《水轮机尾水管里衬气蚀破坏的分析处理.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水轮机尾水管里衬气蚀破坏的分析处理.doc（3页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、水轮机尾水管里衬气蚀破坏的分析处理吐尔逊托乎提(乌鲁瓦提水力发电厂新疆和田848000)水轮机在运行时始终没有满负荷情况下运行 ,在总运行时间内水轮机带满负荷时间占不到总运行 时间的 10 % , 机组在大部分情况低负荷运行 , 甚至处于空载旋转备用状态 , 这样造成气蚀损坏 。212水轮机尾水管补气方式 电站水轮机尾水管补气主要是通过在尾水平台上各设一个补气阀 , 采用自然补气方式 , 电站机组 转速高 , 在尾水管内出现涡带 , 出现真空 , 因真空 破坏阀有时吸气多 , 有时吸气少 , 吸气不均匀 , 真 空破坏阀的弹簧动作不灵活 , 没有足够的气进去破 坏真空 , 造成气蚀 。213运
2、行工况与气蚀破坏的关系 水轮机尾水管里衬气蚀破坏是由于空腔气蚀造成的 , 空腔气蚀与涡带形状有关 , 并与水轮机的运 行工况有关 。混流式水轮机在非设计工况运行时 , 由于水流沿法向出口遭到破坏 , 转轮出口水流进入尾水管时 有一个圆周分速度 , 形成有一定频率的旋转涡带 。 此涡带中心具有很大的真空 , 当其周期性地碰触尾 水管管壁时 , 一方面会造成管壁的气蚀 , 另一方面 还会使尾水管内出现周期性的压力脉动 , 尾水管出 流阻力发生变化 , 并使水轮机出流 , 产生波动 , 这 是空腔气蚀 。发生空腔气蚀是因为机组轴向 , 横向 振动增大 , 尾水管壁振动剧烈 , 尾水管内产生强烈 的噪
3、音及周期性的水流冲击 , 严重时甚至发生共振 。气蚀对水轮机过流表面的破坏过程会缩短机组的检修周期 , 增加检修的复杂性 , 耗费大量的人 力 、物力 , 减少发电量 。这次中修 1 号机尾水管里衬被空腔气蚀修复达120h 之多 , 比其它 3 台机多 40 至 50 个小时 。为了 准确地分析 1 号水轮机尾水管里衬及补气管的气蚀 破坏的主要原因对我 4 台机组并网发电以来运行资 料进行了分析统计 , 乌鲁瓦提水电厂机组运行时间 统计 (见表 1) 。由表可见 1 号机组自 2000 年 12 月 投产 运 行 至 2003 年 4 月 30 日 大 修 , 共 运 行 了11168h ,
4、其 空 载 运 行 432h , 占 总 运 行 小 时 的3186 % , 在中修中发现过流部件有异常损坏 , 但里1前言乌鲁瓦提水电厂位于和田县境内 ,和田河支流喀拉喀什河中上游 , 离和田市 71km 。电站总装机容量 4 15MW ,111水轮机参数 水轮机型号最高水头设计水头 最低水头极限最低水头额定转速年发电量 1197 亿 MWh 。HLFJ 2511 LJ 1620106m76m5817m5317m42816rmin22114m3 s- 2152m设计流量 (单机)吸出高度112机组运行状况电站机组由 1998 年开始土建 ,1999 年开始预埋件及机组安装 ,2000 年 1
5、2 月并网发电 。2002 年 10月发现 1 号尾水管进人孔漏水 ,经打开进人孔检查 发现尾水管里衬 ,4 个补气管上 、下部及补气管和里衬连接处严重气蚀 。2003 年 4 月下旬开始对 4 台机 组正式中修 ,7 月 15 日完成 。对 4 台机组水轮机转轮及尾水管里衬检查时发现以下几个问题 。1) 1 号机尾水管里衬气蚀比较严重 , 进人孔 上部锥管段气蚀穿透造成漏水 , 补气管及里衬连接处周 围 气 蚀 破 坏 面 积 400 500mm2 , 深 度 达 8 10mm 的点有 4 处 。2) 补气管上 、下面气蚀也严重 , 用 10mm 厚 的钢板做的补气管上 、下面有 40 70
6、mm2 面积气蚀破坏穿透 , 其它部位也不同程度的气蚀 。3) 转轮与泄水锥之间的气蚀破坏体 120 12010mm3 大 小 共 14 处 ( 每 个 叶 片 与 泄 水 锥 连 接 处) , 转轮叶片与叶片之间 60 60 10mm3 左右的气蚀破坏体有 14 处 。以上是 1 号机的气蚀程度 , 其它 3 台机也均存 在同样的气蚀破坏 , 比 1 号机气蚀程度较轻 。2气蚀原因表 1 机组运行及空载时间对照(200011214200314130)行补焊 。因此 , 把原有的补气管取掉 , 用同样厚的钢板做成补气管把 4 个补气全部更换 。2) 2 号 、3号 、4 号机的补管气蚀比 1
7、号机轻 , 用砂轮机修磨 后 , 用 J 507 焊条运行补焊 , 并打磨光滑 。3) 所补焊的补气管进行刷防锈油 。4) 对在补气管进气的真空破坏阀进行了修改 , 把真空破坏阀的压缩弹簧 割除一部分 , 增加进气量 。313转轮与泄水锥之间的处理 先用砂轮把气蚀 表 面 的 铁 锈 除 掉 后 , 用 J 507焊条进行补焊 , 并进行打磨光滑 , 刷防锈漆 。机 运行小时空载运行小时数合计组2001 2002 2003200120022003运行空载(空载运行 %)1 号 5703 24764 701208112131821831131554141191925111687423696679
8、6543224430513331863128413811072 号 38433 号 31154 号 1139253826234480204212282346机在 55 %以下负荷运行了约 6142h 。各台机组空载运行时间多 , 其中 1 号机空载运 行时间最长 , 水轮机尾水管里衬气蚀破坏也最严重 , 这与有关空腔气蚀的理论相吻合 。因此 1 号水轮机经常在非设计工况下运行是造成尾水管里衬气 蚀破坏的主要原因 。结束语1) 因我厂机组发电时间短 , 经验不足 , 在以 后的运行当中 , 应尽量使机组负荷带满 , 避免机组 在非设计工况下运行 。2) 禁止机组在严重振动区和气蚀危险区运行 。
9、若系统需要可采用带一定负荷躲开机组振动及气蚀 危险区调频 、调相运行 。3) 因这次工作仅对整个机组进行检查 , 未把 转轮吊出 。4) 对尾水管里衬及补气管的气蚀情况要加大 观察力度 , 发现气蚀及时进行处理 。43 处理方法311尾水管里衬的处理1) 尾水管里衬气蚀破坏处 ,在堆焊前用砂轮机将母体 表 面 的 水 分 、油 污 及 铁 锈 清 除 干 净 。2)用 J 507 焊条在气蚀区堆焊 。3) 焊完后用砂轮机修 磨光滑 。4) 用防锈漆刷一层补焊的部分 。312补气管的处理1) 1 号机补气管在里衬连接处已开裂 ,无法进(上接第 62 页)由于冷却能力存在不足 ,因此有必要对冷却系
10、 统进行改造 。因定子改造短期内难以实现 ,考虑到更换部分烧损严重的线棒和加固松动的线棒后 ,发 电机在运行条件良好的情况下还能正常运行 ,应先改造冷却系统 ,以少的投入 ,使机组产生最大效益 。 主要改造措施 :1) 增大风机容量或增加风机 ,加大通风量 ;2) 改造或增加水空冷却器 ,增强其冷却能力 ;3) 改变冷却风流向 ,将风向逆转 ,改由从定子上游侧 注入 ,改善上游侧线棒的冷却性能 ,延长线棒使用寿命 ;4) 改变风向后在定子下游侧增加离心风扇 ,改善下游侧端部散热性能 。413加强对机组的监测414改善发电机运行环境先是要治理好工业谐波 ( 目前已完成) 。再是 要降低机组结露的
11、危害 。为减轻结露对机组的影响 , 在原有的基础上增加三台除湿机 , 有效降低空 气湿度 。在机组停机时间较长后 , 对机组采取一定的干燥措施 。参考文献1刘云 1水轮发电机故障处理与检修1 北京 : 中国水利水电出版社 , 2002 。沙锡林 , 等 1贯流式水电站1 北京 : 中国水利水电 出版社 , 19991邱毓昌 , 等 1高电压工程1 西安 : 西安交通大学出 版社 , 19951钟步青 1 电机的风扇与冷却 1 电机技术 , 2003 , (3) :26 - 291付岚贵 , 金英兰 1 大型水轮发电机定子线棒绝缘厚度 减薄研究 1 绝缘材料通讯 , 2000 (3) : 31
12、35123增加在线监测设备 ,对机组运 行 情 况 及 时 掌4握 。特别是要增加测温设施 , 在定子两端增加测温设施 , 加上原有定子中部的测温装置 , 对运行中的 定子温度进行监测比较 ; 增加冷却风道末端风的温度监测设施 , 对冷却风首端风和末端风的温度进行监测比较 。5贺正杰 , Email : hezlj888 sina1comfile:/D|/新建 Microsoft Word 文档.txtdf机及ov及ojxlkvjlkxcmvkmxclkjlk;jsdfljklem,.xmv/.,mzxlkjvolfdjiojvkldffile:/D|/新建 Microsoft Word 文档.txt2012/8/2 16:09:56
