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        九里溝水電站技術(shù)供水系統(tǒng)的改進(jìn)

        2021-04-26 04:13:24方超
        科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2021年10期
        關(guān)鍵詞:水導(dǎo)取水口冷卻水

        方超

        (安徽省淠史杭灌區(qū)管理總局淠東干渠管理處,安徽 六安237001)

        1 情況介紹

        九里溝水電站位于六安市北郊九里溝鄉(xiāng)淠東干渠上,距六安市約2km,隸屬于安徽省淠史杭灌區(qū)管理總局淠東干渠管理處。九里溝水電站是淠東干渠的渠首樞紐控制工程,控制面積1131 平方公里,設(shè)計(jì)自流灌溉六安、壽縣境內(nèi)121.5 萬畝農(nóng)田。電站裝機(jī)4 臺,三臺大機(jī)組單機(jī)容量1600 kW,一臺小機(jī)組400kW,總裝機(jī)容量5200kW,設(shè)計(jì)年發(fā)電量為1888 萬kW.h。

        九里溝水電站的水系統(tǒng)由技術(shù)供水、生活供水及消防供水組成,其中技術(shù)供水系統(tǒng)是水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵部分。九里溝水電站的技術(shù)供水主要作用是提供發(fā)電機(jī)上導(dǎo)油冷卻器冷卻水及水導(dǎo)瓦潤滑水。如果機(jī)組技術(shù)供水中斷將導(dǎo)致上導(dǎo)軸承、推力軸承及彈性水導(dǎo)瓦潤滑冷卻效果下降,引起瓦溫升高,直至造成瓦溫過高保護(hù)動作,機(jī)組事故停機(jī),甚至?xí)馃撸绊憴C(jī)組的安全。

        我站的技術(shù)供水系統(tǒng)由公共技術(shù)供水系統(tǒng)和機(jī)組單元供水系統(tǒng)組成,公共部分主要包括取水口3 路分別為1 號蝸殼取水管路、2 號蝸殼取水管路、尾水取水管路、技術(shù)供水母管、濾水器(2 臺)、單級立式離心泵(2 臺)、管路、閥門、等附件。三臺機(jī)組各有一套獨(dú)立的單元技術(shù)供水系統(tǒng),包括射流泵、電動閥門、管路、控制監(jiān)測元件等。

        我站的3 組技術(shù)供水取水口互為備用,當(dāng)某臺機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)蝸殼取水口堵塞,取水壓力或流量不能滿足發(fā)電需要時(shí),可迅速切換至備用取水口。常規(guī)發(fā)電運(yùn)行期間以從1 號或2號發(fā)電機(jī)組蝸殼取水為主,尾水取水作為備用;只有當(dāng)兩組蝸殼取水口都被堵塞,同時(shí)尾水取水口已被完全淹沒后,才轉(zhuǎn)至尾水取水;取水管路取水后經(jīng)濾水器過濾由水泵加壓至0.1Mp-0.3Mp 后通過供水母管路送到機(jī)組各單元供水管路經(jīng)機(jī)組設(shè)備冷卻后排至尾水或集水井。在正常運(yùn)行時(shí),通過運(yùn)行人員對濾水器、供水泵以及發(fā)電機(jī)組定期的倒換操作,能夠使主用與備用設(shè)備均處于良好的狀態(tài)。

        現(xiàn)技術(shù)供水圖如圖1 所示。

        九里溝水電站位于六安市北郊九里溝鄉(xiāng)淠東干渠上,取水自上游淠河總干渠。由于上游渠道貫穿主城區(qū),5-10 月的汛期里,河里夾帶大量雜物、雜草。電站雖設(shè)有攔污柵,只能對較大的雜物進(jìn)行攔截,雜草、細(xì)碎雜物等進(jìn)入技術(shù)供水取水口就在所難免。經(jīng)過多年的運(yùn)行,九里溝水電站技術(shù)供水系統(tǒng)存在的問題,主要有以下問題:

        (1)濾水器在汛期經(jīng)常被雜草等雜物堵塞淤積,造成供水壓力不足,尤其是供水管路末端機(jī)組,無法保證機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行?,F(xiàn)有濾水器不具有反沖設(shè)施,除雜需要拆除濾芯,檢修工作量較大,維護(hù)時(shí)間長,影響機(jī)組發(fā)電。

        (2)九里溝水電站的各機(jī)組水導(dǎo)瓦采用的是彈性塑料,水導(dǎo)瓦潤滑冷卻水通過熱導(dǎo)式示流信號器進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)潤滑冷卻水投入運(yùn)行后,通過示流信號器可探測到水流情況,并將探測到的結(jié)果傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控系統(tǒng)中。當(dāng)后臺監(jiān)控系統(tǒng)收到示流信號器發(fā)出的無水信號時(shí),機(jī)組自動控制系統(tǒng)發(fā)出冷卻水中斷報(bào)警,報(bào)警若持續(xù)2 分鐘則機(jī)組緊急停機(jī)。

        經(jīng)多年實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn),雖然機(jī)組已發(fā)出水導(dǎo)冷卻水中斷報(bào)警,實(shí)際上大部分報(bào)警由于供水壓力波動造成示流信號器感應(yīng)不穩(wěn)定,運(yùn)行值班人員實(shí)際巡視檢查發(fā)現(xiàn)水導(dǎo)冷卻水正常,沒有缺水。但有時(shí)的頻繁誤報(bào)造成運(yùn)行值班人員疲于奔命,不停往返故障點(diǎn)檢查,甚至有時(shí)會造成緊急停機(jī)。

        圖1 現(xiàn)技術(shù)供水圖

        2 改造措施

        根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況,主要從兩方面對技術(shù)供水進(jìn)行改造:

        2.1 根據(jù)實(shí)際檢修,現(xiàn)有濾水器被拆開后發(fā)現(xiàn)是由于內(nèi)部濾網(wǎng)被雜草等細(xì)碎物品堵塞造成的。經(jīng)測量濾網(wǎng)網(wǎng)眼孔徑為2.5mm,清洗也很不方便。通過對我站水質(zhì)情況和多年運(yùn)行檢修情況判斷,首先將濾水器濾網(wǎng)孔徑由2.5mm 更換為5mm;其次增加濾水器反沖功能, 在發(fā)現(xiàn)水壓降低后,通過對濾水器進(jìn)行反沖,而且由于濾網(wǎng)孔徑增大,基本上都能解決水壓偏低故障,不需要通過拆除濾水器檢修,大大減少了檢修工作量和時(shí)間。

        圖2 改造后水導(dǎo)潤滑水中斷報(bào)警程序

        圖3 改造后監(jiān)控后臺水導(dǎo)潤滑水中斷報(bào)警組態(tài)

        2.2 在水導(dǎo)潤滑水中斷報(bào)警系統(tǒng)中增加水導(dǎo)潤滑水中斷報(bào)警信號手動切除及恢復(fù)程序。當(dāng)系統(tǒng)報(bào)冷卻水中斷后,運(yùn)行人員先通過在后臺監(jiān)控中操作程序,手動切除報(bào)警信號,再到故障點(diǎn)檢查冷卻水是否正常。若冷卻水正常,則是信號誤報(bào),等信號正常后,再從后臺上恢復(fù)冷卻水報(bào)警信號。若確為冷卻水故障,通過判斷在兩分鐘內(nèi)能恢復(fù)正常的,則不需停機(jī)通過操作排除故障后,再恢復(fù)冷卻水報(bào)警信號。若不能及時(shí)恢復(fù),則需停機(jī)檢修。

        改造后的水導(dǎo)冷卻水中斷報(bào)警PLC 程序圖及后臺監(jiān)控組態(tài)圖見圖2、圖3。

        3 改造后的效果

        3.1 自2015 年改造后投入運(yùn)行以來,機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行未發(fā)生任何因系統(tǒng)非正常運(yùn)行導(dǎo)致的機(jī)組維修情況,改造目的全部實(shí)現(xiàn)。

        3.2 有效解決了濾水器濾芯堵塞不易處理等問題,同時(shí),與往年相比,維護(hù)消缺工作量大大減少,縮短了檢修時(shí)間。

        3.3 通過對水導(dǎo)潤滑冷卻水報(bào)警程序的改造,解決了由于信號裝置帶來的誤報(bào)警,也減少了運(yùn)行值班人員的巡視工作量,避免了由于冷卻水信號問題引起的非正常停機(jī),同時(shí)也增加了發(fā)電量,提升了經(jīng)濟(jì)效益。

        4 結(jié)論

        本文介紹了九里溝水電站機(jī)組冷卻水系統(tǒng)改造前后的情況,并通過對實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行思考分析,改造濾芯和冷卻水報(bào)警程序,成功地解決了濾芯堵塞不易處理和報(bào)警誤報(bào)等長期困擾電站供水系統(tǒng)運(yùn)行的問題。說明九里溝水電站冷卻水系統(tǒng)改造取得了明顯的效果,達(dá)到了改造預(yù)期的目的和效果,值得同行業(yè)參考和借鑒。

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