淺析在電廠水能與動力工程存在的問題

徐玉梅

摘? 要：本文首先分析了水能和動力工程的內(nèi)涵，然后研究水能與動力工程在工作過程中的常見問題，最后分析如何做好管理，確保水力發(fā)電的穩(wěn)定運行。通過研究，幫助水電廠解決技術(shù)和管理上的問題，以更加科學的手段，為水電廠的高效運營創(chuàng)造條件。

關(guān)鍵詞：水能;動力工程;問題;管理

中圖分類號： TV734? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.07.078

水利工程在運轉(zhuǎn)的過程中，會有大量的設(shè)備同時運轉(zhuǎn)，如果設(shè)備不能正常工作，將會對整個發(fā)電工作造成十分不利的影響。為此，就需要從水能和動力工程的角度解決存在的不足，采用科學的方法，對動力工程進行優(yōu)化，提升發(fā)電的效率。

一、水力發(fā)電和動力工程

水資源應(yīng)用在水力發(fā)電中，不僅減少對水力資源的浪費，同時也能降低煤炭等石化資源的使用導致的能員工枯竭和環(huán)境污染，有著良好的環(huán)境效益和生態(tài)效益。水力發(fā)電中，水動機在水的動力驅(qū)使下轉(zhuǎn)動，并將動能轉(zhuǎn)化成電能，在發(fā)電的過程中，水位差和水輪機的動能和發(fā)電量之間是成正比的[1]。而依靠動力工程，能夠提升電廠的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，工作人員也能從動力工程的角度對發(fā)電的情況展開分析，提升了電廠水能的發(fā)電效率。另一方面，通過將動力工程的理論融入發(fā)電當中，也能充分發(fā)揮水能的環(huán)保價值。

二、電廠水能和動力工程的主要問題和解決方法

1.一次調(diào)頻問題

在進行并網(wǎng)運行的過程中，機組的運行狀態(tài)會受到外界負荷的影響，而且隨著頻率出現(xiàn)變化，并網(wǎng)的機組也會有相應(yīng)的是負荷增減變化，使電網(wǎng)能夠有穩(wěn)定運行狀態(tài)。進行一次調(diào)頻工作時，會融合并網(wǎng)運行和調(diào)節(jié)過程，是一項十分重要的調(diào)節(jié)工作。在對水能發(fā)電進行調(diào)節(jié)時，由于焓降量會隨著水輪機的變化而變化，所以水輪機在發(fā)生變化之后，焓降變化會呈現(xiàn)出調(diào)節(jié)中間級和最末級的兩種變化方式[2]。調(diào)節(jié)時在第一閥完全打開的情況下，由于流量的增加帶壓力的增加，從而導致焓降的數(shù)值大于調(diào)節(jié)級的數(shù)值，并且大于焓降值。通過對調(diào)試過程的觀察，一般調(diào)節(jié)級的焓降處于最大值時，一般都是處在第一閥全開，而第二閥處于關(guān)閉的狀態(tài)，如果工況并沒有發(fā)生改變，那么調(diào)節(jié)級和焓降量都不會有相應(yīng)的變化，如果調(diào)節(jié)級處在最末級，并且會出現(xiàn)流量的增加和壓力減小，就會導致焓降值變化也增加。如果流量減少壓力就會增大，所以焓降值也會相應(yīng)減少。

對于噴管的調(diào)節(jié)工作中，調(diào)節(jié)閥允許通過的流量會有所不同，在流量達到最大值時，如果調(diào)節(jié)閥的數(shù)量增加，那么調(diào)節(jié)的級數(shù)也會增加;如果調(diào)節(jié)閥減少，那么調(diào)節(jié)的級數(shù)也會減少。如果發(fā)電機組有部分負荷，那么噴管調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的效果要低于節(jié)流調(diào)節(jié)的效果。如果工況發(fā)生變化，汽室的溫度也能解決問題，調(diào)解過程中工作人員可以使用同步調(diào)節(jié)器進行調(diào)節(jié)工作，從而實現(xiàn)系統(tǒng)靜態(tài)特性的平移調(diào)節(jié)。

2.水力發(fā)電機組的軸系問題

如果水力發(fā)電機組運行不穩(wěn)定，就會導致水力發(fā)電系統(tǒng)運行質(zhì)量和效率難以滿足要求。常見的是運行不穩(wěn)定問題包括控制環(huán)存在震動、上蓋板有震動、下機架基礎(chǔ)有松動的問題。在機組處在靜止的狀態(tài)中，就可能出現(xiàn)螺栓松動的問題。為了解決機組的軸系振動，保證機組運行的而穩(wěn)定性，應(yīng)該對機組在機械、水利和電氣三個方面做好調(diào)解工作。實際運行過程中，也要注意機組的運行狀態(tài)，如果一些偶爾出現(xiàn)的故障在沒有處理的情況下自動恢復，就可以認為機組處在正常的運行狀態(tài)下[3]。如果機組帶著故障運行一段時間之后，機組的故障越來越嚴重，就會影響到整個機組的正常運行，甚至會縮短機組的壽命?？梢酝ㄟ^調(diào)整水頭的高低狀態(tài)，分析是否時由于水利因素導致機組出現(xiàn)劇烈的振動，如果并沒有解決故障問題，證明振動并不是由于水力問題所導致的。在機組運行的過程中，如果振動十分劇烈，一般都是由機械因素所導致的，必須進行仔細檢查，對機械的問題做好排查工作。

為保證水利工程的質(zhì)量，以及確定故障的原因，在施工過程中應(yīng)該加大對水利機組的排查工作，并且對水利機組的不同位置做好排查工作。例如，結(jié)合水利機組有上下兩個導軸承的特點，需要對兩個導軸承都進行檢查工作，判斷振動產(chǎn)生的根源位置。例如再上導軸承和上機架出現(xiàn)比較嚴重振動狀況時，就要馬上停止運行水電機，還要對導軸承固定螺絲狀態(tài)進行檢查。檢查的過程中應(yīng)該尊新瀛順序，首先要檢查機組各個部位是否功能正常，例如要檢查軸承是否存在缺陷，檢查機架是否松動，確定各個連接位置的連接情況;然后要對止漏環(huán)、定轉(zhuǎn)子的性能是否正常進行檢查，以及要對存在振動的機組頻率是否正常進行檢查;最后結(jié)合現(xiàn)場情況，使用儀器設(shè)備來進行合理的分析工作，確定出現(xiàn)故障的原因。

為了能夠滿足精準性的要求，可以使用試驗的方法，例如通過轉(zhuǎn)速試驗來對轉(zhuǎn)子的質(zhì)量進行分析，可以緩慢地提升轉(zhuǎn)速，如果發(fā)現(xiàn)振動幅度增大，就可以對轉(zhuǎn)子的質(zhì)量問題進行檢查，分析是否存在轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的。還可以使用四次電流試驗、負荷試驗等方式，是確定不同類型的故障原因。

3.節(jié)流調(diào)節(jié)問題

如果缺少有效調(diào)節(jié)級，并且電廠的第一級處在全開的狀態(tài)，水在進入到水輪機中之后，如果出現(xiàn)了工況的變化，各級的溫度變化幅度不會很大，而且也能比較好地適應(yīng)周圍的情況。實際運行過程中，如果工況發(fā)生改變，就會導致節(jié)流損失，進而會對電廠的經(jīng)濟效益產(chǎn)生影響。為了能夠避免出現(xiàn)節(jié)流問題，應(yīng)該選擇一個容量相對更小的機組。

如果水電廠運行過程中的級組數(shù)量比較多，就會導致機組的數(shù)值變小，電廠的臨界壓力系數(shù)也將會明顯降低。為了確保電廠能夠正常生產(chǎn)，一般會將級組的數(shù)量控制在四級以上，而且在同一種工況的條件下，還需要確保各級級組的流量相同;如果工況不同，要保證各級的流通面積不變，以幫助工作人員可以比較準確地掌握各個部分功率的變化情況，以及對水路及具體的流通情況有充分了解。同時，施工過程中也要做好監(jiān)視工作，對水路及組的壓力情況做好判斷。

三、強化對動力工程管理的方法

1. 加強信息化管理

對動力工程的管理應(yīng)該加強信息化的建設(shè)，充分利用各種監(jiān)控設(shè)備對動力工程的運轉(zhuǎn)狀況加強監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)動力工程存在的問題并且找出解決方法[4]。在管理過程中，形成的信息需要及時上傳到綜合管理平臺進行儲存和數(shù)據(jù)的共享，保證專業(yè)的技術(shù)人員能夠獲得全面的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，以及通過大量的歷史數(shù)據(jù)對動力工程的運行狀況進行分析，使用智能技術(shù)展開分析，制定更加科學合理的水利工程運行策略。

2. 提升工作人員的能力

由于水電動力工程比較復雜，在進行運行管理、維護的工作中都需要人員具有較高的水平，為此，還需要加強對人才隊伍的建設(shè)，包括聘請專業(yè)的人才參與到運行管理工作和機電的控制工作中?？梢蕴嵘龑θ藛T的待遇，保證薪資水平，在吸引人才的同時也能留住人才。同時，還需要加強對人才能力的培養(yǎng)，制定公開的人才培養(yǎng)計劃，做好對人才的選拔工作，保證優(yōu)秀的人才能在水電廠有足夠的發(fā)展空間。

3.制定科學的問題處理流程

為了解決動力工程的問題，應(yīng)該針對動力工程的情況、問題制定科學處理流程，提升對工程問題的處理能力。比如要如何進行檢查工作，以及針對不同設(shè)備都安排專門的人員負責。針對可能出現(xiàn)的故障情況，應(yīng)該提前制定好問題的處理方案，確保將計劃有效地實施，避免出現(xiàn)遺漏的問題。對于動力工程的設(shè)備，也都要制定明確的管理和控制標準，確保設(shè)備在調(diào)試、安裝、檢修時不會因為人為因素導致?lián)p壞。

4.做好對設(shè)備安全生產(chǎn)運行的監(jiān)督管理

在水電廠運行的過程中，設(shè)備的運行狀態(tài)直接決定了水電廠的安全性。所以，應(yīng)該加強對設(shè)備的維護和保養(yǎng)工作，明確不同設(shè)備的維護和保養(yǎng)周期，使用科學合理的方法做好對設(shè)備的檢測工作。維護人員需要對設(shè)備進行精確的測量，避免出現(xiàn)維修不足或者維修過度的情況，保證水利水電工程能夠正常穩(wěn)定的運行。對動力工程也要做好防火等方面的工作，避免設(shè)備出現(xiàn)隱患，而且所有的制度都要充分貫徹落實，保證監(jiān)督管理的效果。

在水電廠運營的過程中，需要做好對設(shè)備的監(jiān)控，并且在設(shè)備出現(xiàn)故障后及時組織人員解決。工作人員也要加強對設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理等方面的學習，為動力工程的穩(wěn)定運行創(chuàng)造條件。

參考文獻：

[1]李韌，曲策.滄州市水利工程運行管理存在問題及創(chuàng)新途徑[J].河北水利，2020（12）：34-35.

[2]雷攀勇.小型農(nóng)田水利工程運行管護中存在的問題及其對策探究[J].南方農(nóng)業(yè)，2020，14（36）：173-174.

[3]周光椿.水利工程管理運行中存在的問題與解決措施[J].長江技術(shù)經(jīng)濟，2020，4（S2）：83-85.

[4]錢建紅，孫邵崗.水利水電工程安全運行問題及其監(jiān)督管理分析[J].綠色環(huán)保建材，2020（08）：167-168.

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