(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

亭子口電站技術(shù)供水系統(tǒng)淺析

亓深

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

本文闡述了亭子口水電站技術(shù)供水系統(tǒng)的組成及運(yùn)行方式,通過投運(yùn)設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行，前期技術(shù)供水系統(tǒng)部分設(shè)備隨之暴露出一些問題與隱患，如機(jī)組運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)冷卻水流量偏低及中斷情況，影響機(jī)組正常運(yùn)行，結(jié)合在運(yùn)行過程中存在的隱患進(jìn)行分析優(yōu)化,通過改造后技術(shù)供水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

技術(shù)供水 冷卻水 存在問題 處理措施 亭子口電站

1 技術(shù)供水系統(tǒng)組成

亭子口電站技術(shù)供水系統(tǒng)采取蝸殼取水、過濾、減壓供水方式。供水對(duì)象主要包括發(fā)電機(jī)上導(dǎo)軸承冷卻器、發(fā)電機(jī)空氣冷卻器、發(fā)電機(jī)推力下導(dǎo)軸承外循環(huán)冷卻器、水導(dǎo)軸承外循環(huán)冷卻器、水輪機(jī)主軸密封潤(rùn)滑水主用水源及主變油冷卻器。

根據(jù)供水要求，1號(hào)、2號(hào)機(jī)組(3號(hào)、4號(hào)機(jī)組)取水口通過供水管路連通，相鄰機(jī)組取水管道經(jīng)電動(dòng)閥門DF1(1201-1或3201-1)聯(lián)絡(luò)，取水口水源互為備用。

本廠技術(shù)供水系統(tǒng)主要由兩臺(tái)全自動(dòng)濾水器、兩臺(tái)機(jī)組技術(shù)供水減壓閥、兩臺(tái)主變技術(shù)供水減壓閥(以上設(shè)備均互為備用)、機(jī)組正反向切換閥門組、主變冷卻器四通閥、供水管路及閥門、電磁流量計(jì)、壓力和溫度變送器、冷卻器等設(shè)備組成。濾水器設(shè)在減壓閥前，以防止異物堵塞減壓閥及部分管路或冷卻器。機(jī)組技術(shù)供水減壓閥與主變技術(shù)供水減壓閥采用并聯(lián)方式分布。減壓閥出水管路均設(shè)置安全閥泄壓裝置，當(dāng)減壓閥故障、機(jī)組技術(shù)供水管路壓力超過安全閥設(shè)定值0.48MPa(主變技術(shù)供水管路壓力超過安全閥設(shè)定值0.38MPa)時(shí)，安全閥自動(dòng)泄壓，降低技術(shù)供水管路的水壓值，保護(hù)機(jī)組與主變?cè)O(shè)備的安全運(yùn)行。

本廠水輪機(jī)主軸密封潤(rùn)滑水主用水源為機(jī)組供水，經(jīng)主軸密封供水管路濾水器、旋流器至機(jī)組主軸密封；備用水源為消防水，經(jīng)主軸密封供水管路濾水器至機(jī)組主軸密封，兩水源互為備用。機(jī)組及主變各部分設(shè)備技術(shù)供水水壓及流量整定值詳見表1。

表1 機(jī)組及主變各部分設(shè)備技術(shù)供水水壓及流量整定值

2 前期設(shè)備運(yùn)行時(shí)存在的問題

(1)本廠技術(shù)供水均采取蝸殼取水，因前期上游水庫投運(yùn)時(shí)間較短，特別是遇到汛期異物較多，雖在機(jī)組蝸殼取水口設(shè)置濾網(wǎng)，但汛期上游沖積物較多易造成濾網(wǎng)堵塞，相鄰機(jī)組亦帶來同樣問題，影響技術(shù)供水系統(tǒng)正常運(yùn)行，對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn)。若采用人工手動(dòng)清除堵塞物時(shí)，需要停機(jī)，蝸殼排水，開啟蝸殼入孔門，工作量大，風(fēng)險(xiǎn)也大；

(2)技術(shù)供水系統(tǒng)濾水器采用兩臺(tái)互為備用，前期采用自動(dòng)切換、自動(dòng)定期排污運(yùn)行方式，當(dāng)壓差達(dá)到0.27MPa動(dòng)作值時(shí)，差壓開關(guān)輸出電信號(hào)至濾水器控制箱中的PLC，來啟動(dòng)濾水器進(jìn)入排污過濾工作模式。當(dāng)PLC上電后，開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到4h，PLC啟動(dòng)排污過濾工作模式。同時(shí)水庫中一些柔軟細(xì)小的異物，如塑料紙、細(xì)繩等易通過進(jìn)水管進(jìn)入濾水器造成堵塞，因差壓排污與定時(shí)排污每次清污運(yùn)行1min時(shí)間較短，部分異物不易清除，存在設(shè)備安全運(yùn)行隱患。針對(duì)4臺(tái)機(jī)組技術(shù)供水濾水器自動(dòng)排污頻繁啟閉上下排污閥，在運(yùn)行過程中多次出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致閥門操作機(jī)構(gòu)與閥門本體易變位，嚴(yán)重影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)閥門關(guān)閉不嚴(yán)造成技術(shù)供水耗水量增大；

(3)同樣一些通過濾水器的小異物易導(dǎo)致機(jī)組各部分冷卻器內(nèi)細(xì)小銅管的堵塞，機(jī)組及主變技術(shù)供水設(shè)計(jì)自動(dòng)正反向或主備用定期切換，以1號(hào)機(jī)組為例：正向運(yùn)行時(shí)，DF13(1221)、DF15(1223)全開，DF14(1224)、DF16(1222)全關(guān)。因部分電動(dòng)閥動(dòng)作不可靠，正反向切換運(yùn)行時(shí)對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行帶來隱患。例如：2號(hào)機(jī)組技術(shù)供水，2號(hào)濾水器運(yùn)行自動(dòng)切換為1路濾水器運(yùn)行過程中，電動(dòng)閥門DF3(2203)未正常開啟、DF4(2204)正常開啟，電動(dòng)閥門DF6(2210)、DF7(2211)動(dòng)作全關(guān)，導(dǎo)致2號(hào)機(jī)組、2號(hào)主變技術(shù)供水中段，影響設(shè)備正常運(yùn)行；

(4)水輪機(jī)組主軸密封潤(rùn)滑水在水壓和水質(zhì)方面要求較高，不但要求水壓保持穩(wěn)定，還要求水質(zhì)相對(duì)干凈，否則出現(xiàn)水壓與水質(zhì)方面的原因都有可能引起橡膠密封損壞。前期清潔消防水備用水源不滿足投運(yùn)條件，不能提供水質(zhì)干凈、水壓穩(wěn)定水源、前期水庫投運(yùn)時(shí)間較短，主用水源水質(zhì)較差易造成主用水源進(jìn)水管濾水器堵塞、進(jìn)水管路電動(dòng)閥開、關(guān)動(dòng)作不到位(1號(hào)機(jī)組開機(jī)過程中曾出現(xiàn)備用水源進(jìn)水電動(dòng)閥1256未全部開啟，造成流量計(jì)顯示0～150L/min頻繁波動(dòng)，顯示流量正常，壓力為0Bar,機(jī)組繼續(xù)執(zhí)行開機(jī)流程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)后手動(dòng)開啟電動(dòng)閥1256，在機(jī)組并網(wǎng)前正常投入主軸密封潤(rùn)滑水)、流量計(jì)與壓力變送器顯示數(shù)據(jù)有誤，誤報(bào)信號(hào)，對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行帶來隱患；

(5)每臺(tái)主變技術(shù)供水均取自對(duì)應(yīng)機(jī)組蝸殼取水，無法互為備用，機(jī)組檢修蝸殼需要排水或機(jī)組壓力鋼管需要消缺時(shí)，機(jī)組所對(duì)應(yīng)主變將失去技術(shù)供水造成停運(yùn)，同時(shí)因本廠采用發(fā)電機(jī)變壓器角形接線，一臺(tái)主變停電時(shí)，需將同一單元兩臺(tái)主變停電，增加了倒閘操作次數(shù)及主變受電沖擊次數(shù)。

3 針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)采取的措施

3.1 機(jī)組蝸殼取水口易堵塞采取的措施

(1)目前水庫長(zhǎng)周期運(yùn)行，采取定期對(duì)上游水庫內(nèi)異物進(jìn)行清理，水質(zhì)得到保證，滿足機(jī)組技術(shù)供水要求；

(2)機(jī)組停機(jī)蝸殼排水后，到機(jī)組蝸殼內(nèi)進(jìn)行人工清污。

1．6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用13．0版軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以x－±s表示。符合正態(tài)分布且經(jīng)方差齊性檢驗(yàn)的多樣本均數(shù)組間差別比較采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的單因素方差分析。相關(guān)性分析采用Pearson線性相關(guān)檢驗(yàn)，P＜0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.2 濾水器堵塞采取的措施

(1)根據(jù)汛期與非汛期上游水質(zhì)情況，增加濾水器排污次數(shù)(包括定期工作、自動(dòng)排污設(shè)定)；

(2)在巡檢過程中，發(fā)現(xiàn)濾水器有明顯壓差及時(shí)手動(dòng)操作排污，避免造成嚴(yán)重堵塞不易清除；

(3)定期切換主備用濾水器，及時(shí)對(duì)備用濾水器檢查清理；

(4)利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)分別對(duì)4臺(tái)機(jī)組技術(shù)供水1號(hào)濾水器進(jìn)行更換，更換后的濾水器上、下排污閥間隔動(dòng)作排污，任何模式下啟動(dòng)下排污流程時(shí)，下排污閥打開至全開位置，減速機(jī)依靠定位傳感器運(yùn)行至濾筒位置停止，定位沖洗30s(可通過控制箱內(nèi)KT2自行設(shè)定時(shí)間)，一個(gè)濾筒沖洗計(jì)時(shí)完畢后運(yùn)行至下一個(gè)濾筒，減速機(jī)一次運(yùn)行一圈，每個(gè)濾筒(該濾水器6個(gè)濾筒)沖洗一次后，排污流程完畢。減速機(jī)停止，下排污閥全關(guān)。減速機(jī)僅與下排污閥聯(lián)動(dòng)。任何模式下啟動(dòng)上排污流程，上排污閥打開至全開位置，PLC內(nèi)部計(jì)時(shí)5min，計(jì)時(shí)完畢后上排污閥關(guān)閉。目前機(jī)組均采用機(jī)組技術(shù)供水1號(hào)濾水器運(yùn)行，2號(hào)濾水器備用，并修改濾水器主備用切換邏輯，備用濾水器進(jìn)出口電動(dòng)閥全開后，關(guān)閉主用濾水器進(jìn)出口電動(dòng)閥，目前運(yùn)行時(shí)采用手動(dòng)定期切換主備用濾水器，滿足技術(shù)供水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行要求，未出現(xiàn)前期隱患。

3.3 各部分冷卻器內(nèi)部管路堵塞采取的措施

(1)定期對(duì)技術(shù)供水正反向供水電動(dòng)閥檢查，確保各進(jìn)、排水管路電動(dòng)閥開、關(guān)動(dòng)作可靠性；

(2)水質(zhì)較差時(shí)加強(qiáng)監(jiān)視各參數(shù)變化情況，及時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)多人核對(duì)判斷是否管路堵塞或儀表反饋有誤；

(3)定期手動(dòng)進(jìn)行機(jī)組技術(shù)供水正反向切換操作，優(yōu)化電動(dòng)閥自動(dòng)切換邏輯，進(jìn)行正反向切換操作(以1號(hào)機(jī)組技術(shù)供水正向切反向?yàn)槔?步驟如下：開啟DF14(1224)、開啟DF16(1222)，關(guān)閉DF13(1221)、關(guān)閉DF15(1223)，反向切換正向順序與之相反。切換過程中密切監(jiān)視機(jī)組各部冷卻水壓力、流量及溫度有無異常，根據(jù)實(shí)際情況確定反沖洗運(yùn)行時(shí)間；

(4)定期進(jìn)行主變冷卻器四通轉(zhuǎn)向閥正反向切換，同時(shí)密切監(jiān)視主變冷卻水壓力及流量變化情況，操作前退出主變冷卻器全停保護(hù)壓板，切換正常后投入。

3.4 機(jī)組主軸密封潤(rùn)滑水不穩(wěn)定采取的措施

(1)運(yùn)行人員加強(qiáng)監(jiān)視機(jī)組主軸密封潤(rùn)滑水壓力及流量運(yùn)行工況，發(fā)現(xiàn)壓力及流量異常，及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)是否是信號(hào)誤報(bào)造成，并對(duì)主用水源進(jìn)水管濾水器手動(dòng)操作排污2～3次，觀察潤(rùn)滑水壓力及流量恢復(fù)正常；

(2)根據(jù)設(shè)計(jì)要求投入清潔消防水備用水源，定期對(duì)主軸密封潤(rùn)滑水濾水器進(jìn)行定期維護(hù)，若主用水源不能滿足機(jī)組運(yùn)行要求，及時(shí)切換至備用水源，提高主軸密封潤(rùn)滑水水壓及流量運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性；

(3)定期對(duì)主軸密封潤(rùn)滑水管路各電動(dòng)閥開、關(guān)動(dòng)作的可靠性進(jìn)行校驗(yàn)。

3.5 針對(duì)主變技術(shù)供水系統(tǒng)采取的措施：

利用設(shè)備檢修期，在技術(shù)供水室內(nèi)將4臺(tái)主變技術(shù)供水減壓閥前端管路串聯(lián)在一起，使4臺(tái)主變技術(shù)供水串聯(lián)互為備用，當(dāng)廠內(nèi)任何一臺(tái)機(jī)組壓力鋼管排空時(shí)，對(duì)應(yīng)主變冷卻水由其他機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)供水，不影響主變的正常運(yùn)行，減少了主變的停電和受電沖擊次數(shù)，保證了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)語

加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行管理維護(hù)，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)記錄并處理。目前技術(shù)供水系統(tǒng)經(jīng)改造后運(yùn)行正常，未再出現(xiàn)前期隱患。以后運(yùn)行過程中，加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)優(yōu)化改造，解決運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，確保技術(shù)供水系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

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2095-1809(2017)06-0021-03

亓 深(1984-)，男，四川成都人，電廠熱能與動(dòng)力工程專業(yè)，助理工程師，值長(zhǎng)，從事水電站運(yùn)行工作。