提升性能的同時確保其運(yùn)行基礎(chǔ)更加全面，只有這樣才能從根本上提高檢修工作的精準(zhǔn)性及高效性，縮短檢修工期，提高檢修質(zhì)量。但是當(dāng)前我國的水電廠檢修工作中卻依然存在一定問題，不僅管理及檢測系統(tǒng)不夠健全、針對性不強(qiáng)，故障的檢測更是難以保證時效性及準(zhǔn)確性，呈現(xiàn)出了診斷方式落后且缺少科學(xué)指導(dǎo)的現(xiàn)實情況，而設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及故障信息的判斷中同樣缺少科學(xué)性衡量標(biāo)準(zhǔn)，與此同時，由于水輪機(jī)檢修工作存在繁復(fù)性特點(diǎn)，這就在一定程度上增加了推廣難度，并且收效甚微。

水輪機(jī)之所以能夠穩(wěn)定及持續(xù)運(yùn)行，主要依靠的就是水電機(jī)組的能量及空蝕性指標(biāo)，這就不難發(fā)現(xiàn)，水輪機(jī)的整體功能需要依托于基礎(chǔ)才能實現(xiàn)動能的發(fā)揮，因此在對水輪機(jī)過流通道進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整時，應(yīng)當(dāng)借助當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)力量，促進(jìn)施工結(jié)構(gòu)的完整性，提高施工技術(shù)水平，并且還需要對安裝及檢修流程中的各個細(xì)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制及監(jiān)督。除此之外，由于機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率正處于不斷上升階段，這就進(jìn)一步說明能源消耗得到有效控制，而發(fā)電成本也受其影響有所下降，這對水電站的運(yùn)行狀況及經(jīng)濟(jì)收益來說大有裨益。

由于水輪機(jī)的內(nèi)部零件數(shù)量較多，這就使得其運(yùn)行結(jié)構(gòu)及條件更為復(fù)雜，而運(yùn)行過程中難免會產(chǎn)生空化及磨損問題，因此這就需要工作人員對水輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面且細(xì)致的檢查及監(jiān)測，在精準(zhǔn)掌握其運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上，提高工作時效性，所以定期對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查及維修是尤為重要的，如果不將此類問題重視起來，就會對機(jī)組的正常運(yùn)行造成不利影響，從而降低工作效率及經(jīng)濟(jì)效益。

2 水輪機(jī)能量指標(biāo)的現(xiàn)場實測

為了科學(xué)判斷水輪機(jī)能量指標(biāo)，并對其能量健康狀況進(jìn)行精準(zhǔn)掌控，現(xiàn)場測定工作是必不可少的，本文為了更加清楚的闡述相關(guān)論點(diǎn)，選擇了具有代表性質(zhì)的電廠進(jìn)行分析，該電廠在電網(wǎng)中占有重要的主導(dǎo)地位，設(shè)備容量達(dá)到1225MW，并且該電廠在日常運(yùn)行中處于時時調(diào)整及優(yōu)化業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)的階段。通過對該電廠的設(shè)備進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，在最近的十年間，該電廠已經(jīng)完成了對6臺大型設(shè)備的增容工作，其容量增加總量相當(dāng)于一個中小型的發(fā)電廠，增容效率相當(dāng)樂觀。

在結(jié)束機(jī)組的改造工作后，電廠領(lǐng)導(dǎo)在結(jié)合電廠運(yùn)行環(huán)境及設(shè)備需求的基礎(chǔ)上，對改進(jìn)工作進(jìn)行了分析，并提出了相關(guān)優(yōu)化措施，長此以往，機(jī)組指標(biāo)的測定工作就形成了流程化工作特點(diǎn)，這不僅能夠提高測定工作的規(guī)范性，更能為及后續(xù)機(jī)組的優(yōu)化提供參考數(shù)據(jù)及信息。而水輪機(jī)的內(nèi)設(shè)部件在產(chǎn)生故障后，能量指標(biāo)就會受到直接影響持續(xù)下降，所以這就需要對設(shè)備的受損位置及程度進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，采取積極有效的措施將問題改善及解決。另外，水輪機(jī)中的傳感器及漏損都是其提高其運(yùn)行效率的關(guān)鍵點(diǎn)及重要指標(biāo)，因此這就需要工作人員對其參數(shù)變化及破損程度進(jìn)行實時觀察及監(jiān)測，要打好提前量，做好充足的應(yīng)急準(zhǔn)備，對可能存在的問題進(jìn)行預(yù)測，只有防患于未然，才能提高檢修效率，使水輪機(jī)的運(yùn)行始終保持在最佳狀態(tài)中，使檢修效果能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。

該廠第1臺實施改造增容的機(jī)組，容量由225MW增至255MW，至本次擴(kuò)修前，已累計運(yùn)行8年多，期間共進(jìn)行過1次擴(kuò)修和2次大修。通過擴(kuò)修，水頭為95m時，水輪機(jī)效率平均提高3%。在相同條件下，擴(kuò)修后出力比擴(kuò)修前提高約5MW。最后一臺機(jī)組改造增容全部引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，容量由260MW增至320MW。通過擴(kuò)修，水頭為100m時，水輪機(jī)效率平均提高1.5%。在相同條件下，擴(kuò)修后出力比擴(kuò)修前提高約8MW。另外，通過對增容的機(jī)組進(jìn)行測試可以發(fā)現(xiàn)，實測的特性變化趨勢完全一致，但擴(kuò)修前的效率已遠(yuǎn)低于設(shè)計值或驗收值。通過檢修，水輪機(jī)能量指標(biāo)得到了一定程度的恢復(fù)，但與設(shè)計值或驗收值還有一定差距，所以，從水輪機(jī)的能量指標(biāo)上可以直接看出檢修前機(jī)組能量指標(biāo)的下降程度以及間接地觀察到機(jī)組檢修的質(zhì)量情況。

3 加強(qiáng)檢修管理，提高檢修質(zhì)量

在推進(jìn)檢修工作時，離不開強(qiáng)而有效的科學(xué)管理，而檢修質(zhì)量又能夠直接影響水電廠運(yùn)行效率、水電廠作用發(fā)揮及存在優(yōu)勢，因此強(qiáng)化檢修管理也就顯得至關(guān)重要。在設(shè)備的檢修過程中，機(jī)組的實際參數(shù)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等相關(guān)因素，都能夠作用于設(shè)計指標(biāo)及設(shè)計參數(shù)中，所以這一問題應(yīng)當(dāng)引起工作人員的高度重視，并將機(jī)組中的各類因素及參數(shù)納入重要考量范疇中，而檢修人員的工作原則需要有理可依，有據(jù)可循，并嚴(yán)格按照相關(guān)檢修標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范自身行為，只有這樣才能確保檢修工作的高效完成，提高機(jī)組的完整性及穩(wěn)定性，促進(jìn)功能優(yōu)勢的充分發(fā)揮。

檢修管理工作應(yīng)當(dāng)對其目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，從而確保專項問題專攻解決，有針對性的提高管理質(zhì)量。例如：會對效率指標(biāo)造成直接影響的原因大部分來自于水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片形線的變化、過流通道的磨損及止漏環(huán)間隙增大，因此從能量指標(biāo)入手，在檢修工作中應(yīng)當(dāng)將這幾方面的因素進(jìn)行重點(diǎn)衡量，在加強(qiáng)對這幾方面的質(zhì)量控制的同時，需要對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)做出還原性處理。

而檢修的工作人員應(yīng)當(dāng)將工作理念進(jìn)行先進(jìn)性轉(zhuǎn)變，提高檢修覺悟及方向性定位的新認(rèn)識，將工作責(zé)任落到個人身上，實行分級管理及監(jiān)管，促使檢修質(zhì)量與預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)能夠高度相符。同時，檢修工作不僅是處理故障，完善設(shè)備運(yùn)行結(jié)構(gòu)，優(yōu)化運(yùn)行環(huán)境，更重要的是檢修人員應(yīng)當(dāng)始終將問題貫穿于工作流程中，探究問題根源，從根本上將問題解決，從而有效提高機(jī)組的利用效率，降低機(jī)組檢修頻率，進(jìn)一步提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

綜上所述，水電廠的水輪機(jī)檢修及能量狀態(tài)判定是提高電廠運(yùn)行效率，促進(jìn)電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提條件，與安全生產(chǎn)同等重要，因此應(yīng)當(dāng)將能量指標(biāo)的監(jiān)測工作重視起來，并將其作為一項長期的制度去執(zhí)行，這是因為能量指標(biāo)是衡量機(jī)組維修的關(guān)鍵性指標(biāo)及參考依據(jù)，因此對水輪機(jī)檢修方式及能量問題進(jìn)行研究是極其必要的，并且在水輪發(fā)電機(jī)組的大修前后，需要對現(xiàn)場性能進(jìn)行對比測試，而該測試工作也的應(yīng)當(dāng)被劃分在規(guī)范化、科學(xué)化的工作項目中。

參考文獻(xiàn)

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