水力发电机组冷却水供水不足故障排查与改造

赵邦银

（新疆额河水电有限公司，新疆阿勒泰836500）



水力发电机组冷却水供水不足故障排查与改造

赵邦银

（新疆额河水电有限公司，新疆阿勒泰836500）

水电站发电机组技术供水起到冷却和润滑作用。冷却水供给是否正常作为开机条件之一,如果冷却水不足,则不能开机。在机组运行的过程中，如果多点冷却水不足不能恢复正常，则延时解列停机。本公司新建"喀站"投运后，因冷却水供给不足，频繁出现机组不能开机或异常运行停机。此故障经过技术人员检查找到原因：设计院不了解减压阀结构，设计存在问题。经过改造后冷却水恢复正常，能稳定地供给冷却水。此文详解过程，以供类似问题者借鉴。

冷却水不足；减压阀；滤水器

1　冷却水供给系统概述

本站共安装有4台水轮发电机组，4台机组对应4条引水叉管公用1条引水母管。机组冷却水引水方式为公用1条分段的冷却水母管，取水口分别来自4台机组引水管蝶阀前。冷却水引水示意图如下：

图1　冷却水引水示意图

如图1所示，每台机组冷却水均从冷却水母管取水，任意一个引水口均可向冷却水母管供水，正常运行时冷却水母管整段运行，故障检修时冷却水母管可以分段运行。

2　冷却水供水不足的现象

发电站在投产试运行阶段，只有1号机组运行，在刚开始运行的1个月内并没有明显的表现，随着其它3台机组相继运行，冷却水供水不足的现象越来越明显，主要现象如下：

（1）1台机运行时，冷却水勉强能维持，但随着运行时间的增加，逐渐表现出供水不足，清扫滤水器有所好转,但根本维持不了太长的时间。机组冷却水压力和各部位流量实测数据如表1。

表1　1号机组运行1个月后实测数据单位：压力MPa；流量m3/h

尽管此时的冷却水勉强能维持运行，但问题是完全打开4个引水口的阀门引水仍不能满足，而且无论如何调整减压阀均不能提升水压。

（2）随着机组陆续投运，同时运行2台机很困难，第2台机自动不能开机，手动开机后2台机同时运行，冷却水均不能保证最低流量，又被迫停1台机。

3　供水不足原因检查分析

冷却水母管上安装有水压表，从运行数据显示冷却水母管水压不足；减压阀前后、滤水器前后均安装有水压表，数据显示减压阀前压力正常稳定,阀后压力波动较大。分析认为，能导致母管水压低流量不足,减压阀后压力波动大的原因只有一个，那就是减压阀存在问题,重点检查减压阀。

该减压阀为“冠龙”阀门，利用水力自动控制和流量调节，“冠龙”品牌之前本公司有用过，质量应该可靠。技术人员打开阀体，发现其进水侧过滤网被尿素带、木条、石头等杂物堵塞，这就是冷却水流量不足的根本原因（见图2）。

图2　进水侧过滤网堵塞

如图2所示，减压阀阀体并不大，此滤网一旦堵上，过流能力必然受到限制。将其它3台机组的冷却水减压都打开，过滤堵塞情况都特别严重，逐一清理回装后，冷却水供给不足的问题解决。可好景不长，不到1个月，冷却水供给不足的故障依旧，只有又打开减压阀清理滤网，如此反复坚持运行了半年。新建电站水库及引水管杂质较多，如此清理密度不应该有的运行方式，是阀门选错了？还是其它方面的问题？再回头看冷却水供给示意图，减压阀安装在滤水器的进水侧，相反滤水器安装在减压阀的出水侧，而减压阀进水侧有过滤网，这滤水器还能起到过滤杂物的作用吗？滤水器具备有排污功能，当前后压差较大时会自动排污或定时排污，而减压阀滤网没有自动排污功能，污物会越聚越多，自然会造成堵塞，这是否为安装公司安装有误呢？立即调阅有关设计安装图纸，发现安装图纸上就是减压阀在滤水器进水侧，安装公司是按图施工并没有错。

既然设计如此，想必定有其原因，只要将减压阀的滤网去掉就应该不会影响。可事实上并非如此，经过一段时间的运行后发现冷却水供给仍然不稳，波动较大。再次拆开减压阀体，发现其控制流道被堵，直接影响其减压稳定运行效果。冠龙减压阀乃精密控制阀门，其控制流道细小极易被堵，这也是它在进水侧设计滤网的原因。经过上述折腾后，看来去掉减压阀滤网并不是明智的选择，真的是滤水器和减压阀的安装位置设计错了，需要做调换整改。

4　整改及效果

改造方案很简单，如图3所示。

将滤水器和减压阀掉换个位置，将减压阀安装于滤水器之后。改造过程此处不详述，改造后现场图及改造前后冷却水压力、流量数据见图4、表2。

图3　改造方案示意图

图4　改造后现场图

从表2可以看出，水头相差12 m，但水压明显上升，已能满足4台机组正常运行。改造后，滤水器充分发挥了过滤作用，杂物由滤水器排污管自动排出。减压阀也能很好的发挥减压作用，其滤网只需在机组小修中清理即可。

表2　改造前后冷却水压力和流量比较单位：压力MPa；流量m3/h

TV735

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1672-5387（2016）02-0072-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.02.022

2015-05-16

赵邦银（1974-），男，工程师，从事水电厂运行、检修与管理工作。