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主要完成单位:大唐岩滩水力发电有限责任公司 哈尔滨电机厂有限责任公司
陈湘宁副总经理(右四)韦坤主任(右三)和潘毓铄副主任(左三)项目组在一起研究工作
主要完成人员:陈湘宁 韦坤 潘毓铄 蓝仁峰 覃涛 贺红波
哈尔滨电机厂有限责任公司
主要完成人员:陈湘宁 韦坤 潘毓铄 蓝仁峰 覃涛 贺红波
1.
立项背景
大唐岩滩水力发电有限责任公司为大唐广西分公司所属的最大水力发电企业,也是广西电网最大的调峰调频电站,电站位于广西大化县岩滩镇。岩滩水电站是红水河上十个梯级电站的第五级,电站一期工程装设四台302.5MW水轮发电机组,装机容量1210MW。在建的二期工程计划装设2台300MW水轮发电机组,电站最终装机容量为1810MW。
岩滩水电站四台机组均为哈尔滨电机厂产品,其中水轮机型号为HLA296—LJ—800,为哈尔滨电机厂上世纪80年代新产品,也是我国首台自行开发、设计、制造名义直径达8米的巨型混流式水轮机,1992年9月机组投运后,发现四台水轮机均存在以下问题:一是机组在210—280MW高负荷区运行时厂房楼板产生强烈振动;二是尾水管压力脉动严重超标(达25—38%);三是叶片裂纹严重,并发展到局部掉块程度。由于岩滩转轮是国内为数不多的巨型转轮之一,它的强烈共振、裂纹严重及压力脉动超标问题引起业内的高度关注。为解决问题,十几年来,一直在不断探索解决问题的方法,经过尝试在原转轮上进行多项改进措施未有明显改善后, 2003年采用A773a新型转轮替换A296转轮解决了共振问题,裂纹也有所改善,但压力脉动问题仍然突出。
2.
主要技术创新点
为彻底解决岩滩转轮问题,2008年开始岩滩公司与哈电公司重新合作,共同研制新型转轮替代A296转轮。经借鉴A773a成功经验,采用了国内八十多项最新的科技成果,最终研发出A773b型新转轮。相对岩滩A296型转轮而言, A773b型新转轮的主要创新技术为:
1)采用进水边负倾角叶片。该叶片具有高效率区宽、适应水头变幅大的水力特点,其偏离工况流态较传统叶片有一定改善。另外,由于进水边负倾角叶片上冠处轴面半径小,使得尾水管涡带较传统叶片转轮涡带细。负倾角叶片另一特点就是叶片应力分布较好,常规叶片在叶片出水边与上冠连接处的应力最高,是叶片通常出现裂纹的位置。
2)降低转轮最优单位转速。由于A296转轮在高于电站额定水头(59.4m)运行时叶片背面脱流特别严重,机组高于转频的振动带发生在水头为58m至68.5m之间,相当于单位转速为78.7r/min到72.5r/min。因此A773b转轮降低最优单位转速,将最优单位转速降到最高水头对应的单位转速72.5r/min,避免在电站运行范围内产生高水头区的背面脱流现象,使振动得到改善,可将转轮有可能发生的高水头振动区在电厂运行范围之外。
3)增加叶片数。A296转轮设计有13块叶片,A773b转轮将叶片数增加到15块,这样一是为了提高转轮的刚强度,二是通过改变转轮叶片的干扰频率达到解决楼板共振问题。
4)加厚叶片出水边。A296转轮叶片出水边薄,刚强度性能差,是导致叶片裂纹的原因之一。A773b转轮叶片出水边进行加厚度设计,翼型厚度分布规律的改变,大大降低了叶片出水边的应力,对提高叶片抵抗裂纹强度有好处。
5)增加叶片包角。A773b转轮增加叶片包角,可以改善转轮的空化性能,间接减小压力脉动,从而改善机组的稳定性。
6)增加Q11r/Q11o。增加Q11r/Q11o,可在Hmax/Hr一定的条件下,拓宽转轮在高水头的稳定运行范围。
7)三角块与叶片同铸。叶片与上冠和下环出水区释压三角块与叶片同铸为一体,有利于改善叶片在上冠和下环出水区T字焊缝的应力分布,降低应力集中,从而增加叶片抗裂纹强度。
8)叶片出水边反向修圆。A773b转轮叶片出水边采用反方向修圆角,即由叶片工作面向背面修圆,这样可增大叶片的平均开口和出流角,提高叶片背面最低压力值,降低出流速度,改善叶片出水边应力分布,提高叶片背面空化性能。
9)整体铸焊结构及工地制造。A773b转轮采用整体铸焊结构,在工地制造(电站现场制造)方式,这种结构的制造方式为转轮上冠、下环与叶片三大件在制造厂内加工后,散件运到电站工地,在电站现场进行转轮装配、焊接、热处理、加工及平衡等全部工序。这种结构既能提高转轮整体制造质量,又能解决巨型转轮的运输问题。
3.
经济效益和社会效益
2010年3月26日,新的A773b转轮投运,经三个典型水头的变负荷、变励磁及变转速等稳定性测试结果表明,A773b转轮已彻底解决原A296转轮的中高负荷区与厂房强烈共振问题,尾水管压力脉动值也降到10%以内。2011年初对转轮进行检查,转轮未出现裂纹现象,说明转轮裂纹问题得到解决。岩滩A773b转轮替换A296转轮取得成功,在经济效益上,每年至少可减少检修时间近300个小时,增加电量收入约560万元,节约检修费约240万元,另外大大减少了机组振动引起的设备损坏事件的发生,提高设备可靠性,有效降低机组非计划停运。因此,A773b转轮改造的成功,无论是对发电效益和电站及发电设备本身的安全来说都有不可估算的效益。
4.
项目主要完成人
项目主要完成人陈湘宁,大唐岩滩水力发电有限责任公司生产副总经理,高级工程师。大学毕业后一直从事大型水电站生产技术管理工作,负责和组织多项重大技术攻关项目,解决重大生产技术难题多项。荣获大唐集团公司科技成果一等奖2项。大唐广西分公司的先进工作者,大唐广西分公司水轮发电机专家。
项目主要完成人潘毓铄,大唐岩滩水力发电有限责任公司设备部副主任,工程师。从事水电站机械设备生产技术管理工作,负责多项水电厂机械相关项目的技术改造工作,获得大唐集团公司科技成果一等奖1项。是大唐集团公司安全先进工作者、大唐广西分公司的先进工作者及大唐岩滩水电公司十佳职工,中国大唐集团公司生产技术类B级112人才。
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改革开放之初,他正值芳华,壮志满怀,意气风发;如今,他年过半百,回望峥嵘,无悔青春。一路走来,他从技术员成长为水电设计专家,将40多个电力项目由设想变为现实;他在全国首创草土芯墙堆石过水围堰,开创了国内最大单机容量灯泡贯流式机组的应用先河;他亲历我国电力工业的跨越式发展,也将青春、
近日,岩滩水电站扩建工程枢纽专项通过了水电水利规划设计总院组织的竣工验收。岩滩水电站位于广西壮族自治区大化县境内红水河上,是红水河梯级开发规划中的第五级水电站,1992年首台机组投产,1995年4台机组全部投产发电。岩滩水电站扩建工程利用原有水库,在岩滩大坝右岸修建引水发电系统,安装2台单
3号机组转轮吊出,发电机空气冷却器阀门更换圆满完成,3号机液压启闭机大修顺利……自去年12月中旬大唐岩滩水力发电公司启动3号机组A修以来,捷报频传,实现了检修时间过半任务过半的目标。岩滩水电公司3号机组A级检修是该公司跨年度重点工作之一,计划检修工期106天,要完成尾水管里衬更换,上导、水导轴承冷却器制作和更换,冷却器正、反向供水阀3214-3271阀更换,现地控制单元更换改造等100多项大型项目改造。在大修的同时,为抢在汛期到来前完成全部机组检修任务,该公司还穿插安排5号机的B级检修、岩平线年度检修等工作。在压力面前,该公
2014年12月,大唐岩滩水电公司《水电站库容曲线测验复核技术研究与应用》获得集团公司科技成果二等奖,论文《浅析库水位骤升骤降对岩滩电站大坝的影响》、《岩滩水电站扩建工程转轮模型验收试验》获集团科技论文二、三等奖,实现了该公司今年科技创新成果的大丰收。目前这些成果已全部得到推广应用,取得了良好收益。得益于《水电站库容曲线测验复核技术研究与应用》成果的应用,该公司1至11月的年水能利用提高率达5.91%,增加发电量3.82亿千瓦时,有效提高了收入,而《浅析库水位骤升骤降对岩滩电站大坝的影响》弥补了2009年河海大学《广西岩滩水电站大坝监测资料分析报告》中
岩滩水电站位于红水河中游大化瑶族自治县境内,下游离大化水电站83公里。一期装机总容量4×30.25万千瓦,是国家红水河综合利用规划的第五级电站,也是红水河上及广西最早建成投产的“双百”(装机容量超百万千瓦,坝高超百米)电站和国家“七五”计划重点工程建设项目。岩滩水电站截流施工电站由广西水电工程局中标承建,1985年3月主体工程开工,1992年9月首台机组比计划提前9个半月投产发电,1995年6月厂坝工程竣工,2000年1月左岸升船机工程竣工。是广西主电网的最大电源供给点和“西电东送
广西电网主骨架电站——岩滩水电站扩建工程5号机机组20日23时18分投产发电。至此,岩滩水电站扩建工程两台机组全部顺利实现投产发电。大唐岩滩水力发电有限责任公司总经理王建川介绍,岩滩水电站位于广西大化县境内红水河上,是红水河梯级开发方案的第五级水电站。一期工程装机容量121万千瓦。岩滩水电站扩建工程利用现有水库,在大坝右岸修建引水发电系统工程,安装2台30万千瓦发电机组。扩建工程投产后岩滩水电站总装机容量达181万千瓦,多年平均发电量75.47亿千瓦时,新增发电量12.13亿千瓦时。王建川介绍说,岩滩电站扩建工程的建成将更好地发
6月20日23时18分,在大唐广西分公司总经理戴波、各参建全体员工的共同见证下,岩滩水电站扩建工程末台30万千瓦水轮发电机组顺利完成72小时试运行,并移交业主大唐岩滩水力发电有限责任公司。这标志着该电站机电设备安装主体工程全部完工。调试及试运行期间,机组所有数据均满足设计要求及机组安全稳定运行要求,机组瓦温、振动及摆度等关键数据均优于相关标准,工程的顺利完成得到了业主的充分肯定,为岩滩水电站扩建工程机电设备安装工程画上圆满句号。岩滩水电站扩建工程安装2台单机容量30万千瓦的混流式水轮发电机组,首台机组于2013年11月24日移交。末台机组于2014年6
6月20日,岩滩水电站扩建工程5号机组投产发电。至此,岩滩水电站扩建工程两台机组全部顺利实现投产发电。岩滩水电站位于大化瑶族自治县境内红水河上,是红水河梯级开发方案的第五级水电站。水库正常蓄水位223米,装机容量121万千瓦,1992年第一台机组投产,1995年4台机组全部投产发电。岩滩水电站扩建工程利用现有水库,在大坝右岸修建引水发电系统工程,安装两台30万千瓦混流式水轮发电机组。扩建工程的建成,将更好地发挥岩滩水电站合理利用红水河资源、减少汛期弃水、增加电力供应、提高调峰能力和电能质量、改善电网运行的作用。扩建工程投产后,岩滩水电站总装机容量达18
6月17日23时18分,岩滩水电站扩建工程5号机组投入72小时试运行,标志着该工程主体工程完工。广西水电工程局负责该项目的5、6尾水隧洞的施工以及5号发电机组的安装,该单位在电站扩建工程施工中,精心管理,科学施工,不断优化施工方案,通过QC小组攻克技术难题,对施工方案分析论证、制定对策。整个安装过程,未发生一起重大安全、质量事故,承建主要工程质量全优,机组各项调试试验、开机启动、并网均一次性成功,工程速度质量处于行业领先水平。其中开展的《解决岩滩电站尾水廊道桥机安装难题》的QC课题研究,荣获省级优秀QC成果一等奖。这是广西水电工程局继20年前建设该电站
为加快岩滩水电站扩建工程施工进度,3月18日,广西工程局成立青年突击队,奋力冲刺扩建工程5号机组5月31日提前投产发电目标。目前,岩滩水电站扩建工程的施工进入最后关键阶段。广西工程局承建的电站5号尾水隧洞洞壁混凝土衬砌工作已经接近尾声,施工质量良好,隧洞充水工作指日可待。5号机组安装工作正在紧锣密鼓地进行,机组定子已经安装完成,下一步将进行转子吊装工作。在岩滩水电站扩建工程施工中,广西工程局全力以赴,调集先进机械设备、精干人员投入电站施工。其中,该局青年员工作为施工生产的主力军和技术骨干,为电站扩建工程进度的不断推进竭心尽力,得到了业主和其他参建单位的
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