徐玉梅

摘? 要：本文首先分析了水能和動(dòng)力工程的內(nèi)涵，然后研究水能與動(dòng)力工程在工作過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題，最后分析如何做好管理，確保水力發(fā)電的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)研究，幫助水電廠解決技術(shù)和管理上的問(wèn)題，以更加科學(xué)的手段，為水電廠的高效運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造條件。

關(guān)鍵詞：水能;動(dòng)力工程;問(wèn)題;管理

中圖分類號(hào)： TV734? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.07.078

水利工程在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，會(huì)有大量的設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，如果設(shè)備不能正常工作，將會(huì)對(duì)整個(gè)發(fā)電工作造成十分不利的影響。為此，就需要從水能和動(dòng)力工程的角度解決存在的不足，采用科學(xué)的方法，對(duì)動(dòng)力工程進(jìn)行優(yōu)化，提升發(fā)電的效率。

一、水力發(fā)電和動(dòng)力工程

水資源應(yīng)用在水力發(fā)電中，不僅減少對(duì)水力資源的浪費(fèi)，同時(shí)也能降低煤炭等石化資源的使用導(dǎo)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(dòng)機(jī)在水的動(dòng)力驅(qū)使下轉(zhuǎn)動(dòng)，并將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，在發(fā)電的過(guò)程中，水位差和水輪機(jī)的動(dòng)能和發(fā)電量之間是成正比的[1]。而依靠動(dòng)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(dòng)力工程的角度對(duì)發(fā)電的情況展開(kāi)分析，提升了電廠水能的發(fā)電效率。另一方面，通過(guò)將動(dòng)力工程的理論融入發(fā)電當(dāng)中，也能充分發(fā)揮水能的環(huán)保價(jià)值。

二、電廠水能和動(dòng)力工程的主要問(wèn)題和解決方法

1.一次調(diào)頻問(wèn)題

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

對(duì)于噴管的調(diào)節(jié)工作中，調(diào)節(jié)閥允許通過(guò)的流量會(huì)有所不同，在流量達(dá)到最大值時(shí)，如果調(diào)節(jié)閥的數(shù)量增加，那么調(diào)節(jié)的級(jí)數(shù)也會(huì)增加;如果調(diào)節(jié)閥減少，那么調(diào)節(jié)的級(jí)數(shù)也會(huì)減少。如果發(fā)電機(jī)組有部分負(fù)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(wèn)題，調(diào)解過(guò)程中工作人員可以使用同步調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)工作，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)靜態(tài)特性的平移調(diào)節(jié)。

2.水力發(fā)電機(jī)組的軸系問(wèn)題

如果水力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定，就會(huì)導(dǎo)致水力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量和效率難以滿足要求。常見(jiàn)的是運(yùn)行不穩(wěn)定問(wèn)題包括控制環(huán)存在震動(dòng)、上蓋板有震動(dòng)、下機(jī)架基礎(chǔ)有松動(dòng)的問(wèn)題。在機(jī)組處在靜止的狀態(tài)中，就可能出現(xiàn)螺栓松動(dòng)的問(wèn)題。為了解決機(jī)組的軸系振動(dòng)，保證機(jī)組運(yùn)行的而穩(wěn)定性，應(yīng)該對(duì)機(jī)組在機(jī)械、水利和電氣三個(gè)方面做好調(diào)解工作。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，也要注意機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，如果一些偶爾出現(xiàn)的故障在沒(méi)有處理的情況下自動(dòng)恢復(fù)，就可以認(rèn)為機(jī)組處在正常的運(yùn)行狀態(tài)下[3]。如果機(jī)組帶著故障運(yùn)行一段時(shí)間之后，機(jī)組的故障越來(lái)越嚴(yán)重，就會(huì)影響到整個(gè)機(jī)組的正常運(yùn)行，甚至?xí)s短機(jī)組的壽命。可以通過(guò)調(diào)整水頭的高低狀態(tài)，分析是否時(shí)由于水利因素導(dǎo)致機(jī)組出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)，如果并沒(méi)有解決故障問(wèn)題，證明振動(dòng)并不是由于水力問(wèn)題所導(dǎo)致的。在機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中，如果振動(dòng)十分劇烈，一般都是由機(jī)械因素所導(dǎo)致的，必須進(jìn)行仔細(xì)檢查，對(duì)機(jī)械的問(wèn)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(guò)程中應(yīng)該加大對(duì)水利機(jī)組的排查工作，并且對(duì)水利機(jī)組的不同位置做好排查工作。例如，結(jié)合水利機(jī)組有上下兩個(gè)導(dǎo)軸承的特點(diǎn)，需要對(duì)兩個(gè)導(dǎo)軸承都進(jìn)行檢查工作，判斷振動(dòng)產(chǎn)生的根源位置。例如再上導(dǎo)軸承和上機(jī)架出現(xiàn)比較嚴(yán)重振動(dòng)狀況時(shí)，就要馬上停止運(yùn)行水電機(jī)，還要對(duì)導(dǎo)軸承固定螺絲狀態(tài)進(jìn)行檢查。檢查的過(guò)程中應(yīng)該尊新瀛順序，首先要檢查機(jī)組各個(gè)部位是否功能正常，例如要檢查軸承是否存在缺陷，檢查機(jī)架是否松動(dòng)，確定各個(gè)連接位置的連接情況;然后要對(duì)止漏環(huán)、定轉(zhuǎn)子的性能是否正常進(jìn)行檢查，以及要對(duì)存在振動(dòng)的機(jī)組頻率是否正常進(jìn)行檢查;最后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，使用儀器設(shè)備來(lái)進(jìn)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(zhǔn)性的要求，可以使用試驗(yàn)的方法，例如通過(guò)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)子的質(zhì)量進(jìn)行分析，可以緩慢地提升轉(zhuǎn)速，如果發(fā)現(xiàn)振動(dòng)幅度增大，就可以對(duì)轉(zhuǎn)子的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)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(yàn)、負(fù)荷試驗(yàn)等方式，是確定不同類型的故障原因。

3.節(jié)流調(diào)節(jié)問(wèn)題

如果缺少有效調(diào)節(jié)級(jí)，并且電廠的第一級(jí)處在全開(kāi)的狀態(tài)，水在進(jìn)入到水輪機(jī)中之后，如果出現(xiàn)了工況的變化，各級(jí)的溫度變化幅度不會(huì)很大，而且也能比較好地適應(yīng)周圍的情況。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，如果工況發(fā)生改變，就會(huì)導(dǎo)致節(jié)流損失，進(jìn)而會(huì)對(duì)電廠的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響。為了能夠避免出現(xiàn)節(jié)流問(wèn)題，應(yīng)該選擇一個(gè)容量相對(duì)更小的機(jī)組。

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

三、強(qiáng)化對(duì)動(dòng)力工程管理的方法

1. 加強(qiáng)信息化管理

對(duì)動(dòng)力工程的管理應(yīng)該加強(qiáng)信息化的建設(shè)，充分利用各種監(jiān)控設(shè)備對(duì)動(dòng)力工程的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)動(dòng)力工程存在的問(wèn)題并且找出解決方法[4]。在管理過(guò)程中，形成的信息需要及時(shí)上傳到綜合管理平臺(tái)進(jìn)行儲(chǔ)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(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，以及通過(guò)大量的歷史數(shù)據(jù)對(duì)動(dòng)力工程的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，使用智能技術(shù)展開(kāi)分析，制定更加科學(xué)合理的水利工程運(yùn)行策略。

2. 提升工作人員的能力

由于水電動(dòng)力工程比較復(fù)雜，在進(jìn)行運(yùn)行管理、維護(hù)的工作中都需要人員具有較高的水平，為此，還需要加強(qiáng)對(duì)人才隊(duì)伍的建設(shè)，包括聘請(qǐng)專業(yè)的人才參與到運(yùn)行管理工作和機(jī)電的控制工作中?？梢蕴嵘龑?duì)人員的待遇，保證薪資水平，在吸引人才的同時(shí)也能留住人才。同時(shí)，還需要加強(qiáng)對(duì)人才能力的培養(yǎng)，制定公開(kāi)的人才培養(yǎng)計(jì)劃，做好對(duì)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(xué)的問(wèn)題處理流程

為了解決動(dòng)力工程的問(wèn)題，應(yīng)該針對(duì)動(dòng)力工程的情況、問(wèn)題制定科學(xué)處理流程，提升對(duì)工程問(wèn)題的處理能力。比如要如何進(jìn)行檢查工作，以及針對(duì)不同設(shè)備都安排專門的人員負(fù)責(zé)。針對(duì)可能出現(xiàn)的故障情況，應(yīng)該提前制定好問(wèn)題的處理方案，確保將計(jì)劃有效地實(shí)施，避免出現(xiàn)遺漏的問(wèn)題。對(duì)于動(dòng)力工程的設(shè)備，也都要制定明確的管理和控制標(biāo)準(zhǔn)，確保設(shè)備在調(diào)試、安裝、檢修時(shí)不會(huì)因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致?lián)p壞。

4.做好對(duì)設(shè)備安全生產(chǎn)運(yùn)行的監(jiān)督管理

在水電廠運(yùn)行的過(guò)程中，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)直接決定了水電廠的安全性。所以，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)工作，明確不同設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)周期，使用科學(xué)合理的方法做好對(duì)設(shè)備的檢測(cè)工作。維護(hù)人員需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行精確的測(cè)量，避免出現(xiàn)維修不足或者維修過(guò)度的情況，保證水利水電工程能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。對(duì)動(dòng)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(shí)，保證監(jiān)督管理的效果。

在水電廠運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，需要做好對(duì)設(shè)備的監(jiān)控，并且在設(shè)備出現(xiàn)故障后及時(shí)組織人員解決。工作人員也要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理等方面的學(xué)習(xí)，為動(dòng)力工程的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造條件。

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