水电厂水轮机检修方式及能量问题分析

金安桥水电站有限公司 浦璐妮

金安桥水电站位于金沙江中游，是云南省境内金沙江中游河段水电规划“一库八级”开发方案的第五级电站。电站为坝后式地面厂房，装机容量240万kW(4台单机容量60万kW的混流式水轮发电机组)。电站参与“云电送粤”，是实现云电外送、西电东送战略目标的骨干电站之一。本次例举的检修项目地点在金安桥水电站，该水电站在经过长期运行后，需对各组的水轮机及附属设备进行详细的排查和检修工作，通过对四号机组的设备检查和处理，更好地完成后期的技改项目达到规定检修工期内的各项检修标准。

1 水电厂水轮机检修的组织和管理方式

水电厂在发电运行过程中如果受到外界因素的影响，就很容易引发电厂故障。结合目前水电厂水轮机的检修现状，可看出水轮机运行状态与电厂机组的检修实际情况有着非常紧密的联系，作为检修工期的重要标准，检修方式的科学性会影响到后期整体的运行效率。

结合我国水电厂检修现状可看出，目前的检测和管理系统不完善，故障诊断方法不科学。对于相关的故障信息进行判断时没有可靠的理论依据。为保障水轮机检修工作的科学高效性，就必须采用先进的设备和科学的技术。对一些较重要的机械设备和检修重点位置进行维护时，必须在各类检修工作完成后对整个水轮机的状态和参数进行科学的调整，以便后期在投入使用中能更好根据能量进行恢复。另外可根据设备健康状况指标来提升设备可靠性，保障水轮机工作的实际效率[1]。

2 水电厂水轮机的检修具体措施

水轮机的运行状况与水力发电机组的能量和稳定性及空蚀性有关。为更好提高水轮机的综合性能，在对基础性能进行调查前必须要完善水轮机过流通道的形式，根据科学的施工方法和工艺来形成较为合理的施工结构，并对各环节的检修情况进行有效监督和全面控制。为保障水电厂水轮机的可靠性，在维持水轮机检修质量同时，要定期对设备进行检查和检修。利用定期的检查和维护完全地排除设备中存在的运行隐患，将有可能导致水轮机发电效率降低和发生事故的因素扼杀在摇篮中。在对本次水电厂水轮机的检修技改工作中，主要是对水轮机及附属设备进行检修分析，提出可行的整修措施方法。

大轴补气装置检修。检修过程中对大轴补气装置补气头进行分解检查，清扫干净补气装置内灰尘及杂物，吊出浮球阀检查外观无划痕和开裂，对浮球阀进行灌水检查，检查浮球阀动作正常，无渗漏，清扫浮球阀内灰尘及杂物。更换新的缓冲装置(阻尼器)，固定螺栓紧固、无松动，测量阻尼器活塞杆行程为103mm；对补气装置浮筒、轴套涂抹凡士林后，检查浮筒动作灵活无卡阻现象；各连接螺栓涂抹螺栓锁固胶后对称紧固；大轴补气阀回装完成后，设备组合缝间隙用0.05mm塞尺检查。把合螺栓及销钉周围组合缝处的安装面错牙不超过0.10mm。大轴补气阀参与机组盘车，补气阀座摆度为0.12mm，符合设计要求（不大于0.30mm）。

水导轴承检修。将水导轴承进行了全部分解检查处理。对水导油槽各部件进行分解、检查；对有丝扣损伤的螺栓进行更换，更换水导轴承轴瓦间隙调整楔子板止推板固定螺栓。轴瓦间隙调整完成后，在止推板上部固定螺帽上部增加了一颗螺母（背帽），并涂有螺丝锁固剂。检查水导轴瓦瓦面无密集气孔、裂纹、硬点和脱壳等缺陷。检查水导轴领工作面，去除高点，轴领表面无划痕和刻痕及锈蚀现象。水导瓦全部分解后，使用刀口尺对轴颈工作面进行划痕和刻痕及锈蚀处理。对无法安装到位的螺丝孔进行扩孔攻丝处理。

主轴密封检修。对主轴密封系统分解检查并处理。使用M46和M36电动扳手配合导链分解主轴密封支持环及检修密封支持环；更换新的嵌入式密封圈。用粗砂纸清扫主轴密封支持环法兰面及检修密封支持环法兰面，更换主轴密封支持环Ф6mm橡胶密封圈，更换检修密封支持环Ф6mm橡胶密封圈。更换供水环管与水箱连接法兰处连接螺栓（M12），回装主轴密封水箱盖间隙均匀[2]。

转轮与主轴检修。本次检修将转轮与主轴整体吊出至安装间进行检修处理。转轮吊出前对4号机组转轮出水边正、负压侧腹板及叶片与上冠、下环联接焊缝、叶片出水边及R角处进行了着色探伤（PT）检查；使用直磨机对转轮下环汽蚀现象需补焊部位进行打磨，经PT探伤无异常；焊接时对补焊部位及附近100mm范围加热到80至100℃，使用氩弧焊完成补焊；对补焊部位及附近100mm范围加热保温250至300℃两小时后，对补焊部位进行打磨平整、光滑，经PT探伤检查无异常。更换水发联轴螺栓的8颗螺母，螺栓安装到位后点焊锁锭挡块止动；转轮与大轴连接螺栓未发现裂纹、锈蚀、丝扣损伤等缺陷，弹簧垫无变形，锁锭垫片无损伤、垫片无损伤；对连接螺栓进行了无损检测，满足要求；重新焊接螺栓的止动块，螺栓防松动措施符合要求。拆卸下的水发联接螺栓进行无损检测；水发联轴螺栓回装时，分三次对联轴螺栓进行拉伸，对螺栓伸长值进行了测量，符合要求。水发联轴法兰用塞尺检查无间隙，0.03mm塞尺不能塞入。

水导外循环系统检修。本次检修将三台水导外循环冷却器整体更换安装；分别对单台冷却器进行耐压试验；解体检修油过滤器，缸体内无锈蚀和杂质，回装时更换密封；检查水导外循环系统各管路、法兰面、阀门无锈蚀，阀门动作灵活，密封良好；机组充水后，对水导外循环系统冷却器及其管路充油进行严密性试验，保持8h无渗漏现象。

3 检修管理质量的提升综合策略

水轮机的整体运行效率与后期的检修质量有着非常密切的关系，为更好提高水电厂运行效率，加强检修质量是推动整体水电厂安全运行的首要任务。水轮机的检修质量离不开前期的良好管理和定期的排查工作，在水轮机设备和零件进行排查检修时，工作人员应对每个机组的实际参数和结构特点进行详细分析和研究，对于可能引发故障的关键点进行重视，且运用设计指标和参数对于整个设备进行合理的考量。

相关检修人员要不断提高自身综合素质和经验水平，严格按照检修标准来规范检修行为，保障水轮机检修质量的同时。在规定时间内，对于整个检修任务进行高效率的完成，从而保障机组运行稳定的情况下，使所有设备能发挥出自身的功能优势，更好地配合水电厂水轮机日常的运行任务。在检修管理体系建设时要找准整体管理目标，保障专业故障有专人检修解决[3]。

一定要积极转变检修人员传统的检修理念，提高责任意识的同时，要对新设备进行了解，将水轮机的检修责任落实到个人，通过分级管理和监管，更好地使检修任务和预期目标保持一致。在完成检修工作时，不只是简单的处理相应故障，还要根据设备的运行结构和特点来优化运行环境，做好预防性的检修工作，将问题逐渐贯穿于整个检修流程中，从根本上扼杀可能引发故障的因素，以此更好地提高机组利用效率，降低检修频率。在可持续性发展的条件下更好地推动发电厂的高效运行[4]。

综上，为保障电厂的正常运行就必须对于水轮机进行定期的检修与故障排查。在进行能量问题分析时，要对整个水轮机设备进行详细的了解，提高检修工作质量的同时找出问题的关键点，针对性进行处理和解决，做好预防性检修策略的准备工作。