水力發(fā)電機(jī)組冷卻水供水不足故障排查與改造

趙邦銀

（新疆額河水電有限公司，新疆阿勒泰836500）

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水力發(fā)電機(jī)組冷卻水供水不足故障排查與改造

趙邦銀

（新疆額河水電有限公司，新疆阿勒泰836500）

水電站發(fā)電機(jī)組技術(shù)供水起到冷卻和潤滑作用。冷卻水供給是否正常作為開機(jī)條件之一,如果冷卻水不足,則不能開機(jī)。在機(jī)組運(yùn)行的過程中，如果多點(diǎn)冷卻水不足不能恢復(fù)正常，則延時(shí)解列停機(jī)。本公司新建"喀站"投運(yùn)后，因冷卻水供給不足，頻繁出現(xiàn)機(jī)組不能開機(jī)或異常運(yùn)行停機(jī)。此故障經(jīng)過技術(shù)人員檢查找到原因：設(shè)計(jì)院不了解減壓閥結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)存在問題。經(jīng)過改造后冷卻水恢復(fù)正常，能穩(wěn)定地供給冷卻水。此文詳解過程，以供類似問題者借鑒。

冷卻水不足；減壓閥；濾水器

1　冷卻水供給系統(tǒng)概述

本站共安裝有4臺水輪發(fā)電機(jī)組，4臺機(jī)組對應(yīng)4條引水叉管公用1條引水母管。機(jī)組冷卻水引水方式為公用1條分段的冷卻水母管，取水口分別來自4臺機(jī)組引水管蝶閥前。冷卻水引水示意圖如下：

圖1　冷卻水引水示意圖

如圖1所示，每臺機(jī)組冷卻水均從冷卻水母管取水，任意一個(gè)引水口均可向冷卻水母管供水，正常運(yùn)行時(shí)冷卻水母管整段運(yùn)行，故障檢修時(shí)冷卻水母管可以分段運(yùn)行。

2　冷卻水供水不足的現(xiàn)象

發(fā)電站在投產(chǎn)試運(yùn)行階段，只有1號機(jī)組運(yùn)行，在剛開始運(yùn)行的1個(gè)月內(nèi)并沒有明顯的表現(xiàn)，隨著其它3臺機(jī)組相繼運(yùn)行，冷卻水供水不足的現(xiàn)象越來越明顯，主要現(xiàn)象如下：

（1）1臺機(jī)運(yùn)行時(shí)，冷卻水勉強(qiáng)能維持，但隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，逐漸表現(xiàn)出供水不足，清掃濾水器有所好轉(zhuǎn),但根本維持不了太長的時(shí)間。機(jī)組冷卻水壓力和各部位流量實(shí)測數(shù)據(jù)如表1。

表1　1號機(jī)組運(yùn)行1個(gè)月后實(shí)測數(shù)據(jù)單位：壓力MPa；流量m3/h

盡管此時(shí)的冷卻水勉強(qiáng)能維持運(yùn)行，但問題是完全打開4個(gè)引水口的閥門引水仍不能滿足，而且無論如何調(diào)整減壓閥均不能提升水壓。

（2）隨著機(jī)組陸續(xù)投運(yùn)，同時(shí)運(yùn)行2臺機(jī)很困難，第2臺機(jī)自動不能開機(jī)，手動開機(jī)后2臺機(jī)同時(shí)運(yùn)行，冷卻水均不能保證最低流量，又被迫停1臺機(jī)。

3　供水不足原因檢查分析

冷卻水母管上安裝有水壓表，從運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示冷卻水母管水壓不足；減壓閥前后、濾水器前后均安裝有水壓表，數(shù)據(jù)顯示減壓閥前壓力正常穩(wěn)定,閥后壓力波動較大。分析認(rèn)為，能導(dǎo)致母管水壓低流量不足,減壓閥后壓力波動大的原因只有一個(gè)，那就是減壓閥存在問題,重點(diǎn)檢查減壓閥。

該減壓閥為“冠龍”閥門，利用水力自動控制和流量調(diào)節(jié)，“冠龍”品牌之前本公司有用過，質(zhì)量應(yīng)該可靠。技術(shù)人員打開閥體，發(fā)現(xiàn)其進(jìn)水側(cè)過濾網(wǎng)被尿素帶、木條、石頭等雜物堵塞，這就是冷卻水流量不足的根本原因（見圖2）。

圖2　進(jìn)水側(cè)過濾網(wǎng)堵塞

如圖2所示，減壓閥閥體并不大，此濾網(wǎng)一旦堵上，過流能力必然受到限制。將其它3臺機(jī)組的冷卻水減壓都打開，過濾堵塞情況都特別嚴(yán)重，逐一清理回裝后，冷卻水供給不足的問題解決。可好景不長，不到1個(gè)月，冷卻水供給不足的故障依舊，只有又打開減壓閥清理濾網(wǎng)，如此反復(fù)堅(jiān)持運(yùn)行了半年。新建電站水庫及引水管雜質(zhì)較多，如此清理密度不應(yīng)該有的運(yùn)行方式，是閥門選錯(cuò)了？還是其它方面的問題？再回頭看冷卻水供給示意圖，減壓閥安裝在濾水器的進(jìn)水側(cè)，相反濾水器安裝在減壓閥的出水側(cè)，而減壓閥進(jìn)水側(cè)有過濾網(wǎng)，這濾水器還能起到過濾雜物的作用嗎？濾水器具備有排污功能，當(dāng)前后壓差較大時(shí)會自動排污或定時(shí)排污，而減壓閥濾網(wǎng)沒有自動排污功能，污物會越聚越多，自然會造成堵塞，這是否為安裝公司安裝有誤呢？立即調(diào)閱有關(guān)設(shè)計(jì)安裝圖紙，發(fā)現(xiàn)安裝圖紙上就是減壓閥在濾水器進(jìn)水側(cè)，安裝公司是按圖施工并沒有錯(cuò)。

既然設(shè)計(jì)如此，想必定有其原因，只要將減壓閥的濾網(wǎng)去掉就應(yīng)該不會影響。可事實(shí)上并非如此，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)冷卻水供給仍然不穩(wěn)，波動較大。再次拆開減壓閥體，發(fā)現(xiàn)其控制流道被堵，直接影響其減壓穩(wěn)定運(yùn)行效果。冠龍減壓閥乃精密控制閥門，其控制流道細(xì)小極易被堵，這也是它在進(jìn)水側(cè)設(shè)計(jì)濾網(wǎng)的原因。經(jīng)過上述折騰后，看來去掉減壓閥濾網(wǎng)并不是明智的選擇，真的是濾水器和減壓閥的安裝位置設(shè)計(jì)錯(cuò)了，需要做調(diào)換整改。

4　整改及效果

改造方案很簡單，如圖3所示。

將濾水器和減壓閥掉換個(gè)位置，將減壓閥安裝于濾水器之后。改造過程此處不詳述，改造后現(xiàn)場圖及改造前后冷卻水壓力、流量數(shù)據(jù)見圖4、表2。

圖3　改造方案示意圖

圖4　改造后現(xiàn)場圖

從表2可以看出，水頭相差12 m，但水壓明顯上升，已能滿足4臺機(jī)組正常運(yùn)行。改造后，濾水器充分發(fā)揮了過濾作用，雜物由濾水器排污管自動排出。減壓閥也能很好的發(fā)揮減壓作用，其濾網(wǎng)只需在機(jī)組小修中清理即可。

表2　改造前后冷卻水壓力和流量比較單位：壓力MPa；流量m3/h

TV735

B

1672-5387（2016）02-0072-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.02.022

2015-05-16

趙邦銀（1974-），男，工程師，從事水電廠運(yùn)行、檢修與管理工作。