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浅析渠首电站水导瓦烧毁及顶盖排水技术改造
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  • 发布时间:2021-08-27
资料介绍

为严重的是,因顶盖上水排水不畅,飞溅的水
珠进入转动油盆.致使油盆内的油液逐渐稀
释乳化,油质劣化达不到规定要求,从而起不
到润滑的作用,失去了保障功能,如此长期运
行,势必造成水导瓦磨损严重、发热增大的局
面,为事故埋下了隐患。2008年6月中旬,渠
首电站l号水轮机组因为顶盖上水排水不畅
问题,转动油盆进水,水导瓦磨损严重,主轴
轴瓴也严重拉伤,无法继续运转。此后,另外
两台机组也相继 现类似问题而停止运行。
3原因分析
渠首电站属于坝后引水式电站,由于泾
河上中游沿线截流取水所致,造成泾河下游
水源受降雨影响较大,其特点是暴涨暴落,河
水含沙量高,水库泥沙淤积严重。电站建设
时,设计的顶盖排水方式是采用自流排水的
方案,其原理是顶盖上水到一定的高度,通过
溢流孑L流人预先埋设的管道而顺利排出。由
于渠首电站建在坝后河道的左岸边,一面临
水一面傍山,场地狭小,受地形限制,原预埋
管道坡降较小,加之泾河来水泥沙含量大且
沉积严重,致使排水管道堵塞,进而导致顶盖
水排水不畅。泾河流域植被较差,往往河源
来水越大其泥沙含量越大,尤其是在汛期,为
了抢抓水力优势机遇,争取高出力多发电,经
常是三台机组满负荷运转,且连续运行时间
较长的状况,诸如此类情形下顶盖上水,泥沙
沉积,来水泥沙含量越大,其泥沙沉积越厚,
排水管道堵塞的可能性就越高。因顶盖上水
得不到及时排走,致使积水在主轴油盆的旋
转带动下,产生飞溅水花,转动油盆淹没进
水,导致轴瓦得不到润滑而烧毁,从而对轴瓴
造成严重拉伤的后果。经过分析可以得出结
论,顶盖上水不能及时有效排出是造成事故
的主要原因。
4改造方案
4.1初设方案
问题出现后,如何让顶盖上水能快速及
时地排出,保证转动油盆不被淹没进水成为
解决问题的关键。最初的应急救援方法就是
利用停机时间间隙,组织生产职工对顶盖的
淤积泥沙进行清理,疏通排水管道,并清理油
盆更换新油。因受机墩空间限制,工作面小环
境差,值班工作人员经常是满身泥水。根据生
产维护经验,更换转动油盆的油液,一般需要
两天时间。不仅费时费力费料,增大了电站生
产运行成本,而且容易错失良机,在河源丰水
情况下只能无奈弃水,无法抢抓对水电站来说
具有重要意义的自然有利条件发挥机组的最
大效益。这样停机维护的措施,劳动强度大,
效果却不够理想。
针对这一情况,经过探讨研究,改而采用
给顶盖上加插塑料水管的排水方案,具体为经
由厂房外半山壁的高位水池,给塑料管充水,
利用虹吸原理,将顶盖上水予以排走。由于给
塑料管充水较为不便,且用时较长,一般每条
塑料管充水需要5rain~8rain时间,不但耗费
时间并且生产运行人员经常被飞溅的泥水弄
脏全身,尤其是在实施此方案的前期一段时
间,操作经验不足,难度较大。因条件限制,塑
料管固定较为困难,有时会漂浮在水面,严重
的情况下,就会随着水流的旋转缠绕在转动油
盆上,产生危险。运行实践中发现,加插塑料
管排水效果在平时尚可,但在主轴密封磨损,
顶盖上水较为严重的情况下,顶盖上水仍然不
能快速排走,其效果不佳,达不到机组安全运
转要求。
为了寻求更好的方法彻底解决这一问题,
站上组织相关技术人员向泾河流域上游的几
个兄弟电站进行远程咨询和现场考察学习,并
进行了认真的技术分析,最后结合渠首电站的
实际情况,制定了两套新的技改方案:一种方
案是在顶盖上合适的地方安装潜水泵,抽走顶
盖上水;另一种方案是利用高位水池的水作为
工作流体的射流泵排走顶盖上水。生产技术
人员召开研讨会,决定对这两种方案进行分析
论证,优选一种方案实施改造。通过研究认为,
第一种方案,其特点是排水可靠,但是如何选
择水泵的流量是一个难题。因为受各种因素
影响,顶盖上水的流量不恒定,如果潜水泵的
流量小了,顶盖上水不能快速及时抽出,排水
效果将大打折扣,隐患并不能有效消除;如果
选取流量大的水泵,由于机墩场地条件限制,
壳体内空间不足,难以有足够的地方安放潜水
泵;同时因泵的抽水效能大于上水速率,将会
使水泵的开停启动操作频繁,增加了发电值班
人员对水轮机的巡护工作量并降低了其工作
效率。第二种方案的特点是技术改造措施实
施费用较低,且安全程度高,但是其最大的缺
点是射流泵工作流体与机组冷却水存在水源
争夺矛盾。渠首电站发电机组冷却循环水利
用山体地下渗流的泉水作为水源,随着地下水
位的下降,原清水池的水源也是日显下降的态
势,补水水源已无水可补。如果采用第二种方
案,势必造成水源的浪费,无法使机组冷却循
环水得到保证,特别是在夏季的高温期,这个
问题更加凸显,故此方案亦存在较大弊端。综
合权衡考虑,两套方案都是优劣参半,两个方
案均不可行。
4.2技改措施
经过详细比较各种方案,反复论证考量,
虽然几种方案从不同方面着手各有其可取之
处,但均存在较明显的缺陷,最后只能全部否
决弃用。为了实现对顶盖排水的技术改造达
到有效、安全的目标,根据渠首电站的各种自
然条件和客观因素,技术人员再次对解决顶盖
上水问题的排水改造措施进行了深入细致地
讨论研究,针对渠首电站的特殊现实情况,综
合以往的生产抢修经验,最终决定采用经过改
进的塑料管排水方案。通过给顶盖上加插塑
料管,利用高位水池的水压,快速带走塑料管
里的空气从而形成真空,以达到快速排水的目
的。其具体原理和解决办法是:在每台机组的
冷却水循环管道上引出一根管道,在引出管道
上加装4根书60的管道,每根管道装设一个
闸阀,使引出的管道与顶盖上加插的塑料管相
连通,顶盖上水后,快速打开闸阀,这时高速水
流快速带走了塑料管里的空气,即利用虹吸原
理进行顶盖排水,以便实现迅速安全排水的目
的。在实施技术改造过程中,先利用一台机组
进行技改试验,每根塑料管从开始充水直至水
流自动排出,测试结果用时15s一30s,说明能
够达到快速排水的目的。
5结语
泾惠渠渠首电站经过顶盖排水技术改造
后.效果理想。一是缩短了原来塑料管的充水

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