綜述水電廠水輪機(jī)檢修方式及能量問題

何雙勝

【摘 要】水輪機(jī)的定期檢修是保障水電廠正常運(yùn)行的關(guān)鍵。因此，加大對水輪機(jī)設(shè)備的檢修管理工作，提高檢修工作的質(zhì)量，促使水電廠的運(yùn)行效率大大提升，從而促進(jìn)水力發(fā)電的良好發(fā)展，為我國社會做出重要貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】水電廠;水輪機(jī);檢修方式;能量問題

一 水輪機(jī)的檢修工藝

1解決出力故障的檢修工藝

在處理水輪機(jī)的出力故障時，可采取以下幾種方法：①當(dāng)水輪機(jī)處于滿負(fù)荷狀態(tài)時，檢查是否存在負(fù)荷波動幅度偏大的情況。②及時清除攔污柵內(nèi)的各種雜物。③檢查水輪機(jī)的導(dǎo)葉是否出現(xiàn)氣蝕，若導(dǎo)葉角度出現(xiàn)異樣，當(dāng)及時處理。④水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉型發(fā)生變化或磨損、汽蝕嚴(yán)重影響出力的，需更換轉(zhuǎn)輪或修補(bǔ)。⑤止漏環(huán)等配合部位間隙增大，漏水量增加，出力降低時，更換相關(guān)部件，恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)間隙，減少漏水量，保證出力。

2解決軸承溫度過高的檢修工藝

在解決軸承溫度過高這一問題時，可采取如下幾種方法：①定期對冷卻水的水壓與水流進(jìn)行檢查。②定期對油系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，觀察油位及時補(bǔ)充燃料冷卻油。③定期對軸承進(jìn)行檢查，觀察其有無異響，并對軸承擺度水平進(jìn)行檢測。④對油質(zhì)進(jìn)行檢查。⑤檢查機(jī)組振動情況。⑥檢查相對運(yùn)動部位是否因間隙過小而產(chǎn)生接觸摩擦。

3處理振動問題的檢修工藝

如果振動問題是由機(jī)械安裝的引起的，就要將部件拆卸之后再次檢查。在判定所有部件沒有問題之后才可重新安裝。

①質(zhì)量失衡會導(dǎo)致離心慣性，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)動部間的縫隙增大，在這種情況下，讓振幅增加。如果動力壓力持續(xù)增強(qiáng)，軸承就會出現(xiàn)較大的推動力，接觸部分的摩擦力也就相應(yīng)地增強(qiáng)，進(jìn)而造成機(jī)組振動。②機(jī)組振動并不與機(jī)械負(fù)荷大小產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，但是葉片受力不勻或形變會引起相應(yīng)的振動，為此需要拆下機(jī)組轉(zhuǎn)輪，對葉片、平衡力等因素展開檢查，讓振動問題得到完整解決，讓設(shè)備在沒有故障的情況正常運(yùn)轉(zhuǎn)。③水力不均衡引起的振動問題，可以在尾水管部位安置相應(yīng)的補(bǔ)氣管，讓水壓脈動得到控制，排除管壁振動。④導(dǎo)水機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)輪中掉入雜物造成的振動，關(guān)閉水機(jī)，將雜物處理干凈，振動問題可以順利解決。⑤檢查機(jī)組高程是否發(fā)生變化

4處理油壓降低的檢修工藝

如果油壓降低，設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)，要及時補(bǔ)氣打壓。查看回油箱里面的油位，讓油箱里的空氣得到正常補(bǔ)充，讓油箱內(nèi)部的油液和氣體的比重處于合理狀態(tài)。一旦發(fā)生故障，應(yīng)該對油壓設(shè)備進(jìn)行查看，及時處理故障。

二 水輪機(jī)能量指標(biāo)的現(xiàn)場實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(yàn)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(yàn)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。

三 加強(qiáng)檢修管理，提高檢修質(zhì)量

1加強(qiáng)管理

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(shí)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。

2采取科學(xué)有效的解決方式

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(xiàng)問題專攻解決，有針對性的提高管理質(zhì)量。例如：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)輪葉片型線的變化、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。

3培養(yǎng)檢修人員的工作理念

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(shí)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。

4要改革傳統(tǒng)的檢修觀念，樹立全新的檢修意識

實(shí)行項(xiàng)目負(fù)責(zé)制，積極推行項(xiàng)目監(jiān)理制，確保檢修工期和檢修質(zhì)量。除此之外，檢修其實(shí)并不只是單純的維修就可以了，而是應(yīng)該在檢修過程中找到出現(xiàn)問題的相關(guān)原因，針對其中所出現(xiàn)的問題應(yīng)該在更深層次的角度進(jìn)行分析，然后準(zhǔn)確地判斷出問題的基本原因，最后找出相應(yīng)的解決辦法，這樣的話，機(jī)組的可用率也可以得到進(jìn)一步的提升，使機(jī)組的檢修周期可以更大程度地延長，從而使發(fā)電廠獲得的經(jīng)濟(jì)效益更多。

參考文獻(xiàn)：

[1]阮洪亮.水輪機(jī)能量指標(biāo)現(xiàn)場實(shí)測及檢修措施探討[J].設(shè)備管理與改造，2012（33）：546.

[2]陳煥銀.水輪機(jī)能量指標(biāo)現(xiàn)場實(shí)測及檢修[J].綜述與交流，2012（01）：86.

（作者單位：國網(wǎng)湖南省電力有限公司水電分公司）