水電廠水輪機檢修方式及能量問題分析

金安橋水電站有限公司 浦璐妮

金安橋水電站位于金沙江中游，是云南省境內金沙江中游河段水電規劃“一庫八級”開發方案的第五級電站。電站為壩后式地面廠房，裝機容量240萬kW(4臺單機容量60萬kW的混流式水輪發電機組)。電站參與“云電送粵”，是實現云電外送、西電東送戰略目標的骨干電站之一。本次例舉的檢修項目地點在金安橋水電站，該水電站在經過長期運行后，需對各組的水輪機及附屬設備進行詳細的排查和檢修工作，通過對四號機組的設備檢查和處理，更好地完成后期的技改項目達到規定檢修工期內的各項檢修標準。

1 水電廠水輪機檢修的組織和管理方式

水電廠在發電運行過程中如果受到外界因素的影響，就很容易引發電廠故障。結合目前水電廠水輪機的檢修現狀，可看出水輪機運行狀態與電廠機組的檢修實際情況有著非常緊密的聯系，作為檢修工期的重要標準，檢修方式的科學性會影響到后期整體的運行效率。

結合我國水電廠檢修現狀可看出，目前的檢測和管理系統不完善，故障診斷方法不科學。對于相關的故障信息進行判斷時沒有可靠的理論依據。為保障水輪機檢修工作的科學高效性，就必須采用先進的設備和科學的技術。對一些較重要的機械設備和檢修重點位置進行維護時，必須在各類檢修工作完成后對整個水輪機的狀態和參數進行科學的調整，以便后期在投入使用中能更好根據能量進行恢復。另外可根據設備健康狀況指標來提升設備可靠性，保障水輪機工作的實際效率[1]。

2 水電廠水輪機的檢修具體措施

水輪機的運行狀況與水力發電機組的能量和穩定性及空蝕性有關。為更好提高水輪機的綜合性能，在對基礎性能進行調查前必須要完善水輪機過流通道的形式，根據科學的施工方法和工藝來形成較為合理的施工結構，并對各環節的檢修情況進行有效監督和全面控制。為保障水電廠水輪機的可靠性，在維持水輪機檢修質量同時，要定期對設備進行檢查和檢修。利用定期的檢查和維護完全地排除設備中存在的運行隱患，將有可能導致水輪機發電效率降低和發生事故的因素扼殺在搖籃中。在對本次水電廠水輪機的檢修技改工作中，主要是對水輪機及附屬設備進行檢修分析，提出可行的整修措施方法。

大軸補氣裝置檢修。檢修過程中對大軸補氣裝置補氣頭進行分解檢查，清掃干凈補氣裝置內灰塵及雜物，吊出浮球閥檢查外觀無劃痕和開裂，對浮球閥進行灌水檢查，檢查浮球閥動作正常，無滲漏，清掃浮球閥內灰塵及雜物。更換新的緩沖裝置(阻尼器)，固定螺栓緊固、無松動，測量阻尼器活塞桿行程為103mm；對補氣裝置浮筒、軸套涂抹凡士林后，檢查浮筒動作靈活無卡阻現象；各連接螺栓涂抹螺栓鎖固膠后對稱緊固；大軸補氣閥回裝完成后，設備組合縫間隙用0.05mm塞尺檢查。把合螺栓及銷釘周圍組合縫處的安裝面錯牙不超過0.10mm。大軸補氣閥參與機組盤車，補氣閥座擺度為0.12mm，符合設計要求（不大于0.30mm）。

水導軸承檢修。將水導軸承進行了全部分解檢查處理。對水導油槽各部件進行分解、檢查；對有絲扣損傷的螺栓進行更換，更換水導軸承軸瓦間隙調整楔子板止推板固定螺栓。軸瓦間隙調整完成后，在止推板上部固定螺帽上部增加了一顆螺母（背帽），并涂有螺絲鎖固劑。檢查水導軸瓦瓦面無密集氣孔、裂紋、硬點和脫殼等缺陷。檢查水導軸領工作面，去除高點，軸領表面無劃痕和刻痕及銹蝕現象。水導瓦全部分解后，使用刀口尺對軸頸工作面進行劃痕和刻痕及銹蝕處理。對無法安裝到位的螺絲孔進行擴孔攻絲處理。

主軸密封檢修。對主軸密封系統分解檢查并處理。使用M46和M36電動扳手配合導鏈分解主軸密封支持環及檢修密封支持環；更換新的嵌入式密封圈。用粗砂紙清掃主軸密封支持環法蘭面及檢修密封支持環法蘭面，更換主軸密封支持環Ф6mm橡膠密封圈，更換檢修密封支持環Ф6mm橡膠密封圈。更換供水環管與水箱連接法蘭處連接螺栓（M12），回裝主軸密封水箱蓋間隙均勻[2]。

轉輪與主軸檢修。本次檢修將轉輪與主軸整體吊出至安裝間進行檢修處理。轉輪吊出前對4號機組轉輪出水邊正、負壓側腹板及葉片與上冠、下環聯接焊縫、葉片出水邊及R角處進行了著色探傷（PT）檢查；使用直磨機對轉輪下環汽蝕現象需補焊部位進行打磨，經PT探傷無異常；焊接時對補焊部位及附近100mm范圍加熱到80至100℃，使用氬弧焊完成補焊；對補焊部位及附近100mm范圍加熱保溫250至300℃兩小時后，對補焊部位進行打磨平整、光滑，經PT探傷檢查無異常。更換水發聯軸螺栓的8顆螺母，螺栓安裝到位后點焊鎖錠擋塊止動；轉輪與大軸連接螺栓未發現裂紋、銹蝕、絲扣損傷等缺陷，彈簧墊無變形，鎖錠墊片無損傷、墊片無損傷；對連接螺栓進行了無損檢測，滿足要求；重新焊接螺栓的止動塊，螺栓防松動措施符合要求。拆卸下的水發聯接螺栓進行無損檢測；水發聯軸螺栓回裝時，分三次對聯軸螺栓進行拉伸，對螺栓伸長值進行了測量，符合要求。水發聯軸法蘭用塞尺檢查無間隙，0.03mm塞尺不能塞入。

水導外循環系統檢修。本次檢修將三臺水導外循環冷卻器整體更換安裝；分別對單臺冷卻器進行耐壓試驗；解體檢修油過濾器，缸體內無銹蝕和雜質，回裝時更換密封；檢查水導外循環系統各管路、法蘭面、閥門無銹蝕，閥門動作靈活，密封良好；機組充水后，對水導外循環系統冷卻器及其管路充油進行嚴密性試驗，保持8h無滲漏現象。

3 檢修管理質量的提升綜合策略

水輪機的整體運行效率與后期的檢修質量有著非常密切的關系，為更好提高水電廠運行效率，加強檢修質量是推動整體水電廠安全運行的首要任務。水輪機的檢修質量離不開前期的良好管理和定期的排查工作，在水輪機設備和零件進行排查檢修時，工作人員應對每個機組的實際參數和結構特點進行詳細分析和研究，對于可能引發故障的關鍵點進行重視，且運用設計指標和參數對于整個設備進行合理的考量。

相關檢修人員要不斷提高自身綜合素質和經驗水平，嚴格按照檢修標準來規范檢修行為，保障水輪機檢修質量的同時。在規定時間內，對于整個檢修任務進行高效率的完成，從而保障機組運行穩定的情況下，使所有設備能發揮出自身的功能優勢，更好地配合水電廠水輪機日常的運行任務。在檢修管理體系建設時要找準整體管理目標，保障專業故障有專人檢修解決[3]。

一定要積極轉變檢修人員傳統的檢修理念，提高責任意識的同時，要對新設備進行了解，將水輪機的檢修責任落實到個人，通過分級管理和監管，更好地使檢修任務和預期目標保持一致。在完成檢修工作時，不只是簡單的處理相應故障，還要根據設備的運行結構和特點來優化運行環境，做好預防性的檢修工作，將問題逐漸貫穿于整個檢修流程中，從根本上扼殺可能引發故障的因素，以此更好地提高機組利用效率，降低檢修頻率。在可持續性發展的條件下更好地推動發電廠的高效運行[4]。

綜上，為保障電廠的正常運行就必須對于水輪機進行定期的檢修與故障排查。在進行能量問題分析時，要對整個水輪機設備進行詳細的了解，提高檢修工作質量的同時找出問題的關鍵點，針對性進行處理和解決，做好預防性檢修策略的準備工作。