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中大型水电站活塞式减ya阀稳定运行chao20年

自流减ya,一阀搞定

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来源:湘潭趣胜平台电站fu机zhi造you限gong司fa表时间:2016-11-30zi体大xiao:xiao
电站名称:构皮滩水电站
电站所zai地:余qing
阀门口径(mm):500
yali(MPa):4.0
电站装机(MW×台shu):600×5
最大水头(m):208


构皮滩fa电chang技术供水蟙i臣鮵a阀改造ying用
陈育hong   构皮滩fa电chang

摘要:减ya阀de性neng,直jieying响机组技术供水depin质,ying响机组de安全稳定运衳iao琤en文针对以色義inて顈a式减ya阀和ZJY46H-40CDN500型减ya阀zai构皮滩fa电chang运用de实約hi榭觯詌iang种类型减ya阀de优que点进行对bi分析,说明ZJY46H型减ya阀zai高水蚮an缯驹擞胹hi可行de。

1、概述:

构皮滩fa电chang位于乌江干流中游,shi乌江干流开fade第7ge梯级电站,kongzhi流域面ji43250km2,多年平均径流liang222亿m3。bengongcheng开fade主要任务shifa电,兼顾航运、防洪及qi他zong合利用;水库总库容64.51亿m3,diao节库容29.02亿m3,死库容26.62亿m3,正常蓄水位630m;电站装机5×600MW,多年平均fa电liang96.82亿kW?h。shi乌江流域单台容liang、总装机容liang大及chao高电ya等级de特大型水电站,也shi中国华电集团gong司zaijian及touchande大水lifa电chang。2009年gongcheng通过首台机组(#5机)启dong阶段质liang监du和启dong阶段单位gongcheng验蕑han捌鬱ong试运行验收后于2009年7月31日tou入运衳iao?009年底实xian五tou。

2、电站相关参shu:

机组型式:立轴混流式
电站基ben参shu
(1)水库水位


xiao核洪水位

634.10m(P=0.1%)

设计洪水位

631.01m(P=0.5%)

正常蓄水位

630.00m

汛qi限zhi水位

(6、7月)626.24m
(8月)628.12m

死水位

585.00m

(2)wei水出口水位


xiao核洪水位

490.46m(P=0.02%)
485.11m(P=0.1%)

设计洪水位

483.61m(P=0.2%)
482.13m(P=0.5%)

设计wei水位

433.40(Q=573m3/s)

实测diwei水位

430.70m

(3)电站水头


大水头

200.00m

加权平均水头

186.15m

额定水头

175.50m

xiao水头

144.00m

(4)额定转速:125r/min

(5)飞逸转速:250r/min

(6)额定功率:600MW

机组技术供水方式:技术供水水源机组(xiao机)集中供水(主用供水)、自流减ya(备用供水)供水;
单机技术供水设计流liang:2000m3/h;
单机供水yali:0.2~0.6MPa。

3、机组技术供水蟙i臣騤ie

3.1机组技术供水蟙i常ㄈ缦峦家凰荆┥杓芻ai用技术供水水源机组(xiao机)集中供水和单机单yuan自流减ya供水de混合供水方式,qi中一路shicai用5台水源机组fa电减ya后dewei水集中汇流至汇流母管,从汇流母管上分别引出5路供水zuowei600MW机组de技术供水主用水源,另一路cai用600MW机组竮hi苋∷ü粤骷鮵a后zuowei600MW机组de技术供水备用水源。

3.2机组备用技术供水蟙i臣鮵a阀geng改原因

由于技术供水水源机组尚zai安装施gong,未形成技术供水蟙i砫e相互备用,600MW机组de技术供水cai用单机单yuan自流减ya供水方式单hui路运衳iao壳?00MW机组de主用技术供水)。单机单yuan自流减ya供水安装liang台以色列多若特管理kongzhi阀门you限gong司ge膜式减ya阀,cai用liang糳u鮵a阀减yade方式供机组使用,qi謝iao阂患du鮵a阀额定yaliwei4.0MPa,二糳u鮵a阀额定yaliwei2.5MPa。减ya阀dediao整yaliwei一糳u鮵a阀后yaliwei0.9~1.0MPa,二糳u鮵a阀后yaliwei0.5~0.6MPa。因备用技术供水蟙i骋陨卸嗳籼丶鮵a阀存zai失效等yin患,wei考lv机组安全稳定运衳iao砸陨卸嗳籼丶鮵a阀进行必要de加固反cuo外,zai#10F水源机组段安装了ZJY46H-40C型自流减ya蟙i臣鮵a阀,zuowei600MW机组de备用供水水源,并将600MW#1、#5机组以色列多若特减ya阀geng换weiZJY46H-40C型自流减ya蟙i臣鮵a阀。


4、减ya阀ying用简jieyu分析

4.1以色列多若特差ya式减ya阀:

2010年6月12日上午巡视jian查faxian#5机组技术供水二糳u鮵a阀后端水yawei1.0MPa,kong冷器糰n鞑恐岢泄┧畒awei0.8MPa(正常运行水yawei0.2~0.6MPa),运行ren员及时diao整kong冷器糰n鞑恐岢泄┧Э龋玨ong冷器糰n鞑恐岢泄┧畒adiao整wei0.6MPa,并通知jian修ren员xian场jian查,faxian系#5机组备用技术供水一、二糳u鮵a阀yali无法diao整。6月12日晚至13日digu停机jian查分析后确认#5机组减ya阀已jing失效,6月14日解体jian查liang糳u鮵a阀,faxian一糳u鮵a阀阀杆duanlie,阀zuotuo出,阀芯卡zai阀体内uandu鮵a阀阀杆duanlie,且阀杆、阀芯已冲走,减ya阀下ge离盘中xin孔下觲ei鄍ian磨褁ian兀拍诓垦xian仄苨un。6月15日被迫申请停机进行处理,6月27日23时分geng换#5机组技术供水减ya阀(趣胜平台ZJY46H-40CDN500型减ya阀)恢复5#机组技术供水,8点08分#5机复备交diao度恢复运衳iao?010年8月11日23时,对#4机组备用技术供水蟙i扯du鮵a阀进行解体jian查,faxian阀zuo固定螺栓you1颗tuo落,2颗螺栓songdong。

差ya式减ya阀结构示意图

4.2减ya阀sun坏原因分析,通过对机组运行方式和运行gong况和sun坏de以色列减ya阀部jian分析:

4.2.1过流面形状复杂,从而当高速水流通过时chan生紊流。如图二所示:图中P1wei进口yali、P2wei出口yali。进口高ya水流冲击阀盘,由于阀盘上形状复杂,导致流态de紊luan。

4.2.2导向爪yu阀zuode间隙tai大(总间隙1mm)。因此,当紊流chan生时形成导向爪yu阀zuo之间de相互撞击。由于导向爪weitong材质、阀zuowei不锈钢材质,趣胜平台app时间一长,zai导向爪上形成撞击hen迹。如图三所示

4.2.3终,因机组开停机huo流liang变化时,导向爪上形成hen迹卡zai阀zuo上,zaizong向受lidegong况下,导致导向爪、阀杆dewan曲huoduanlie。如图四所示。#5、#4机减ya阀解体jian查看,阀zuo不锈钢圈螺栓存zaisongdong、tuo落yin患,ge膜碟锁固螺栓也无安全锁定cuo施等,致使减ya阀zai使用过cheng中存zai襤uan╠e安全风险。


4.3以色列减ya阀反cuo:

4.3.1将减ya阀导向爪由tong质材料geng换wei不锈钢材料(以色列新阀已实施)。

4.3.2zai减ya阀阀gai上加装导向杆,便于zai运行中观察减ya阀de开启和关闭情况(以色列新阀已实施)。

4.3.3cai取进一步做好防zhi螺栓、阀zuosongdongcuo施。即xian将减ya阀解体,将减ya阀阀zuo固定螺栓yu“L”型锁定kuaicai用点焊方式固定,zai阀zuo上部yu阀体存zaide间隙部分cai用环氧树zhi浇注办法,对间隙部位进行严密浇注(gong地实施)。进行焊jie时,wei确保不sun坏阀zuo密feng圈,点焊“L”型锁定kuaiyu固定螺栓时kongzhi温度上升过kuai并做好xian场冷却cuo施,cai取对称点篺u⒂胘in水de石棉布做好相ying保护。wei确保焊jie质liang满zu要求,派专yede高级焊jieren员进行焊jie,并安排专ye技术ren员和以色列chang家服务ren员共同xian场监护。



4.3.4阀zuo、ge膜碟等固定螺栓zai装配时须涂上专用螺wen锁固胶后预jin,并将阀杆螺母用锁定片锁固zai上ge膜碟上。jing过对ge种减ya阀资料蕑han偷较喙氐鏲hang进行考察,选用湘潭趣胜平台电站fu机zhi造you限gong司生chandeZJY46H-40CDN500de活塞式减ya阀,分别安装zai#1、#5机组,替代目前用de以色列差ya膜片式减ya阀。

4.4ZJY46H-40C型减ya阀:

减ya阀de自lidiao节趣胜平台app原理如图五所示:

P1wei减ya阀de进口yali;P2wei减ya阀出口yali;Ptwei减ya阀主阀de弹簧yali;Pkwei减ya阀主阀deyalidiao节腔yali;Pt′wei反kui蟙i砶ongzhi阀弹簧yali;Pk′wei反kui蟙i砶ongzhi阀yalidiao节腔yali;hwei减ya阀阀zuo和节流锥de开启高度(相当于主阀de过流面ji)。

减ya阀正常gong况时,Pt=Pk,zaikongzhi阀Pt′=Pk′。此时、主阀和kongzhi阀de阀zuoyu节流锥开启高度hshi一ge定值(即过流面ji襤uanü鱨iang襤uanǎR虼耍鮵a阀出口yali相对shi一gediya值P2。

当P1上升时,减ya阀deP2+ΔP2首蟩ue韝ianwei上升,qi謉iü磌ui蟙i吵隹诠艽絢ongzhi阀,使Pt′+ΔPt′,ΔPt′yuPk′deli达到新de平衡,kongzhi阀h减xiao;相yingΔPk′yali增大,jingyali导管,使主阀dePk+ΔPk,Pt=Pk+ΔPkyali达到新de平衡,主阀h减xiao、ΔP2值恢复wei原P2值。当进口yaliP1下降时,主阀yukongzhi阀degong况则yu上述degong况相反。

当出口流liangQ增大时,减ya阀degong况相当于P1下降时degong况。当出口流liangQ减xiao时,减ya阀degong况相当于P1上升时degong况。

从减ya阀de过流方式分析:水流沿节流锥流向出口,you效地减少了紊流xian象,you利于P2de稳定性和dizaosheng。如图六所示。

从减ya阀de流liang特性分析:当机组供水liangwei2000m3/h时,减ya阀节流锥行chengHwei30mm(大wei100mm),只使用了大流liangde3/7,满zu电chang单台减ya阀供liang台机de要求。zai单diao节5#机组ZJY46H-40CDN500减ya阀时,过流liang从30%至100%进行diao节(流liang变化),P2值变化值wei0.50~0.53MPa,误差0.03MPa,满zu《GB12245-2006减ya阀性neng试验方法》误差不大于10%de要求。

从减ya阀deyali特性分析:zai单diao节5#机组减ya阀时,进口yaliwei1.60MPa。P2值整定wei0.50MPa,手dong减ya阀后阀门de开度,使进口yalizai1.00~1.60MPa变化。P2值变化值wei0.5-0.51MPa,误差0.01MPa。满zu《GB12245-2006减ya阀性neng试验方法》误差不大于5%de要求。ZJY46HCDN500减ya阀dezong合技术参shu满zu构皮滩fa电chang运行要求。


5、结束语

构皮滩fa电chang通过对600MW机组技术供水蟙i?1、#5机组以及#10F水源机组旁通减ya蟙i臣鮵a阀进行改造后,达到了以下ji方面效果:

ZJY46H-40CDN500活塞式减ya阀de减yabi满zu我chang160m~200m水头下,减ya阀后yali稳定wei0.5Mpazuo觵e囊螅币患du鮵a即可。

xiao除了构皮滩fa电chang原you国外减ya阀zai结构蓌ian輞isun坏de问ti。ZJY46H-40CDN500活塞式减ya阀从结构蓌ia矗钊耸芑钊椭heng筋liang点定位,neng保zheng活塞杆和节流锥位置zai趣胜平台app中保持垂直上蟣uan芼ong,节流锥不会yuqi它部jianfa生碰撞,而且没you橡胶ge膜等容yisun坏de部jian,并且该减ya阀ge零部jian结构坚固耐用,具you使用寿命长de优点,从而减少了大liangde维护趣胜平台appliang。

ZJY46H-40CDN500活塞式减ya阀nengyou效地避免了膜片差ya式减ya阀存zaidequexian重复fa生,阀门zai性nengde稳定性、安全性、使用寿命、防泥沙nengli及jian修维护等方面du具you良好de优越性,实践zheng明,构皮滩fa电chang机组自流减ya技术供水蟙i砫e改造shi成功de。

电站概况:

构皮滩水电站shi国家“十五”计划重点gongcheng、shi贵zhou省实施“西电东送”战略de标志性gongcheng,shi贵zhou省、中国华电集团gong司已jian成大de水电站。

构皮滩水电站位于贵zhou省余qing县境内,shi乌江流域梯级滚dong开fade第五级,上ju乌江渡水电站137千米,下ju河口涪陵455千米,kongzhi流域面ji43250平方gong里,zhan全流域de49%,坝址多年平均流liang717立方米每秒,坝址多年平均径流liang226亿立方米。

电站主要任务shifa电,兼顾航运、防洪及qi他zong合利用。水库总库容64.54亿立方米,diao节库容29.02亿立方米,正常蓄水位630米。地下电站装机容liang5×600zhao瓦,保zheng出li746.4zhao瓦,设计多年平均fa电liang96.82亿千瓦时。

gongcheng重大zuo用:

构皮滩电站shi贵zhou省历史上大de水电站,总装机容liang300万KW,chao过长江上dege洲坝电站。具you多年水电开fajing验de构皮滩电站jian设gong司副总gongcheng师雷辉光gao诉记者:“这样大规mode水电jian设,zai过去不引进国外dexian进设眆u瑂hi难以想像de。但构皮滩电站却实xian了水电站机组全部国chan化。”

据了解,构皮滩水电站机组shi我国通过三xiagongchengjian设引进、吸收国际xian进fa电机设备zhi造技术后,自行设计、zhi造de特大型机组,每台机组垂直高度近25层楼高,安譨n髦只怠⒌鐀i配jian10万jian,重4000t,大de配jian———fa电机转轮1200t,ge謟hi艿?0000多m、电缆总shu30000多m,qi中1hao—5hao水轮机由哈erbin电机changyou限责任gong司生chan,1hao—3haofa电机由天津阿er斯通水电设备you限gong司生chan,4hao、5haofa电机由东方电机股份you限gong司生chan。

电站从2003年11月8日正式开gong,到2009年7月31日首台机fa电,jian设时间之短ling国外同行侧目。雷辉光jie绍,zai如此短de时间内,用国chan机组jian这样一zuo大坝,zhang显de就shi中国liliang。

据了解,贵zhou省电li总装机容liang将达到3000万KW,相当于liangzuo三xia电站。jie时,可形成向广东输送5条交流、2条直送电网路。

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