浅析在电厂水能与动力工程存在的问题

徐玉梅

摘  要：本文首先分析了水能和动力工程的内涵，然后研究水能与动力工程在工作过程中的常见问题，最后分析如何做好管理，确保水力发电的稳定运行。通过研究，帮助水电厂解决技术和管理上的问题，以更加科学的手段，为水电厂的高效运营创造条件。

关键词：水能;动力工程;问题;管理

中图分类号： TV734                                                 文献标识码：A                                                 DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.07.078

水利工程在运转的过程中，会有大量的设备同时运转，如果设备不能正常工作，将会对整个发电工作造成十分不利的影响。为此，就需要从水能和动力工程的角度解决存在的不足，采用科学的方法，对动力工程进行优化，提升发电的效率。

一、水力发电和动力工程

水资源应用在水力发电中，不仅减少对水力资源的浪费，同时也能降低煤炭等石化资源的使用导致的能员工枯竭和环境污染，有着良好的环境效益和生态效益。水力发电中，水动机在水的动力驱使下转动，并将动能转化成电能，在发电的过程中，水位差和水轮机的动能和发电量之间是成正比的[1]。而依靠动力工程，能够提升电厂的生产效率和生产质量，工作人员也能从动力工程的角度对发电的情况展开分析，提升了电厂水能的发电效率。另一方面，通过将动力工程的理论融入发电当中，也能充分发挥水能的环保价值。

二、电厂水能和动力工程的主要问题和解决方法

1.一次调频问题

在进行并网运行的过程中，机组的运行状态会受到外界负荷的影响，而且随着频率出现变化，并网的机组也会有相应的是负荷增减变化，使电网能够有稳定运行状态。进行一次调频工作时，会融合并网运行和调节过程，是一项十分重要的调节工作。在对水能发电进行调节时，由于焓降量会随着水轮机的变化而变化，所以水轮机在发生变化之后，焓降变化会呈现出调节中间级和最末级的两种变化方式[2]。调节时在第一阀完全打开的情况下，由于流量的增加带压力的增加，从而导致焓降的数值大于调节级的数值，并且大于焓降值。通过对调试过程的观察，一般调节级的焓降处于最大值时，一般都是处在第一阀全开，而第二阀处于关闭的状态，如果工况并没有发生改变，那么调节级和焓降量都不会有相应的变化，如果调节级处在最末级，并且会出现流量的增加和压力减小，就会导致焓降值变化也增加。如果流量减少压力就会增大，所以焓降值也会相应减少。

对于喷管的调节工作中，调节阀允许通过的流量会有所不同，在流量达到最大值时，如果调节阀的数量增加，那么调节的级数也会增加;如果调节阀减少，那么调节的级数也会减少。如果发电机组有部分负荷，那么喷管调节所产生的效果要低于节流调节的效果。如果工况发生变化，汽室的温度也能解决问题，调解过程中工作人员可以使用同步调节器进行调节工作，从而实现系统静态特性的平移调节。

2.水力发电机组的轴系问题

如果水力发电机组运行不稳定，就会导致水力发电系统运行质量和效率难以满足要求。常见的是运行不稳定问题包括控制环存在震动、上盖板有震动、下机架基础有松动的问题。在机组处在静止的状态中，就可能出现螺栓松动的问题。为了解决机组的轴系振动，保证机组运行的而稳定性，应该对机组在机械、水利和电气三个方面做好调解工作。实际运行过程中，也要注意机组的运行状态，如果一些偶尔出现的故障在没有处理的情况下自动恢复，就可以认为机组处在正常的运行状态下[3]。如果机组带着故障运行一段时间之后，机组的故障越来越严重，就会影响到整个机组的正常运行，甚至会缩短机组的寿命。可以通过调整水头的高低状态，分析是否时由于水利因素导致机组出现剧烈的振动，如果并没有解决故障问题，证明振动并不是由于水力问题所导致的。在机组运行的过程中，如果振动十分剧烈，一般都是由机械因素所导致的，必须进行仔细检查，对机械的问题做好排查工作。

为保证水利工程的质量，以及确定故障的原因，在施工过程中应该加大对水利机组的排查工作，并且对水利机组的不同位置做好排查工作。例如，结合水利机组有上下两个导轴承的特点，需要对两个导轴承都进行检查工作，判断振动产生的根源位置。例如再上导轴承和上机架出现比较严重振动状况时，就要马上停止运行水电机，还要对导轴承固定螺丝状态进行检查。检查的过程中应该尊新瀛顺序，首先要检查机组各个部位是否功能正常，例如要检查轴承是否存在缺陷，检查机架是否松动，确定各个连接位置的连接情况;然后要对止漏环、定转子的性能是否正常进行检查，以及要对存在振动的机组频率是否正常进行检查;最后结合现场情况，使用仪器设备来进行合理的分析工作，确定出现故障的原因。

为了能够满足精准性的要求，可以使用试验的方法，例如通过转速试验来对转子的质量进行分析，可以缓慢地提升转速，如果发现振动幅度增大，就可以对转子的质量问题进行检查，分析是否存在转子质量不平衡的。还可以使用四次电流试验、负荷试验等方式，是确定不同类型的故障原因。

3.节流调节问题

如果缺少有效调节级，并且电厂的第一级处在全开的状态，水在进入到水轮机中之后，如果出现了工况的变化，各级的温度变化幅度不会很大，而且也能比较好地适应周围的情况。实际运行过程中，如果工况发生改变，就會导致节流损失，进而会对电厂的经济效益产生影响。为了能够避免出现节流问题，应该选择一个容量相对更小的机组。

如果水电厂运行过程中的级组数量比较多，就会导致机组的数值变小，电厂的临界压力系数也将会明显降低。为了确保电厂能够正常生产，一般会将级组的数量控制在四级以上，而且在同一种工况的条件下，还需要确保各级级组的流量相同;如果工况不同，要保证各级的流通面积不变，以帮助工作人员可以比较准确地掌握各个部分功率的变化情况，以及对水路及具体的流通情况有充分了解。同时，施工过程中也要做好监视工作，对水路及组的压力情况做好判断。

三、强化对动力工程管理的方法

1. 加强信息化管理

对动力工程的管理应该加强信息化的建设，充分利用各种监控设备对动力工程的运转状况加强监测，及时发现动力工程存在的问题并且找出解决方法[4]。在管理过程中，形成的信息需要及时上传到综合管理平台进行储存和数据的共享，保证专业的技术人员能够获得全面的实时监控数据，以及通过大量的历史数据对动力工程的运行状况进行分析，使用智能技术展开分析，制定更加科学合理的水利工程运行策略。

2. 提升工作人员的能力

由于水电动力工程比较复杂，在进行运行管理、维护的工作中都需要人员具有较高的水平，为此，还需要加强对人才队伍的建设，包括聘请专业的人才参与到运行管理工作和机电的控制工作中。可以提升对人员的待遇，保证薪资水平，在吸引人才的同时也能留住人才。同时，还需要加强对人才能力的培养，制定公开的人才培养计划，做好对人才的选拔工作，保证优秀的人才能在水电厂有足够的发展空间。

3.制定科学的问题处理流程

为了解决动力工程的问题，应该针对动力工程的情况、问题制定科学处理流程，提升对工程问题的处理能力。比如要如何进行检查工作，以及针对不同设备都安排专门的人员负责。针对可能出现的故障情况，应该提前制定好问题的处理方案，确保将计划有效地实施，避免出现遗漏的问题。对于动力工程的设备，也都要制定明确的管理和控制标准，确保设备在调试、安装、检修时不会因为人为因素导致损坏。

4.做好对设备安全生产运行的监督管理

在水电厂运行的过程中，设备的运行状态直接决定了水电厂的安全性。所以，应该加強对设备的维护和保养工作，明确不同设备的维护和保养周期，使用科学合理的方法做好对设备的检测工作。维护人员需要对设备进行精确的测量，避免出现维修不足或者维修过度的情况，保证水利水电工程能够正常稳定的运行。对动力工程也要做好防火等方面的工作，避免设备出现隐患，而且所有的制度都要充分贯彻落实，保证监督管理的效果。

在水电厂运营的过程中，需要做好对设备的监控，并且在设备出现故障后及时组织人员解决。工作人员也要加强对设备结构、原理等方面的学习，为动力工程的稳定运行创造条件。

参考文献：

[1]李韧，曲策.沧州市水利工程运行管理存在问题及创新途径[J].河北水利，2020（12）：34-35.

[2]雷攀勇.小型农田水利工程运行管护中存在的问题及其对策探究[J].南方农业，2020，14（36）：173-174.

[3]周光椿.水利工程管理运行中存在的问题与解决措施[J].长江技术经济，2020，4（S2）：83-85.

[4]钱建红，孙邵岗.水利水电工程安全运行问题及其监督管理分析[J].绿色环保建材，2020（08）：167-168.

（云南恒禹水利水电工程勘察设计有限公司  云南昆明  650051）