千家湾电厂上导冷却系统技术改造

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:徐云福
[导读] 摘要:为了确保机组安全、可靠、经济运行,对机组技术供水系统实施改造,解决了水质差、供水不可靠等技术问题,提高了机组运行小时数,同时也是一种技术突破。
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        摘要:为了确保机组安全、可靠、经济运行,对机组技术供水系统实施改造,解决了水质差、供水不可靠等技术问题,提高了机组运行小时数,同时也是一种技术突破。
        关键词:技术供水;上导冷却系统;改造
        千家湾电厂位于岷江流域的内江蒲阳河上,共安装 2×3000KW 的水轮发电机组。自 1991 年首台机组投产以来,作为都江堰市地方电网的调峰、调频电站。由于该机组为东风发电机厂首次设计生产的该容量机组,在机组的设计细节上存在一些的隐患,机组投入运行后,就出现上导油盆油位异常,瓦温升高,技术供水不畅,给安全生产带来隐患,在投产的初期电站技术人员也曾着手解决查找此问题,但是未能达到预期效果,与设备生产厂家经过反复研究和讨论,于 2006 年 12 月彻底解决了问题,为机组安全生产打下了坚实的基础。
        一、上导冷却器的功能和作用
        千家湾电厂上导轴承和推力轴承为内循环稀油润滑,分块式导轴瓦安装上导瓦共 8 块,推力轴承 8 块,分别安装在上导油槽中,油槽中的油为一次性加注到运行油位,为无压油槽。运行人员在运行过程中通过视油孔观察油位的变化,并且以油位浮子信号器发信号来判断油位的正常与否,轴瓦的冷却是经过油直接冷却,油的温度是经过安装在油槽中的冷却器通入外循环压力为 0.1-0.4kpa 的水进行冷却,在冷却器上安装翻油板,机组运行时热油和冷油经过翻油板将冷热油进行循环交换,以此达到对轴瓦温度的冷却。由于冷却水是前池取水,水质存在较大隐患,岷江河的水中含砂量较重,长期以来对紫铜管壁磨损加快,致使紫铜管损坏或爆管。只要有爆管发生,冷却水就会进入油系统,严重危害机组的安全运行。每次处理冷却器爆管都要打压,用铜塞或其它耐磨材料进行堵管,机组投入运行到 2005 年 1 号机已经被堵了近 1/3 的水管,不能满足运行需要,瓦温经常出现报警,况且爆管以后油槽中的油就会进水,需要更换新油,换掉的透平油需要作过滤处理,浪费了人力和财力,增加了运行的成本。
        二、冷却器存在的问题
        冷却器采用φ19×1 的紫铜管,共计 18 层,高度为 600mm,两端接头采用管牙丝扣连接,中间固定铜管采用管卡固定在油槽中,管卡的孔大于 20mm,运行中通入冷却器的水压在 0.1-0.4kpa,水中含砂量过大,加之管卡的内孔过大,油循环时的振动和机组的振动使油管的外壁磨损增加,使铜管壁厚减少,致使紫铜管爆管。
        三、对供水系统的改造
        根据岷江河流域水质较差,含砂量较大这一情况,首先对机组冷却水系统进行改造。原来机组的冷却水取自前池,利用前池自身的压力,经过水泵实现给机组供冷却水。

由于前池的水位变化较大,随着压力的变化,冷却水不能达到切实保障,经过研究分析,第一次将机组的冷却水取水改在尾水井取水,利用深井泵打水,又由于尾水井的水量受到限制,水泵只能安装一台,没有备用水泵,如果水泵故障机组的冷却水同样得不到保障,而且水质的问题同样没有得到彻底解决。问题再一次提到我们面前,如何才能彻底地解决冷却水系统的问题。一是水质的处理,二是冷却水的连续供应,并且要有备用环节。
        为此电厂的相关技术人员首先对整个环境和地理位置进行查勘、分析,再查阅相关资料,会同一些设计部门进行商讨,最后商定、修建一个 200 立方米循环水池蓄水,从尾水井抽来的水进入循环水池,再经水泵供给机组,安装三台水泵(一台15kw,二台 18kw 的电动水泵)作为主备用,这样就保证机组供水的连续性。循环水池连修建时,安装有排污阀和溢流阀,排污主要是排掉沉淀下来的泥沙,溢流阀主要是在水池的水位超水位时排掉多余的水量。通过试运行,效果十分明显,增加机组的有效运行时间,减少停机检修的次数,电站效益达到了提高,机组的供水系统和水质问题就得到了彻底的解决。
        四、冷却器的改造
        对机组的供水系统进行改造后,但冷却器的问题并没有解决,如何来解决冷却器的爆管问题,经过查阅五金方面的资料,主要是对紫铜管的散热系数进行分析,确定将原来的φ19x1 的紫铜管改为φ19x1.5 的紫铜管,将原来管牙丝扣连接的接头必为法兰联接,将原来的管卡φ20mm 改为φ19.5mm 的孔,管卡孔的两边缘倒 45 度角,避免直角影响管壁,同时在冷却水进出口处各加一只压力表和调节阀,以确保通往冷却器内的水压稳定,并且根据环境温度来调整压力。经过一年的运行,没有再发生过爆管现象,这样的改造对冷却器的内漏和爆管是成功的。
        五、改造的思路
        根据以上的分析,决定改变原电站对供水系统的思路,重新设计新的供水系统,在不改设备内部结构,尽量从上导的结构、材料去考虑,以及对进入冷却器水压的控制和观察上考虑,又由于水质问题,首先怎样才能处理好水质所含的大量泥沙和供水水压的连续性,所以就必须得改造取水的来源和管路方向,保证连续供水的设施。
        六、改造结果
        通过对油冷却器的改造,轴瓦的温度达到了冷却,油质得到了保证,机组的运行小时得到增加,瓦的温度有所降低(从原来的 50℃降到 40-45℃),瓦温远离了报警值,对冷却水供水系统的改造,保证因水质问题直接给冷却器带来的危害,从而确保了机组的安全运行。
        在对上导冷却器和供水系统的改造过程中,我厂技术人员完全依靠自己的力量,敢于打破原设计思路,否定了原设计中不合理的部分,在提高设备的健康水平方面作了非常有意义的探索。
        作者简介:
        徐云福(1970—)男,汉族,本科,工程师、高级技师,主要从事小水电生产管理。
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