水輪發(fā)電機組改造全過程技術(shù)監(jiān)督管理實踐

張長偉，李德紅

（國網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠，浙江 麗水 323000）

水輪發(fā)電機組改造全過程技術(shù)監(jiān)督管理實踐

張長偉，李德紅

（國網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠，浙江 麗水 323000）

緊水灘電廠水輪發(fā)電機組改造項目范圍廣，程序復(fù)雜，涉及新舊設(shè)備匹配性，技術(shù)要求高，費用預(yù)算限制嚴。在機組改造中采取全過程技術(shù)監(jiān)督管理手段，充分考慮改造實際情況，依據(jù)技術(shù)標準和管理規(guī)范，全過程、全方位、全覆蓋地開展技術(shù)監(jiān)督管理工作，確保實現(xiàn)改造目標要求。

水輪發(fā)電機組；改造；技術(shù)監(jiān)督；實踐

1 引言

技術(shù)監(jiān)督是指在電力設(shè)備全過程管理的規(guī)劃可研、工程設(shè)計、設(shè)備采購、設(shè)備制造、設(shè)備驗收、設(shè)備安裝、設(shè)備調(diào)試、竣工驗收、運維檢修、退役報廢等10個階段，采用有效的檢測、試驗、抽查和核查資料等手段，監(jiān)督有關(guān)技術(shù)標準和預(yù)防設(shè)備事故措施在各階段的執(zhí)行落實情況，分析評價電力設(shè)備健康狀況、運行風(fēng)險和安全水平，并反饋到設(shè)計、運檢、科技、物資、施工等部門，以確保電力設(shè)備安全可靠經(jīng)濟運行。

國網(wǎng)緊水灘電廠機組改造是建廠以來最重大的工程項目，改造范圍廣，程序復(fù)雜，涉及新舊設(shè)備匹配性，技術(shù)要求高，費用預(yù)算限制嚴。通過機組改造主要解決定子鐵心矽鋼片松動滑出、水輪機性能低下等問題。在機組改造中采取全過程技術(shù)監(jiān)督管理手段，充分考慮改造實際情況，依據(jù)技術(shù)標準和反事故措施，全過程、全方位、全覆蓋地開展技術(shù)監(jiān)督工作，確保實現(xiàn)改造目標要求。

2 通過規(guī)劃可研和工程設(shè)計階段技術(shù)監(jiān)督控制改造規(guī)模

緊水灘電站設(shè)計有6臺單機50 MW的混流式機組，總裝機300 MW，發(fā)電機型號為SF-K50-30/6400，水輪機型號為 HL220-LJ-300，立軸懸式。年設(shè)計發(fā)電量4.9億kW·h，于1988年全部投產(chǎn)發(fā)電。水輪發(fā)電機組設(shè)計壽命一般為30～40年，緊水灘電站水輪發(fā)電機組改造基于兩個關(guān)鍵因素影響。①機組轉(zhuǎn)輪存在兩個明顯振動區(qū)，且受當(dāng)時設(shè)計、材料水平，制造、安裝工藝等所限，難以長期適應(yīng)頻繁啟停和AGC運行要求。②機組長期運行，多臺機組相繼發(fā)生發(fā)電機定子下端部矽鋼片單片滑出割傷定子線棒絕緣事件，存在嚴重安全隱患。

針對機組改造的必要性，廠部、網(wǎng)省公司多層次組織專業(yè)技術(shù)和技經(jīng)人員參加可行性研究報告與估算書、初步設(shè)計報告與概算書會審，確定改造范圍及目標。通過設(shè)備選型與方案分析比較，確定最佳改造方案，通過計算分析確定改造方案的可行性，確定合規(guī)、合理的預(yù)算。對機組不更換部件進行計算分析，分析與改造方案的匹配性，確定部件剛強度是否符合標準規(guī)范要求，確保改造方案的安全可行。

在設(shè)備狀態(tài)評價及金屬、絕緣監(jiān)督評價基礎(chǔ)上，通過結(jié)構(gòu)和電氣復(fù)核，發(fā)電機改造確立了保留定子機座、結(jié)構(gòu)不變，延遲實施轉(zhuǎn)子改造的目標，實施定子鐵心、定子線棒更換改造，關(guān)鍵解決定子端部鐵心滑出問題，提高定子線棒絕緣等級，并增容10%。水輪機轉(zhuǎn)輪作為關(guān)鍵核心部件是改造成功的關(guān)鍵，在不改變機組工作水頭及原有流道、蝸殼基坑尺寸的情況下，對水輪機進行重新設(shè)計。水輪機改造內(nèi)容包括轉(zhuǎn)輪、頂蓋、底環(huán)、活動導(dǎo)葉及導(dǎo)水機構(gòu)等部件，實現(xiàn)增容10%。通過模型選型、真機運行驗證、分步推進的改造原則，實現(xiàn)了改造階段規(guī)模成本的有效控制。

3 通過設(shè)備采購、設(shè)備制造和設(shè)備驗收階段技術(shù)監(jiān)督提高設(shè)備性能

組織專業(yè)技術(shù)人員對設(shè)備采購招標文件進行審查，確定設(shè)備采購技術(shù)規(guī)范提出的性能指標是否符合標準規(guī)范要求，要求的新技術(shù)、新材料、新工藝是否成熟可靠，組織召開設(shè)計聯(lián)絡(luò)會，審查設(shè)計方案所選設(shè)備是否符合安全可靠、技術(shù)先進、運行穩(wěn)定的原則，是否滿足反事故措施要求。設(shè)備制造與驗收階段，委托富有經(jīng)驗的監(jiān)造單位駐廠全過程監(jiān)造，監(jiān)督制造工藝、質(zhì)量、試驗、包裝發(fā)貨、技術(shù)資料及進度是否符合要求。對關(guān)鍵制造工序采取設(shè)置停工待檢點，業(yè)主親自監(jiān)督見證，重要設(shè)備委托第三方檢測，確保質(zhì)量符合要求。設(shè)備出廠驗收由業(yè)主組織檢查驗收，對設(shè)備尺寸、加工技術(shù)資料及出廠試驗全面檢查。為保證設(shè)備制造質(zhì)量，控制好設(shè)備供貨節(jié)點，保持與監(jiān)造、制造廠家的密切聯(lián)系，認真審核監(jiān)造周報，及時發(fā)現(xiàn)偏差，必要時對關(guān)鍵環(huán)節(jié)派出駐廠代表督促解決相關(guān)問題。加強關(guān)鍵性工序和設(shè)備的出廠驗收，立爭將問題解決在出廠之前，不把問題帶到工地而導(dǎo)致被動。

采取過程見證、部件抽測、試驗復(fù)測、報告審查、項目抽檢等方式開展專項技術(shù)監(jiān)督。查驗主要生產(chǎn)工藝設(shè)備、操作流程、檢測手段、測量試驗設(shè)備、設(shè)備制造和裝配場所的環(huán)境；查驗外購主要原材料、機組部件的質(zhì)量證明文件、試驗檢驗報告；查驗在技術(shù)協(xié)議中約定采用的重大新技術(shù)、新材料、新工藝的鑒定和試驗報告；審核供應(yīng)商的質(zhì)量管理體系及運行情況；確認供應(yīng)商各制造階段檢驗、試驗的時間、內(nèi)容、方法、標準以及檢測手段，監(jiān)督設(shè)備的裝配和整體試驗等過程；檢查設(shè)備包裝質(zhì)量和資料清單及裝車運輸情況等。監(jiān)督機組部件的主要尺寸、結(jié)構(gòu)強度應(yīng)符合要求，與原固定部件是否匹配；技術(shù)材料性能應(yīng)成熟可靠，計算報告結(jié)論應(yīng)符合技術(shù)標準要求，以往改造存在的問題是否得到解決。

4 通過設(shè)備安裝、設(shè)備調(diào)試和竣工驗收階段技術(shù)監(jiān)督控制設(shè)備質(zhì)量

編制機組改造技術(shù)監(jiān)督管理網(wǎng)絡(luò)、施工進度計劃表、改造工程技術(shù)監(jiān)督實施方案、定子施工質(zhì)量監(jiān)督方案等，對機組改造全過程進行監(jiān)督管理。組織開展定子改造施工全過程旁站監(jiān)督工作，記錄監(jiān)督日志。監(jiān)督內(nèi)容包括施工工藝方法、材料、質(zhì)量、工期進度、異常情況，做好施工方、廠家駐現(xiàn)場代表的現(xiàn)場溝通聯(lián)系。定子改造設(shè)備到貨質(zhì)量檢查與交接監(jiān)督、施工質(zhì)量見證點檢查、驗收，質(zhì)量見證點審核；監(jiān)督落實施工工藝及質(zhì)量，對不符合工藝質(zhì)量要求的應(yīng)及時向施工單位指出并監(jiān)督整改。監(jiān)督日志每天記錄一次，主要內(nèi)容包括：施工內(nèi)容、施工工藝、質(zhì)量情況、施工技術(shù)工藝交待、監(jiān)督檢查內(nèi)容、存在問題及處理情況。

質(zhì)量驗收執(zhí)行質(zhì)量控制點（W/H點）驗收和項目3級驗收相結(jié)合的方式。明確見證點（W點）實施2級驗收，停工待檢點（H點）實施3級驗收；第1級為施工單位驗收，第2級為點檢員與駐廠代表驗收，第3級為專責(zé)工程師驗收。必須前一級驗收合格后方能申請后一級驗收。改造施工質(zhì)量監(jiān)督實行例會制度，會議內(nèi)容包括：當(dāng)前施工內(nèi)容、施工質(zhì)量情況、存在問題及處理情況、施工進度情況，并做好會議記錄，重要事項形成會議紀要。機組安裝調(diào)試性能符合《水輪發(fā)電機基本技術(shù)條件》與《水輪機基本技術(shù)條件》要求，同時符合“合同”性能保證要求，機組振動、擺度、水壓、壓力脈動、機組各瓦溫、定子各溫度符合要求，機組甩負荷試驗、轉(zhuǎn)速上升及壓力上升值、機組出力、效率符合要求。

5 通過運維檢修和退役報廢階段技術(shù)監(jiān)督實現(xiàn)檢修策略的優(yōu)化

在日常運檢管理實踐中做好設(shè)備運行監(jiān)測，充分利用現(xiàn)有的機組狀態(tài)監(jiān)測、發(fā)電機局放、主變油色譜、發(fā)電機定子引出線溫度等在線監(jiān)測和PI數(shù)據(jù)庫等先進技術(shù)和工具，認真開展月度、季度、年度設(shè)備狀態(tài)評價分析和設(shè)備運行分析工作，不斷提高分析報告的質(zhì)量和內(nèi)容深度，不斷積累狀態(tài)評價成果與經(jīng)驗，從而全面掌握設(shè)備運行性態(tài)。認真分析改造機組各項運行、試驗、檢修數(shù)據(jù)，預(yù)判機組狀況。強化對機組調(diào)試運行期間疑難問題的分析和研究，召開設(shè)備專題分析，加強設(shè)備分析成果應(yīng)用，更好指導(dǎo)設(shè)備運維工作，提升設(shè)備健康水平。

強化日常技術(shù)監(jiān)督管理，在電氣設(shè)備性能、金屬、水機、水工等專業(yè)深入開展專項監(jiān)督，修訂各專業(yè)技術(shù)監(jiān)督實施細則，補充、完善和細化技術(shù)監(jiān)督的標準，建立制度完善、目標明確、責(zé)任落實、分析精細、措施有力的專業(yè)技術(shù)管理模式。明確技術(shù)監(jiān)督的管理和要求，規(guī)范設(shè)計方案、圖紙異動、定值準確、作業(yè)標準的技術(shù)管理要求。通過現(xiàn)場檢查、試驗抽檢，機組運行狀態(tài)評價和檢修維護信息收集，科學(xué)合理制定機組檢修策略、編制檢修計劃，開展機組檢修實施和績效綜合評價。

6 全過程技術(shù)監(jiān)督管理實踐成果

10年來，全過程技術(shù)監(jiān)督管理已在電廠5臺機組改造中得到了充分實踐，技術(shù)監(jiān)督堅持以提升設(shè)備性能和保障設(shè)備改造質(zhì)量為重點，有效辨識設(shè)計、制造、安裝調(diào)試和運維等環(huán)節(jié)質(zhì)量控制的重點、難點。通過全過程技術(shù)監(jiān)督管理，合理控制水輪發(fā)電機組改造規(guī)模，總投資控制在3千萬以內(nèi)，在同類型機組改造中有較大的比較經(jīng)濟優(yōu)勢。做好關(guān)口前移，嚴格工廠驗收與到貨驗收，先后發(fā)現(xiàn)發(fā)電機定位筋質(zhì)量差、水輪機連軸升長量不足，機組摩擦傳遞扭矩設(shè)計安全系數(shù)偏大、接力器設(shè)計行程偏差、導(dǎo)水機構(gòu)摩擦機構(gòu)傳遞扭矩不足等制造安裝階段問題。發(fā)現(xiàn)技術(shù)供水流量不足、頂蓋壓力過高、水輪機輕微裂紋、機組開機振動偏大等調(diào)試運維階段問題，實現(xiàn)水輪發(fā)電機組改造預(yù)期目標和安全穩(wěn)定運行。逐步推行狀態(tài)檢修，實現(xiàn)機組檢修A-C-C-C-B-C-C-C-A或A-C-C-B-CC-B-C-C-A的檢修模式，機組A級檢修達8～10年以上。

F406.9

A

1672-5387（2017）11-0066-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.11.024

2017-08-25

張長偉（1966-），男，高級工程師，從事水電廠生產(chǎn)管理工作。