資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。構(gòu)皮灘發(fā)電廠技術(shù)供水系統(tǒng)減壓閥改造應(yīng)用陳育紅構(gòu)皮灘發(fā)電廠摘要:減壓閥的性能,直接影響機(jī)組技術(shù)供水的品質(zhì),影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行,本文針對(duì)以色列膜片差壓式減壓閥和ZJY46H-40CDN500型減壓閥在構(gòu)皮灘發(fā)電廠運(yùn)用的實(shí)際情況,對(duì)兩種類型減壓閥的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析,說(shuō)明ZJY46H型減壓閥在高水頭電站運(yùn)用是可行的。關(guān)鍵詞:水電站技術(shù)供水減壓閥應(yīng)用概述:構(gòu)皮灘發(fā)電廠位于烏江干流中游,是烏江干流開(kāi)發(fā)的第7個(gè)梯級(jí)電站,控制流域面積43250km2,多年平均徑流量222億m3。本工程開(kāi)發(fā)的主要任務(wù)是發(fā)電,兼顧航運(yùn)、防洪及其它綜合利用;水庫(kù)總庫(kù)容64.51億m3,調(diào)節(jié)庫(kù)容29.02億m3,死庫(kù)容26.62億m3,正常蓄水位630m;電站裝機(jī)5×600MW,多年平均發(fā)電量96.82億kW·h。是烏江流域單臺(tái)容量、總裝機(jī)容量最大及超高電壓等級(jí)的特大型水電站,也是中國(guó)華電集團(tuán)公司在建及投產(chǎn)的最大水力發(fā)電廠。工程經(jīng)過(guò)首臺(tái)機(jī)組(#5機(jī))啟動(dòng)階段質(zhì)量監(jiān)督和啟動(dòng)階段單位工程驗(yàn)收及啟動(dòng)試運(yùn)行驗(yàn)收后于7月31日投入運(yùn)行,底實(shí)現(xiàn)五投。電站相關(guān)參數(shù):機(jī)組型式:立軸混流式電站基本參數(shù)(1)水庫(kù)水位 校核洪水位 634.10m(P=0.1 設(shè)計(jì)洪水位 631.01m(P=0.5 正常蓄水位 630.00m 汛期限制水位 (6、7月) 626.24m (8月) 628.12m 死水位 585.00m(2)尾水出口水位 校核洪水位 490.46m(P=0.02 485.11m(P=0.1 設(shè)計(jì)洪水位 483.61m(P=0.2 482.13m(P=0.5 設(shè)計(jì)尾水位 433.40(Q=573m3/s 實(shí)測(cè)最低尾水位 430.70m(3)電站水頭 最大水頭 200.00 加權(quán)平均水頭 186.15 額定水頭 17 最小水頭 144.00m(4)額定轉(zhuǎn)速:125r/min(5)飛逸轉(zhuǎn)速:250r/min(6)額定功率:600MW機(jī)組技術(shù)供水方式:技術(shù)供水水源機(jī)組(小機(jī))集中供水(主用供水)、自流減壓(備用供水)供水;單機(jī)技術(shù)供水設(shè)計(jì)流量:m單機(jī)供水壓力:0.2～0.6MPa。機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)簡(jiǎn)介機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)(如下圖一所示)設(shè)計(jì)采用技術(shù)供水水源機(jī)組(小機(jī))集中供水和單機(jī)單元自流減壓供水的混合供水方式,其中一路是采用5臺(tái)水源機(jī)組發(fā)電減壓后的尾水集中匯流至匯流母管,從匯流母管上分別引出5路供水作為600MW機(jī)組的技術(shù)供水主用水源,另一路采用600MW機(jī)組鋼管取水經(jīng)過(guò)自流減壓后作為600MW機(jī)組的技術(shù)供水備用水源。機(jī)組備用技術(shù)供水系統(tǒng)減壓閥更改原因由于技術(shù)供水水源機(jī)組尚在安裝施工,未形成技術(shù)供水系統(tǒng)的相互備用,600MW機(jī)組的技術(shù)供水采用單機(jī)單元自流減壓供水方式單回路運(yùn)行(當(dāng)前600MW機(jī)組的主用技術(shù)供水)。單機(jī)單元自流減壓供水安裝兩臺(tái)以色列多若特管理控制閥門有限公司隔膜式減壓閥,采用兩級(jí)減壓閥減壓的方式供機(jī)組使用,其中:一級(jí)減壓閥額定壓力為4.0MPa,二級(jí)減壓閥額定壓力為2.5MPa。減壓閥的調(diào)整壓力為一級(jí)減壓閥后壓力為0.9～1.0MPa,二級(jí)減壓閥后壓力為0.5～0.6MPa。因備用技術(shù)供水系統(tǒng)以色列多若特減壓閥存在失效等隱患,為考慮機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行,除對(duì)以色列多若特減壓閥進(jìn)行必要的加固反措外,在#10F水源機(jī)組段安裝了ZJY46H-40C型自流減壓系統(tǒng)減壓閥,作為600MW機(jī)組的備用供水水源,并將600MW#1、#5機(jī)組以色列多若特減壓閥更換為ZJY46H-40C型減壓閥應(yīng)用簡(jiǎn)介與分析以色列多若特差壓式減壓閥:差壓式減壓閥結(jié)構(gòu)示意圖6月12日上午巡視檢查發(fā)現(xiàn)#5機(jī)組技術(shù)供水二級(jí)減壓閥后端水壓為1.0MPa,空冷器及各部軸承供水水壓為0.8MPa(正常運(yùn)行水壓為0.2～0.6MPa),運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整空冷器及各部軸承供水閥開(kāi)度,將空冷器及各部軸承供水水壓調(diào)整為0.6MPa,并通知檢修人員現(xiàn)場(chǎng)檢查,發(fā)現(xiàn)系#5機(jī)組備用技術(shù)供水一、二級(jí)減壓閥壓力無(wú)法調(diào)整。6月12日晚至13日低谷停機(jī)檢查分析后確認(rèn)#5機(jī)組減壓閥已經(jīng)失效,6月14日解體檢查兩級(jí)減壓閥,發(fā)現(xiàn)一級(jí)減壓閥閥桿斷裂,閥座脫出,閥芯卡在閥體內(nèi);二級(jí)減壓閥閥桿斷裂,且閥桿、閥芯已沖走,減壓閥下隔離盤中心孔下游側(cè)偏磨嚴(yán)重,閥門內(nèi)部嚴(yán)重破損。6月15日被迫申請(qǐng)停機(jī)進(jìn)行處理,6月27日23時(shí)分更換#5機(jī)組技術(shù)供水減壓閥(中基ZJY46H-40CDN500型減壓閥)恢復(fù)5#機(jī)組技術(shù)供水,8點(diǎn)08分#5機(jī)復(fù)備交調(diào)度恢復(fù)運(yùn)行。差壓式減壓閥結(jié)構(gòu)示意圖減壓閥損壞原因分析(圖二)(圖二)過(guò)流面形狀復(fù)雜,從而當(dāng)高速水流經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生紊流。如圖二所示:圖中P1為進(jìn)口壓力、P2為出口壓力。進(jìn)口高壓水流沖擊閥盤,由于閥盤上形狀復(fù)雜,導(dǎo)致流態(tài)的紊亂。導(dǎo)向爪與閥座的間隙太大(總間隙1mm)。因此,當(dāng)紊流產(chǎn)生時(shí)形成導(dǎo)向爪與閥座之間的相互撞擊。由于導(dǎo)向爪為銅材質(zhì)、閥座為不銹鋼材質(zhì),工作時(shí)間一長(zhǎng),在導(dǎo)向爪上形成撞擊痕跡。如圖三所示最終,因機(jī)組開(kāi)停機(jī)或流量變化時(shí),導(dǎo)向爪上形成痕跡卡在閥座上,在縱向受力的工況下,導(dǎo)致導(dǎo)向爪、閥桿的彎曲或斷裂。如圖四所示。#5、#4機(jī)減壓閥解體檢查看,閥座不銹鋼圈螺栓存在松動(dòng)、脫落隱患,隔膜碟鎖固螺栓也無(wú)安全鎖定措施等,致使減壓閥在使用過(guò)程中存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。以色列減壓閥反措:將減壓閥導(dǎo)向爪由銅質(zhì)材料更換為不銹鋼材料(以色列新閥已實(shí)施)。在減壓閥閥蓋上加裝導(dǎo)向桿,便于在運(yùn)行中觀察減壓閥的開(kāi)啟和關(guān)閉情況(以色列新閥已實(shí)施)。采取進(jìn)一步做好防止螺栓、閥座松動(dòng)措施。即先將減壓閥解體,將減壓閥閥座固定螺栓與”L”型鎖定塊采用點(diǎn)焊方式固定,在閥座上部與閥體存在的間隙部分采用環(huán)氧樹脂澆注辦法,對(duì)間隙部位進(jìn)行嚴(yán)密澆注(工地實(shí)施)。進(jìn)行焊接時(shí),為確保不損壞閥座密封圈,點(diǎn)焊”L”型鎖定塊與固定螺栓時(shí)控制溫度上升過(guò)快并做好現(xiàn)場(chǎng)冷卻措施,采取對(duì)稱點(diǎn)焊,并用浸水的石棉布做好相應(yīng)保護(hù)。為確保焊接質(zhì)量滿足要求,派專業(yè)的高級(jí)焊接人員進(jìn)行焊接,并安排專業(yè)技術(shù)人員和以色列廠家服務(wù)人員共同現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。閥座、隔膜碟等固定螺栓在裝配時(shí)須涂上專用螺紋鎖固膠后預(yù)緊,并將閥桿螺母用鎖定片鎖固在上隔膜碟上。經(jīng)過(guò)對(duì)各種減壓閥資料收集和到相關(guān)電廠進(jìn)行考察,選用湘潭中基電站輔機(jī)制造有限公司生產(chǎn)的ZJY46H-40CDN500的活塞式減壓閥,分別安裝在#1、#5機(jī)組,替代當(dāng)前用的以色列差壓膜片式減壓閥。ZJY46H-40C型減壓閥:減壓閥的自力調(diào)節(jié)工作原理如圖五所示:圖五P1為減壓閥的進(jìn)口壓力;P2為減壓閥出口壓力;Pt為減壓閥主閥的彈簧壓力;Pk為減壓閥主閥的壓力調(diào)節(jié)腔壓力;Pt′為反饋系統(tǒng)控制閥彈簧壓力;Pk′為反饋系統(tǒng)控制閥壓力調(diào)節(jié)腔壓力;h為減壓閥閥座和節(jié)流錐的開(kāi)啟高度(相當(dāng)于主閥的過(guò)流面積)。圖五反饋控制系統(tǒng)切換閥節(jié)流錐閥桿缸套活塞主彈簧安全拉桿減壓閥正常工況時(shí),Pt=Pk,在控制閥Pt′=Pk′。此時(shí)、主閥和控制閥的閥座與節(jié)流錐開(kāi)啟高度h是一個(gè)定值(即過(guò)流面積一定過(guò)流量一定)。因此,減壓閥出口壓力相對(duì)是一個(gè)低壓值P2。反饋控制系統(tǒng)切換閥節(jié)流錐閥桿缸套活塞主彈簧安全拉桿控制閥當(dāng)P1上升時(shí),減壓閥的P2+ΔP2首先表現(xiàn)為上升,其值經(jīng)過(guò)反饋系統(tǒng)出口管傳到控制閥,使Pt′+ΔPt′,ΔPt′與Pk′的力達(dá)到新的平衡,控制閥h減小;相應(yīng)ΔPk′壓力增大,經(jīng)壓力導(dǎo)管,使主閥的Pk+ΔPk,Pt=Pk+ΔPk壓力達(dá)到新的平衡,主閥h減小、ΔP2值恢復(fù)為原P2值。當(dāng)進(jìn)口壓力P1下降時(shí),主閥與控制閥的工況則與上述的工況相反。控制閥圖六當(dāng)出口流量Q增大時(shí),減壓閥的工況相當(dāng)于P1下降時(shí)的工況。當(dāng)出口流量Q減小時(shí),減壓閥的工況相當(dāng)于P1上升時(shí)的工況。圖六從減壓閥的過(guò)流方式分析:水流沿節(jié)流錐流向出口,有效地減少了紊流現(xiàn)象,有利于P2的穩(wěn)定性和低噪聲。如圖六所示。從減壓閥的流量特性分析:當(dāng)機(jī)組供水量為m3/h時(shí),減壓閥節(jié)流錐行程H為30mm(最大為100mm),只使用了最大流量的3/7,滿足電廠單臺(tái)減壓閥供兩臺(tái)機(jī)的要求。在單調(diào)節(jié)5#機(jī)組ZJY46H-40CDN500減壓閥時(shí),過(guò)流量從30%至100%進(jìn)行調(diào)節(jié)(流量變化),P2值變化值為0.50～0.53MPa,誤差0.03MPa,滿足《GB12245-減壓閥性能試驗(yàn)方法》誤差不大于10%的要求。從減壓閥的壓力特性分析:在單調(diào)節(jié)5#機(jī)組減壓閥時(shí),進(jìn)口壓力為1.60MPa。P2值整定為0.50MPa,手動(dòng)減壓閥后閥門的開(kāi)度,使進(jìn)口壓力在1.00～1.60MPa變化。P2值變化值為0.5－0.51MPa,誤差0.01MPa。滿足《GB12245-減壓閥性能試驗(yàn)方法》誤差不大于5%的要求。ZJY46HCDN500減壓閥的綜合技術(shù)參數(shù)滿足構(gòu)皮灘發(fā)電廠運(yùn)行要求。結(jié)束語(yǔ)構(gòu)皮灘發(fā)電廠經(jīng)過(guò)對(duì)600MW機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)#1、#5機(jī)組以及#10F水源機(jī)組旁通減壓系統(tǒng)減壓閥進(jìn)行改造后,達(dá)到了以下幾方面效果:ZJY46H-40CDN500活塞式減壓閥的減壓比滿足我廠160m～200m水頭下,減壓閥后壓力穩(wěn)定為0.5Mpa左右的要求,同時(shí)一級(jí)減壓即可。消除了構(gòu)皮灘發(fā)電廠原有國(guó)外減壓閥在結(jié)構(gòu)上容易損壞的問(wèn)題。ZJY46H-40CDN500活塞式減壓閥從結(jié)構(gòu)上看,活塞桿受活塞和支撐筋兩點(diǎn)定位,能保證活塞桿和節(jié)流錐位置在工作中保持垂直上下移動(dòng),節(jié)流錐不會(huì)與其它部件發(fā)生碰撞,而且沒(méi)有橡膠隔膜等容易損壞的部件,而且該減壓閥各零部件結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用,具有使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn),從而減少了大量的維護(hù)工作量。ZJY46H-40CDN5