老厂机组水导技术供水管路改造探讨

老厂机组水导技术供水管路改造探讨

蔡家昕张志权黄志芳

（柘溪水电厂湖南省益阳市安化县柘溪镇413508）

摘要：文章结合本人实际就工作中遇到的水导润滑水水压波动的问题进行分析，并及时找出诱发原因，为杜绝这一重大隐患，设想在原有的调压阀旁另外加装一电动阀支路，实现能远程控制阀门的开启、关闭，并能实时远程调节阀门开度大小，从而提高机组的开机成功率以及保证机组的稳定运行。

关键词：水电厂；技术供水；远程控制系统

引言

柘溪水电厂位于资水流域，老厂装机6X85MW，采用混流式水轮机，立轴悬式发电机。机组采用蜗壳取水方式，配有2台滤水器，1台工作，1台备用。，并利用蝶阀开度控制各用户供水压力和流量，随开停机时利用水力自控阀控制各用户供水和断水。其主要用户有：上导轴承、推力轴承、水导轴承及空气冷却器。技术供水取水管管径为DN500，水力自控阀未配调压系统，各用户压力随上游水位波动，经常存在调整的问题，且只能人工调整。另外，我厂开机流程中，只有当水导水压达到设定值后，才能启动机组开机流程，否则无法正常开出机组，从而延长了机组的开机时间，更严重时可能因为水导水压中断而造成机组事故停机的风险，严重影响机组正常安全稳定运行。

1、存在的问题及原因分析

1.1技术供水压力波动

机组技术供水采用蜗壳取水，水力阀本身无调压装置，需调节取水阀开度及各用户供水阀开度来调节用户压力。而技术供水总管压力受到坝前水位的影响，造成各用户压力不稳定，导致各轴承冷却水压力低（高），复归报警信号刷屏，严重影响运行值班监盘，加大运行人员工作量和提高了运行人员操作风险。由于供水压力不稳定，各用户供水压力有时在比较高的压力下运行，使各用户冷却器铜管进水端管壁变薄，加上机组振动，很容易造成铜管破裂，从而影响机组的绝缘。因此，供水压力不稳定已严重威胁到安全稳定运行，给技术供水系统配置调压装置也势在必行。

1.2水压未达开机启动值

我厂机组开机条件中其中有一项条件，水导水压要达到规定值，机组开机流程才会启动。但是往往因为水压波动的原因，时常因为水压有一点未达到要求，开机流程都失败退出。这时，不仅需要运行人员进行手动调节水导进水压力，使压力上升后发开机令才能开机成功，而水轮发电机组的优势是机组启动、停机快，时常用来作为系统调频、调峰的调节手段，而如果因为水压未达到条件而影响了开机的时间，在一些紧急情况下，可能造成机组自动开机不出而造成严重的后果，对水电厂的安全运行有较大的影响，对电网的安全稳定有一定的风险。在如今科技飞速发展的时代，智能化与自动化系统大力发展，如果能用远程控制来解决，从而为智能水电厂的远方集控得到强力的保障。

1.3机组振动存在水压波动

我厂老厂机组属于运行时间比较长、年龄大的机组，其水轮机运行时间均超过了50年以上，水轮机金属结构老化严重，机组振动较大，在机组振动区运行时，常常出现水压波动的情况，且水压必须人工去调整，如水压超运行范围，监控画面时常报警，严重影响运行值班人员的判断，信号时断时现，根本得不到有效的根治。如手动去调整，花费人力成本不谈，也达不到远方集控的要求。

2、总体改造方案设计思路

原水导技术供水有一调压阀，该调压阀是在水压波动时，便于运行人员进行人工手动进行调节压力。该调压阀为老式的蝶阀，操作难度不大，但是存在不稳定的情况，时常因为振动以及水压波动的原因，会小幅度的振动，进而影响到水压的波动。而且阀门无固定装置，很容易在水压波动的过程中影响到阀门的开度，所以需要设备巡视时经常进行人工检查。

本方案设计在原水导调压阀旁加装一自动电动球阀，该电动球阀与原调压阀并列配置，互不影响，共同为水导技术供水。加装的电动球阀采用远程自动控制系统，方便运行人员远程上位机进行手动加减开度，从而进行水压的远程调节。这样就大大降低了运行值班人员的工作量，而且减少了因为人为原因而造成的误关调节阀而造成事故停机的风险。

另外，该电动调压阀还具备智能调整功能，当远程控制系统交由电动阀自动控制时，该电动球阀由水导出水口压力传感器的输出信号来控制。压力传感器的输出基于实际的出水压力值与标准压力值的偏差范围为指导依据，当出水压力高于标准值设定的定值时，调节阀自动关小电动阀；当压力差值低于标准值设定的定值时，自动开大电动阀，从而实现水压的自动调节，这样在机组运行时，由于各种原因而影响到的水压小范围的波动都可以无需人员干预，从而进一步降低了运行值班人员的工作量，而且也不会出现压力值因为时常越限而频繁发告警信号，也减少了大量不必要的信息，方便监屏人员及时发现捕捉关键有用的信号。

3、预期取得的改造效果

该设计方案一方面解决了老厂机组开机时，水压达不到启动值时，机组开不出的问题，且反应时间迅速准确，不需要运行人员进行现场操作，在控制室便可以操作控制水压大小，从而提高机组开机的效率，节约了大量的人力成本，同时也为我厂的远方集控开停机提供便捷。另一方面在机组正常运行过程中，水压的波动也能实时的进行自动调整，保证水压在正常的范围值内，不仅减少了对用水设备的消耗，同时也保证了机组的安全运行。

同时，该设计思路提供了两路管路供水，更加提高了供水的可靠性。两条管路的设计出水压力值均满足在单一管路供水下保证水导水压在事故停机值以上，从而不会因为人为误操作而造成机组事故停机。并且在不影响机组正常开机的情况下，也可以对其中一路管路进行检修以及定期维护，这样大大提高了机组的发电可利用小时数。

综上所述，该供水管路改造方法简单，设备投入资金少，但取得的经济效益将会是巨大的，同时也将为打造我厂成为智能化水电厂而打下坚实的基础。

参考文献：

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[2]刘凯，张晓旭.水轮发电机组技术供水系统优化改造[J].人民长江，2017，48（14）：86-88.

[3]陈波，赵一炜，李甲骏，等.技术供水管路伸缩节在蓄能电站的实际应用[J].水电站机电技术，2016，39（12）：84-87.