西津水力发电厂#1水轮发电机组技术改造工程后评价-技术水平及运行效果研究.docx

          西津水力发电厂#1水轮发电机组技术改造工程后评价-技术水平及运行效果研究                    一、项目概况西津水电站位于广西横县郁江干流的中上游河段，上游距南宁市167 km，下游距横县县城5 km，左岸河床式厂房内安装4台轴流转桨式水轮发电机组，＃1、＃2机组为原苏联产品，单机容量为57.2MW；＃3、＃4机组为国产机组, 单机容量为60 MW，四台机组分别于1964年、1966年、1975年、1979年投产发电，经过近40年运行，机组及其附属设备严重老化为消除机组存在的缺陷，提高机组安全运行可靠性和水能利用率，2003年11月5日开始进行#1水轮发电机组旧机组的拆除及新机组的安装更换已达报废期的#1水轮发电机组设备，#1机组额定出力由57.2MW增至65MW通过开展该技改项目的后评价工作，本文对其技术水平及运行效果进行分析评价二、项目建设内容：项目建设理由：（1）西津水电厂的#1、#2机组为原苏联产品，分别于1964年、1966年投产发电；#3、#4机组为国产机组，分别于1975年和1979年投产发电1~#3机组已经超过报废年限2）原机组参数水平低，水轮机空蚀和磨损较严重，发电机绝缘等级低，绝缘老化，线棒松动，电晕腐蚀严重，定子铁芯锈蚀破损。

原机组缺陷和隐患影响了机组的安全稳定运行3）受西津水电站下游贵港航运枢纽和上游百色水利枢纽投产运行后的影响，西津水电厂的运行条件发生了变化，电厂的特性值发生变化项目目标：1）宏观目标：通过技术改造，延长机组寿命，深度开发水利资源，持续推进节能减排，为以后相似水电机组技改更新提供参考2）项目目标：进行技术性恢复改造，消除机组存在的缺陷，提高机组安全运行可靠性和水能利用率，并在可能条件下增加机组的额定容量，提高电站的经济效益项目实施及目标实现效果：项目实际开始施工时间为2003年11月5日；2004年6月5日，改造工程竣工投产，由于设备到货时间推迟等原因总工期213天比计划工期193天增加20天2004年6月2日，#1机组技术增容改造工程通过竣工验收＃1机组技改后于2004年6月正式投产发电，#1机组投入商业运行以来，机组在各种工况下能长时间稳定运行，机组振动、摆动、各部轴承温度和发电机温升符合规程规范的规定，小负荷区的稳定性明显提高水轮机空化特性满足设计要求，转轮叶片至今未见空蚀痕迹在额定水头运行时，水轮机、发电机的出力分别达到67MW、65MW 的设计要求三、项目技术水平评价 1、技术方案合理性的评价西津水电厂原装设有4台轴流转桨式水轮发电机组，#1机为原苏联产品，单机容量57.2MW，发电机按B级绝缘等级设计，于1964年投产发电，已超过报废年限，设备严重老化，水轮机空蚀与磨损严重，发电机绝缘等级低且绝缘老化，线棒松动，电晕腐蚀严重，机组摆度偏大，定子铁芯已发生锈蚀破损，其缺陷和隐患严重地影响机组安全运行。

经设计分析论证，＃1机按“在不改变流道和转轮直径的前提下，将水轮机额定水头由原来的14.3m提高到15.5m、机组额定转速提高到71.4r/min、机组的额定出力提高至65MW”的方案实施技改＃1机技改后于2004年6月正式投产发电，发电机绝缘等级提高至F级，已经历不同水头和出力的运行考验，机组在各种工况下能长时间稳定运行，机组振动、摆动、各部轴承温度和发电机温升符合规程规范的规定，特别是小负荷区的稳定性比技改前有明显的提高水轮机空化特性满足设计要求，转轮叶片采用抗空蚀的不锈钢制造，至今未见空蚀痕迹机组在高水头下的效率高，15m水头以上, 新转轮可获得高于旧转轮的出力,但约14m水头以下，新转轮的出力低于旧转轮在额定水头15.5m及以上水头运行时，水轮机、发电机的出力分别达到67MW、65MW的设计要求＃1机通过技改已消除机组缺陷并达到“在不改变水轮机流道和转轮直径的前提下，将水轮机额定水头由原来的14.3m提高到15.5m、额定转速由62.5m/min提高到71.4r/min，机组额定出力提高至65MW”的预期目标，其技术方案基本合理本项目完成后，在额定水头15.5m及以上水头运行时，水轮机、发电机的出力分别达到67MW、65MW的设计要求，机组振动、摆动、各部轴承温度和发电机温升符合规程规范的规定，已达到原设计增容至65MW的能力。

2、设计效果分析与评价西津电厂＃1机组通过技术改造消除了水轮机的空蚀和磨损及发电机的绝缘老化、线棒松动、铁心已锈蚀破损等缺陷和隐患，大大提高了机组运行的安全可靠性，机组在各种工况下能长时间稳定运行，机组振动、摆动、各部轴承温度和发电机温升符合规程规范的规定在水轮机水头为15.5m时，发电机功率可达65.0MW经过专家评审，广西壮族自治区经济委员会批复同意＃1机组铭牌出力已由57.2MW改为了65.0MW，说明＃1机的改造基本达到设计能力当电站水头大于13m时，新机组的效率高于旧机组，说明新机组的耗水率要低于旧机组，可提高电厂在枯水期的效益；当电站水头小于13m时，新机组的效率低于旧机组，此工况出现在汛期，电站已发生弃水，效率低已对电站效益影响不大，新机组达到了消缺、增容和提高效率的目的，符合国家节能政策 西津水电厂1号机组技改项目于2004年6月完成、并网发电，至今已运行5年多技改的基本原则是：一是水轮发电机组设备更新，二是在条件允许的条件下，提高单机容量，增加发电效益为此，在转轮直径8m及尾水管不变的情况下，额定水头由原来的14.3m提高至15.5m、额定转速由原来的62.5r/min提高至71.4r/min、单机容量由原来的57.2MW提高至65MW。

西津水电厂1号机技改所采用的水轮发电机组与原水轮发电机组比较，机组预想出力基本上是技改后大于技改前，但是运行水头在12.5m~14.3m段，机组预想出力则是技改后小于技改前，特别是水头为14.3m时，技改后机组预想出力还小于技改前的单机容量57.2MW因此，技改后水轮发电机组在水头为12.5m~14.3m段的预想出力尚需改进四、项目运行效果分析与评价项目投产后，主辅机组运行状况良好，采用的水轮发电机组能发满单机容量，最大出力可达68MW，优于技改前的水轮发电机组但其出现的机率极小，全年出现的机率仅为0.31%改造后水轮机与原水轮机比较，水轮机过流量基本上是技改后大于技改；但是运行水头在10.5m~14.7m间，水轮机过流量则是技改后小于技改前机组预想出力基本上是技改后大于技改前，但是运行水头在12.5m~14.3m段，机组预想出力则是技改后小于技改前，特别是水头为14.3m时，技改后机组预想出力还小于技改前的单机容量57.2MW1号机及全厂的发电耗水率都较技改前有所降低，有利于发电效益的提高五、结论经过研究分析，#1机组的改造从建设施工，到建成投产和稳定运营，基本实现了预期目标，项目取得了较好的效果。

其建设是必要且成功的，设计基本合理，运行效果较理想通过对西津水力发电厂#1水轮发电机组技术改造工程开展后评价工作，为该电厂其余几台已达报废年限的机组技改提供了参考作者单位：广西景盛工程咨询有限责任公司 广西南宁）   -全文完-。