丹江电厂4#机组技术供水系统改造电力系统自动化论文.doc

丹江电厂4#机组技术供水系统改造_电力系统自动化论文摘 要 针对丹江电厂4#机组技术供水系统改造实际情况，对各改造方案的进行论证，并介绍了所设计阀门、滤水器的结构特点及工作原理；改造的主要施工工艺Abstract And system reforms reality specifically for Dan Jiang electric power plant 4 # aircraft crews technologies supply water , the go along reforming a scheme to every expounds and proves, have introduced the what be designed the valve , the water filter structure characteristic and operating principle; Main construction reforming handicraft关键词 丹江电厂 技术供水改造引 言 水力发电厂的水系统是由技术供水、消防供水与生活供水三部分组成,其中技术供水又是电站油、水、风三大系统中比较复杂、重要的系统。

对技术供水的要求,可概括为:水量充足、水压适合、水质良好、水温适宜技术供水系统作为水电厂三大辅助系统之一，有其自身的特点在设计的初期和中期，能满足机组技术供水的需要但是由于设计的时限性以及内在、外在条件的变化，它的缺点与不足日益表现出来，严重威胁着机组的安全稳定运行，因此对其进行改进势在必行1.改造前技术供水系统状况丹江口水力发电厂技术供水系统采用双侧自流供水，主供侧取自机组压力钢管，备用侧为坝前取水全厂共6台机组，其中1＃～2＃机组技术供水系统一致，均为单机单元供水，主变采用集中供水方式；3＃～6＃机组和主变技术供水系统一致，均为单元供水1997年机组检修时，已对全厂技术供水系统进行了初步的技术改造更换了一台FZLQ-A型自动滤水器，安装于变压器供水系统上；用Q747F—1.6电磁液压球阀替代原截止阀1999年将4#机组技术供水系统滤水器后球阀更换为以色列阀，4202阀、4203阀、4205-1阀、4205-2阀更换为Q341F-1.6型球阀，2003年将滤水器更换为北京江河同辉水利水电设备有限公司生产的FZLQ-A250型全自动滤水器改造初期可以满足机组的需要，但是经过多年的使用，阀门的密封元件老化现象严重，经常出现阀门液压油渗漏，阀门发卡，操作不动或是阀门关闭不严等问题；而且由于大坝加高工程开始后，坝上施工的影响，水质较差，FZLQ-A250型全自动滤水器的自动排污能力已达不到预期的设计要求，经常出现排污电机发卡，不能自动排污，由于滤水器进出口两侧压差过大，造成供水压力达不到设计要求，经常要停机清污，不利于机组的安全稳定运行，也加大了设备的维护检修的工作量；同时大坝加高后，随着水头的升高，老的供水系统已不能充分满足机组的稳定运行的需要，所以要对技术供水系统进行改造。

2.改造方案论证4#机组技术供水系统改造只针对地面管道、阀门、滤水器进行更换，不涉及埋设管道的更换由于设计单位只给出了系统的原理图，没有出具系统的布置图以及施工图，所以要根据现场数据和原理图设计出技术供水系统的布置图此次改造本着管道的布置尽量简单、美观，便于阀门的安装、操作及日常维护检修的目的对设计方案进行了多次修改方案一是根据现场测量发现，旧管道的布置是以主供侧取水口法兰到备用侧取水口法兰连线的中垂线为中心线，向两侧均匀布置阀门由于本次改造主管段由原来的4个阀门增加到7个，主供侧增加了一个止回阀，又考虑到滤水器与泄压阀位置的冲突，所以将中心线向备用侧移动了0.5m，具体布置图如附图1所示本次改造的阀门是由武汉大禹阀门制造有限公司生产的，由于厂家提供的阀门是靠阀门前后的压差来实现阀门的开闭操作的，并且阀门说明书中明确规定为避免管网中杂质对阀门动作的干扰，必须在主阀前端加装过滤器，所以考虑将过滤器装在所有阀门的前端，各阀门均布置在滤水器后，这就产生了方案二，具体布置图见附图2所示如果将过滤器放在阀门最前端，通过对资料的查找，可知本次改造设计采购的滤水器工作压力0.40~1.0MPa，最大承压1.6 MPa，通过设计人员的科学计算，在大坝加高完毕后，由于水头的增加，供水管道内的最大水锤压力可达1.3 MPa，虽然未超过最大承受压力，但是安全系数较小，故准备采用将滤水器还按照原来设计方案布置在阀门后，在阀门调压管道上加装Y型过滤器；同时由于旧的排污管道进过多年的使用，管道已淤积，不能达到设计的排污要求，所以决定放弃旧排污管，在滤水器外重新布置排污管道，这就是方案三，具体布置见附图3所示。

这种布置方式不仅避免了阀门调压管道的堵塞问题，还充分考虑了大坝加高后由于水头的抬高，管网中的水锤力对阀门，滤水器的影响3.阀门、滤水器结构特点及工作原理3.1 DY600X电动开关水控阀DY600X系列电动开关水控阀主阀体是一种隔膜型水力控制阀，其启闭受电磁阀控制，具有启闭迅速、密封性好、性能稳定、节约电能、维修简便等特点DY600X系列电动开关水控阀的主阀为双腔液动控制，正常工作时通过两个电磁阀来控制隔膜上腔的压力，从而来控制阀门的开启和关闭另外也可以通过两端的球阀进行手动控制阀门的启闭其独特的可拆卸式安装，维修不必移动阀体，良好的开闭功能，直通橡胶弹性密封，流线型结构使水力损失降到最小，并且电磁阀可以与任何必需的信号连接，实现远程操作该种电磁阀为原装进口的德国宝德产品，阀体材料为黄铜，具有启闭迅速，动作时间小于1s,性能稳定，使用寿命厂，故障率低等特点3.2 DY200X减压阀减压稳压阀DY200X一般安装在管网中，出口压力任意可调，在减压稳定先导阀的作用下，控制阀门的出口压力为定值，并且不随主阀上游进口压力变化而变化，也不因主阀出口用水量变化而变化，因而在某一出口压力时，流量变化范围很广。

DY200X减压阀具有良好的开闭功能，直通橡胶弹性密封，高性能向导阀控制，因其以小控大，所以调节简单、反应迅速、工作性能稳定可靠；独特的可拆卸式安装，维修方便，不必移动主阀体，并且阀体采用流线型设计，大大降低了水力损失3.3 DY500X泄压阀泄压安全阀DY500X一般水平安装在管网旁路，当管网中压力大于设定压力时，主阀快速开启泄压，当管网中压力小于设定压力时，主阀缓慢关闭与传统安全阀比较具有以下特点：3.3.1 因其以小控大，所以调节简单、反应灵敏、能够快速消除超高压及水击现象；3.3.2 因其关闭速度可调，所以在保证阀前端设定压力值的前提下，能完全排除二次水击的可能性；3.3.3 泄压阀应具有双重防水锤功能；3.3.4 当管道能水压力超过设定值时，安全泄压；当管道内水压力低于设定值时，能自动缓慢关闭；3.3.5 泄压阀的压力设定值能根据实际运行情况做出调整；3.3.6 泄压阀要求动作灵敏，主阀关闭时应先快后慢，以防水锤产生3.3.7 其工作受泄压向导阀支配，双腔液动控制；3.3.8 独特的可拆卸式安装，维修时不必移动主阀体；3.3.9 流线型结构，低水损3.4 ZLSG-250G型全自动滤水器ZLSG-G系列全自动滤水器属于国际领先技术，为国家专利产品（专利号：ZL 99 2 41273.0）。

它特别适用于水质环境比较恶劣的电站使用，能有效地过滤水中的泡沫塑料、木屑、各种编织袋、塑料袋等漂浮杂物以及泥沙等沉淀物ZLSG-G系列全自动滤水器具备了自动过滤、自动反冲洗清污、排污等功能，并且在排污时不影响供水管网的正常的供水量；点起控制上采用了PLC控制技术，可实现定时排污、差压排污、手动排污以及减速机故障报警、差压过高报警、排污阀过力矩包机等功能；运行时，可实现无人值班；而且在罐体上设置了对开式检修孔，因此检修起来非常方便快捷，无需拆卸整体它还具有以下技术特点：3.4.1 G型复合排污技术利用重力分离原理，将滤水器本体分为上下两个腔，上部为浊水腔，下部为清水腔，过滤筒安装在下腔，上下腔各有一个排污口，并设置有检修孔当含有大量泥沙和漂浮物的水由进水口进入滤水器上腔后，泥沙和漂浮物首先被利用重力分离原理分离，泥沙等沉淀物进入过滤筒，沉积于过滤筒底部，排污时由下部排污口排出；漂浮物则在上腔水压作用下经上部排污口排出，有效避免了漂浮物及沉淀物因从单一排污口排放时造成的卡阻缠绕设备的事故的发生，提高了排污抗堵塞能力此项技术已获国家专利，国内其它厂家均达不到次技术性能3.4.2 进出口方式的革新ZLSG-G系列全自动滤水器采用上进水下出水的进出水方式，这可以说是ZLSG-G系列全自动滤水器结构上的一大亮点，这种结构便于漂浮物和沉淀物的分流过滤排污，复合排污的功能也是基于这种结构上的特点而实现的。

3.4.3 过滤面积大ZLSG-G系列全自动滤水器的下罐体处悬挂着数个制作精密的过滤筒，通过现代激光冲孔技术的加工，使每个过滤筒的过滤孔都尽可能的紧凑排列，使其过滤面积为最大值，即使在排污时，也可以充分保证过滤筒的过滤面积总和为出水管截面积的多倍以上，有效的保证了出水管的供水量3.4.4 双剪刀设计滤水器工作中，特别是在汛期，经常会出现大量的树枝或是其他较长的物体经水流进入滤水器过滤筒内，并卡死在过滤筒中如果不能有效地解决这个问题，则极易造成过滤筒的损坏和堵塞，给滤水器的正常工作带来隐患，不利于机组的安全稳定运行针对这个问题ZLSG-G系列全自动滤水器巧妙的在过滤筒的上方和下方分别设计了两个形似剪刀的装置，一旦出现长形杂物卡死在过滤筒内，那么在清污排污过程中，电动减速机就会带动该装置做旋转运动，将过滤筒内的物体剪断成小段，逐步排除滤水器3.4.5 滤筒快速检修装置一般的滤水器检修滤筒时，均需进行整体拆卸（有的还要需动用起吊装置），而ZLSG-G系列全自动滤水器在上部设置了滤筒专用检修孔，能非常方便地把滤筒取出检修或更换，大大减轻了检修的劳动强度，缩短了检修时间3.4.6 排污控制方式多样化ZLSG-G系列全自动滤水器排污控制可以实现定时启动、差压控制启动、手动启动，最大限度的保证了技术供水的可靠性。

4.主要施工工艺4.1备用侧阀门更换由于电厂备用水主管道联通6台机组，为保证其它在运机组的安全稳定运行，此次改造中不对备用水主管道及管道上的阀门进行更换4.1.1 将其它5台机组备用侧液压球阀（）201-2及（）203阀全关，用主供侧取水口对其它5台机组单侧供水4.1.2 全关201阀及202阀，打开4#机组备用侧液压球阀4201-2阀，微开4203阀，待备用水主管道内泻压后，拆除4201-2、4203阀排水时注意将积水排入水沟内4.1.3 在原4201-2阀处按技术供水系统改造部分原理图依次安装水控阀、减压阀、蝶阀，阀门之间以Φ250mm管道连接4.1.4 在减压阀、蝶阀之间引一Φ150mm支管，安装泄压阀，并延伸与原滤水器排污管相接4.2 主供侧阀门更换在原4201-1阀处按技术供水系统改造部分原理图依次安装水控阀、减压阀、泄压阀、蝶阀，阀门之间以Φ250mm管道连接4.3 主供侧、备用侧阀门更换完毕后，两蝶阀之间以Φ250mm管道连接，再分两支路至下游方向供主供、备用滤水器使用4.4 滤水器更换4.4.1 由于新滤水器为上进下出，因此管道需增加一个弯头，抬高至滤水器进水口高程。

4.4.2 滤水器前、后侧各按图纸要求安装一个检修用蝶阀，再与混凝土中埋设的管道相接4.4.3 重新在滤水器下游侧敷设一根排污明管，与滤水器排污管相接此排污总管在6号机处与原排。