老撾某電站機(jī)組非正常溫升原因分析及應(yīng)對(duì)措施

馬景波

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

老撾某電站機(jī)組非正常溫升原因分析及應(yīng)對(duì)措施

馬景波

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

本文對(duì)老撾南部某電站機(jī)組非正常溫升原因進(jìn)行分析、驗(yàn)證，確定了機(jī)組溫升的直接原因，據(jù)此提出應(yīng)對(duì)措施，對(duì)類似環(huán)境下的電站機(jī)組技術(shù)供水設(shè)計(jì)有一定的借鑒意義。

水電站機(jī)組 非正常溫升 原因分析 措施

1 工程概況

老撾某水電站位于老撾南部波羅芬高原上，是利用河流在高原頂部和底部高差在相對(duì)短的距離內(nèi)形成的600m水頭發(fā)電，裝機(jī)總?cè)萘?8MW(2×44MW)。水庫正常蓄水位820m，相應(yīng)庫容1.41億m3。樞紐主要建筑物按500年一遇(Q=653m3/s)洪水設(shè)計(jì)，PMF(Q=1100m3/s)洪水校核，相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水位為820.02m，校核洪水位為820.70m。2010年11月8日工程開工，2015年9月3日投入商業(yè)運(yùn)行，2015年10月26日業(yè)主向總承包項(xiàng)目部頒發(fā)移交證書。

機(jī)組技術(shù)供水對(duì)象為發(fā)電機(jī)空冷器、機(jī)組軸承油冷卻器及主軸潤滑，各供水對(duì)象用水量見表1。

表1 機(jī)組冷卻水量參數(shù)

每臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組冷卻用水總量為367m3/h。

技術(shù)供水系統(tǒng)采用一次循環(huán)冷卻方式，即從與尾水相連的一個(gè)集水井取水，經(jīng)過泵加壓、濾水器過濾，直接供給機(jī)組冷卻，之后排往尾水。全廠設(shè)有三臺(tái)深井泵，每臺(tái)水泵后各設(shè)一套全自動(dòng)濾水器，每臺(tái)水泵流量滿足一臺(tái)機(jī)組冷卻水量要求。

2 發(fā)現(xiàn)的問題及原因分析

2.1 發(fā)現(xiàn)的問題

機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行后約兩個(gè)月，發(fā)現(xiàn)水導(dǎo)油溫及瓦溫慢慢升高并接近設(shè)計(jì)給定的停機(jī)值，故停機(jī)檢查。由于油溫和瓦溫都偏高，初步斷定是技術(shù)供水系統(tǒng)問題，因此拆卸水導(dǎo)冷卻器檢查(水導(dǎo)冷卻器為外置式，方便拆卸)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)水口被粘稠狀附著物堵塞；肉眼觀察集水井內(nèi)水質(zhì)無異常，考慮到集水井底部是否有淤積，因此申請(qǐng)停機(jī)對(duì)集水井進(jìn)行清理。但在集水井水排干后，底部及四周均未發(fā)現(xiàn)與堵塞物類似的沉淀物，進(jìn)水管吸水口(蓮蓬頭)上也未發(fā)現(xiàn)類似物質(zhì)。

拆開技術(shù)供水泵出口的濾水器，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，濾水器內(nèi)也已堆積了類似物質(zhì)，附著在濾水器內(nèi)壁及濾網(wǎng)上?，F(xiàn)場(chǎng)使用高壓水對(duì)便于清理部位進(jìn)行了沖洗，機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行，一個(gè)半月后水導(dǎo)溫度仍上升較快。之后水導(dǎo)冷卻器清洗頻率較快，基本7天清洗一次，其余各部軸承如上導(dǎo)、推力、下導(dǎo)及空冷器的溫度也在逐步上升。其中2#機(jī)上導(dǎo)油槽溫度和推力瓦溫度已經(jīng)達(dá)到報(bào)警值；1#機(jī)空冷器冷風(fēng)已超過報(bào)警值，上導(dǎo)油槽及推力瓦溫度接近報(bào)警值；下導(dǎo)溫度也比機(jī)組試運(yùn)行時(shí)高出10℃以上。

2.2 原因分析及驗(yàn)證

對(duì)2#機(jī)組的下導(dǎo)冷卻器，采用除垢劑對(duì)機(jī)組內(nèi)的技術(shù)供水管路進(jìn)行清洗。清洗前后機(jī)組運(yùn)行溫度參數(shù)對(duì)比見表2。

表2 2#機(jī)組下導(dǎo)冷卻器清洗前后對(duì)比

通過對(duì)2#機(jī)下導(dǎo)冷卻器的清洗，發(fā)現(xiàn)下導(dǎo)油槽溫度下降14℃，瓦溫分別下降了8.7℃和9.4℃。管壁附著物呈淡黃到深黃色，手感黏、滑，輕輕搓捻后變成水樣物質(zhì)，無顆粒感。為弄清楚附著物到底為何物，總承包項(xiàng)目部現(xiàn)場(chǎng)取樣兩份：發(fā)電機(jī)下導(dǎo)油冷卻器進(jìn)水管內(nèi)壁附著物樣品；電站尾水水樣。從水樣中檢測(cè)出細(xì)菌、霉菌和酵母菌及附著物，主要成分為細(xì)菌、霉菌、藻類等水生物，而附著物則主要由細(xì)菌、霉菌和酵母菌組成。

老撾屬熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候，電站處于老撾南部熱帶雨林山區(qū)地帶，植被覆蓋良好，多年平均降雨量為2206mm，多年平均最高氣溫32.5℃，多年平均最低氣溫23.4℃，適合細(xì)菌和藻類生長(zhǎng)。機(jī)組技術(shù)供水采用的是開放式供水冷卻方案，即從集水井(與電站尾水連通)抽水至機(jī)組進(jìn)行熱交換后排至尾水。冷卻水源是庫水，水生物較多，水中細(xì)菌、霉菌和酵母菌附著在管壁上并大量繁殖，導(dǎo)致技術(shù)供水管路和冷卻器管道通徑變小，熱交換效率降低，造成機(jī)組各部位溫度不斷上升。

3 應(yīng)對(duì)措施

為徹底解決機(jī)組溫升問題，必須將開放式供水冷卻方案改造成密閉式供水冷卻方案。充分比較各種方案的優(yōu)劣和工程實(shí)際情況，確定了循環(huán)尾水冷卻器供水方案，其技術(shù)要求如下：最高出水溫度28℃；最高河水設(shè)計(jì)水溫25℃；處理水量400m3/h；水頭損失10m；尾水渠中設(shè)計(jì)流速0.5m/s；尾水冷卻器放置于電站尾水渠內(nèi)。為保證換熱效果，冷卻器需淹沒在尾水中，利用尾水對(duì)冷卻器降溫。

4 結(jié)語

該水電站機(jī)組經(jīng)技術(shù)供水改造后，電站運(yùn)行良好，再未出現(xiàn)因管路堵塞造成的機(jī)組溫度非正常升高問題。從供水管路堵塞的原因可以看到，在濕熱的氣候條件下，為限制循環(huán)冷卻水中微生物的生長(zhǎng)繁殖，機(jī)組的技術(shù)供水設(shè)計(jì)不能采用一次循環(huán)供水冷卻方式，而應(yīng)采用密閉式二次循環(huán)系統(tǒng)較可靠。

TV737

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2095-1809(2016)06-0007-02

馬景波(1975-)，男，山東蒼山人，本科，學(xué)士，高級(jí)工程師，項(xiàng)目總工，主要從事水電工程設(shè)計(jì)管理、項(xiàng)目管理、工程施工技術(shù)研究等方面工作。

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