水力發電機組冷卻水供水不足故障排查與改造

趙邦銀

（新疆額河水電有限公司，新疆阿勒泰836500）

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水力發電機組冷卻水供水不足故障排查與改造

趙邦銀

（新疆額河水電有限公司，新疆阿勒泰836500）

水電站發電機組技術供水起到冷卻和潤滑作用。冷卻水供給是否正常作為開機條件之一,如果冷卻水不足,則不能開機。在機組運行的過程中，如果多點冷卻水不足不能恢復正常，則延時解列停機。本公司新建"喀站"投運后，因冷卻水供給不足，頻繁出現機組不能開機或異常運行停機。此故障經過技術人員檢查找到原因：設計院不了解減壓閥結構，設計存在問題。經過改造后冷卻水恢復正常，能穩定地供給冷卻水。此文詳解過程，以供類似問題者借鑒。

冷卻水不足；減壓閥；濾水器

1　冷卻水供給系統概述

本站共安裝有4臺水輪發電機組，4臺機組對應4條引水叉管公用1條引水母管。機組冷卻水引水方式為公用1條分段的冷卻水母管，取水口分別來自4臺機組引水管蝶閥前。冷卻水引水示意圖如下：

圖1　冷卻水引水示意圖

如圖1所示，每臺機組冷卻水均從冷卻水母管取水，任意一個引水口均可向冷卻水母管供水，正常運行時冷卻水母管整段運行，故障檢修時冷卻水母管可以分段運行。

2　冷卻水供水不足的現象

發電站在投產試運行階段，只有1號機組運行，在剛開始運行的1個月內并沒有明顯的表現，隨著其它3臺機組相繼運行，冷卻水供水不足的現象越來越明顯，主要現象如下：

（1）1臺機運行時，冷卻水勉強能維持，但隨著運行時間的增加，逐漸表現出供水不足，清掃濾水器有所好轉,但根本維持不了太長的時間。機組冷卻水壓力和各部位流量實測數據如表1。

表1　1號機組運行1個月后實測數據單位：壓力MPa；流量m3/h

盡管此時的冷卻水勉強能維持運行，但問題是完全打開4個引水口的閥門引水仍不能滿足，而且無論如何調整減壓閥均不能提升水壓。

（2）隨著機組陸續投運，同時運行2臺機很困難，第2臺機自動不能開機，手動開機后2臺機同時運行，冷卻水均不能保證最低流量，又被迫停1臺機。

3　供水不足原因檢查分析

冷卻水母管上安裝有水壓表，從運行數據顯示冷卻水母管水壓不足；減壓閥前后、濾水器前后均安裝有水壓表，數據顯示減壓閥前壓力正常穩定,閥后壓力波動較大。分析認為，能導致母管水壓低流量不足,減壓閥后壓力波動大的原因只有一個，那就是減壓閥存在問題,重點檢查減壓閥。

該減壓閥為“冠龍”閥門，利用水力自動控制和流量調節，“冠龍”品牌之前本公司有用過，質量應該可靠。技術人員打開閥體，發現其進水側過濾網被尿素帶、木條、石頭等雜物堵塞，這就是冷卻水流量不足的根本原因（見圖2）。

圖2　進水側過濾網堵塞

如圖2所示，減壓閥閥體并不大，此濾網一旦堵上，過流能力必然受到限制。將其它3臺機組的冷卻水減壓都打開，過濾堵塞情況都特別嚴重，逐一清理回裝后，冷卻水供給不足的問題解決?？珊镁安婚L，不到1個月，冷卻水供給不足的故障依舊，只有又打開減壓閥清理濾網，如此反復堅持運行了半年。新建電站水庫及引水管雜質較多，如此清理密度不應該有的運行方式，是閥門選錯了？還是其它方面的問題？再回頭看冷卻水供給示意圖，減壓閥安裝在濾水器的進水側，相反濾水器安裝在減壓閥的出水側，而減壓閥進水側有過濾網，這濾水器還能起到過濾雜物的作用嗎？濾水器具備有排污功能，當前后壓差較大時會自動排污或定時排污，而減壓閥濾網沒有自動排污功能，污物會越聚越多，自然會造成堵塞，這是否為安裝公司安裝有誤呢？立即調閱有關設計安裝圖紙，發現安裝圖紙上就是減壓閥在濾水器進水側，安裝公司是按圖施工并沒有錯。

既然設計如此，想必定有其原因，只要將減壓閥的濾網去掉就應該不會影響?？墒聦嵣喜⒎侨绱?，經過一段時間的運行后發現冷卻水供給仍然不穩，波動較大。再次拆開減壓閥體，發現其控制流道被堵，直接影響其減壓穩定運行效果。冠龍減壓閥乃精密控制閥門，其控制流道細小極易被堵，這也是它在進水側設計濾網的原因。經過上述折騰后，看來去掉減壓閥濾網并不是明智的選擇，真的是濾水器和減壓閥的安裝位置設計錯了，需要做調換整改。

4　整改及效果

改造方案很簡單，如圖3所示。

將濾水器和減壓閥掉換個位置，將減壓閥安裝于濾水器之后。改造過程此處不詳述，改造后現場圖及改造前后冷卻水壓力、流量數據見圖4、表2。

圖3　改造方案示意圖

圖4　改造后現場圖

從表2可以看出，水頭相差12 m，但水壓明顯上升，已能滿足4臺機組正常運行。改造后，濾水器充分發揮了過濾作用，雜物由濾水器排污管自動排出。減壓閥也能很好的發揮減壓作用，其濾網只需在機組小修中清理即可。

表2　改造前后冷卻水壓力和流量比較單位：壓力MPa；流量m3/h

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1672-5387（2016）02-0072-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.02.022

2015-05-16

趙邦銀（1974-），男，工程師，從事水電廠運行、檢修與管理工作。