全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器堵塞問題分析與系統(tǒng)改造
分析介紹當(dāng)前水電站中存在的技術(shù)供水全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器堵塞等問題，總結(jié)改造二級水電站技術(shù)供水濾水器設(shè)備的方案。
經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展離不開能源的支持，而電力是日常生活使用便利的二次能源。隨著環(huán)保意識的加強(qiáng)，水利發(fā)電因其成本低、清潔性好也受到越來越多的關(guān)注，近年來水力發(fā)電裝機(jī)量不斷增加。但在水電站的運(yùn)行中也普遍存在設(shè)備堵塞、運(yùn)行效率低等問題，影響水力發(fā)電的運(yùn)行效益。技術(shù)供水全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器設(shè)備堵塞就是典型問題之一。在水電站機(jī)組運(yùn)行中，技術(shù)供水系統(tǒng)是重要的組成部分，也為維持發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。利用技術(shù)供水系統(tǒng)是能夠?qū)櫥⒗鋮s水引入發(fā)電機(jī)組冷卻設(shè)備內(nèi)，降低機(jī)組溫度、保持良好的潤滑狀態(tài)，從而維護(hù)機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。
以二級水電站的運(yùn)行為例，分析介紹當(dāng)前水電站中存在的技術(shù)供水全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器堵塞等問題，重點(diǎn)分析當(dāng)前二級水電站技術(shù)供水全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器存在的問題及導(dǎo)致全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器問題的主要原因，在此基礎(chǔ)上總結(jié)改造二級水電站技術(shù)供水全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器設(shè)備的方案，解決濾水器堵塞問題，提升技術(shù)供水設(shè)備的運(yùn)行性能，保障水電站的可靠運(yùn)行，同時(shí)也為后期更好的維護(hù)改造其他水電站的設(shè)備提供參考。通過對于水電站技術(shù)供水系統(tǒng)和全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器設(shè)備的基本認(rèn)識，積累關(guān)于水電站技術(shù)供水工業(yè)濾水器改造的經(jīng)驗(yàn)，從而在后期更好的對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行改造。
1二級水電站技術(shù)供水全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器存在的問題及原因分析
1.1二級水電站概述
水電站是以水為主要?jiǎng)恿Φ陌l(fā)電設(shè)備，但是在水電站的運(yùn)行中也需要其他類型的供水，比如生活供水、消防供水和技術(shù)供水等，這些供水的壓力、溫度、流量、質(zhì)量等都要滿足相應(yīng)的要求。比如技術(shù)供水是對水電機(jī)組設(shè)備進(jìn)行冷卻的主要介質(zhì)，會廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)中的空氣冷卻器、水輪機(jī)中的軸承冷卻器以及各種軸承冷卻器內(nèi)，直接關(guān)系到冷卻器的運(yùn)行及各類軸承設(shè)備的降溫效果。
二級水電站是座單純的發(fā)電工程，為引水式電站。裝機(jī)容量2×9000千瓦，設(shè)計(jì)年發(fā)電量7880萬千瓦時(shí)。二級水電站技術(shù)供水系統(tǒng)采用在壓力鋼管內(nèi)直接取水，技術(shù)供水為：兩臺機(jī)組分別在各自的壓力鋼管取水，由兩臺工業(yè)全自動濾水器為電站水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備提供冷卻供水。濾水器型號WRF-1510，工作壓力0.1~1.6MPa。當(dāng)前二級水電站技術(shù)供水工業(yè)全自動濾水器及管路系統(tǒng)在設(shè)備可靠及設(shè)計(jì)上存在一定的不足，不能可靠地滿足電站生產(chǎn)的工作需要。對該設(shè)備的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行狀況進(jìn)行了簡要分析，介紹了對水系統(tǒng)及工業(yè)全自動濾水器排污系統(tǒng)實(shí)際改造的措施和改造過程，為電站的技術(shù)供水提供了有力保障。
1.2全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器運(yùn)行過程中存在的問題
垃圾泥沙無法排出。二級水電站于2005年投產(chǎn)以來，技術(shù)供水工業(yè)全自動濾水器泥砂和大量垃圾無法排出。工業(yè)全自動濾水器內(nèi)的漂浮物、沉積物，特別是塑料袋、草根等雜物不能有效清除。技術(shù)供水工業(yè)濾水器排污管由全自動濾水器本體排污水管（型號為DN80的鋼管制作而成）連接埋在防洪墻內(nèi)的排污水管（型號為DN30的鋼管制作而成）而組成。污水及渣滓經(jīng)技術(shù)供水工業(yè)電動排污濾水器排污管流向尾水處排出。由于設(shè)計(jì)不合理，預(yù)埋在防洪墻內(nèi)的排污水管口徑太小，造成管道經(jīng)常堵塞，無法正常排污。但因其處于防洪墻內(nèi)部，位置特殊，無法進(jìn)行改造。導(dǎo)致工業(yè)電動排污濾水器的排污效果近乎為零，形同虛設(shè)。
濾筒與分水板之間存在較大間隙。二級電站兩臺機(jī)組的技術(shù)供水工業(yè)全自動濾水器的濾筒與分水板之間都存在3cm以上的間隙。由于間隙過大，經(jīng)常發(fā)生大量渣滓未經(jīng)濾筒過濾而直接從間隙處排出，進(jìn)入技術(shù)供水總管，造成冷卻設(shè)備管路堵塞嚴(yán)重，如果發(fā)生堵塞，因冷卻設(shè)備水管口徑小且大多處于機(jī)組內(nèi)部，處理起來難度很大并且效果很�。�，從而導(dǎo)致水輪機(jī)軸瓦和發(fā)電機(jī)定子線圈溫度升高，造成事故停機(jī)發(fā)生，嚴(yán)重影響水輪發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。
工業(yè)全自動排污濾水器運(yùn)行異常。技術(shù)供水對電站安全穩(wěn)定運(yùn)行非常重要，而電站現(xiàn)有的技術(shù)供水工業(yè)濾水器不能進(jìn)行正常、有效的排污工作，冷卻設(shè)備的經(jīng)常堵塞需要停機(jī)檢修等，影響電站的經(jīng)濟(jì)效益。
1.3全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器原因分析
二級水電站。汛期到來（交溪流域汛期為每年4月~10月）以后，汛期洪水不僅帶來了大量的枯枝與落葉，且常伴有大量的生活垃圾，這些渣滓途經(jīng)電站攔污柵后又順著隧洞進(jìn)入壓力鋼管，一路來到了機(jī)組工業(yè)濾水器處。大量的渣滓直接將電站技術(shù)供水工業(yè)濾水器堵塞，具體情況如圖1所示。
電站技術(shù)供水工業(yè)濾水器設(shè)計(jì)過濾精度為3mm。但因設(shè)備的實(shí)際構(gòu)造遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)精度而導(dǎo)致實(shí)際過濾精度低，兩臺工業(yè)濾水器都存在濾筒與分水板間隙均在3cm以上，間隙過大。因工業(yè)濾水器存在缺陷造成大量漂浮物（塑料袋、雜草、樹葉等）未經(jīng)濾網(wǎng)過濾，渣滓進(jìn)入濾水器排污水管，造成濾水器排污水管堵塞。渣滓進(jìn)入技術(shù)供水總管供給冷卻設(shè)備，從而造成冷卻設(shè)備管路堵塞，如圖2所示為工業(yè)濾水器基本結(jié)構(gòu)。
1.4全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器通過改造性能的目標(biāo)
當(dāng)前二級水電站的技術(shù)供水取水水源中常含有生活垃圾、雜草、樹葉等，這些雜物的存在會堵塞工業(yè)濾水器設(shè)備。因此改造技術(shù)供水工業(yè)濾水器的要目標(biāo)就是格擋雜物，防止這些污物進(jìn)入冷卻管道，比如增加格柵、沉淀池等有效措施，以保證生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠。完善污物清理流程，豐富檢修手段、簡化維護(hù)檢修工序，從而更加方便快捷的清理污物，能夠在較大程度上減少停機(jī)時(shí)間，減輕設(shè)備維修造成的影響，增加水電站的發(fā)電量。
2全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器技術(shù)改造方案
結(jié)合前文分析可知，當(dāng)前二級水電站運(yùn)行過程中存在的問題主要與供水環(huán)境、工業(yè)濾水器設(shè)備使用維護(hù)有關(guān)，因此要重點(diǎn)改造水電站的工業(yè)濾水器排污管路和濾水系統(tǒng)，從而提升濾水效果，保障水電站的正常運(yùn)行。
2.1全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器排污管路進(jìn)行改造
通過現(xiàn)場勘查，距離工業(yè)濾水器排污水管20米處的廠外排水管（型號為DN100的鋼管制作而成）可以滿足工業(yè)濾水器的排污需求。將技術(shù)供水工業(yè)濾水器的排污水管改接到廠外排水管上，由于工業(yè)濾水器的排污水管口徑增大使得排污效果更好。
2.2全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器濾水方式的改造
在工業(yè)濾水器出口側(cè)增加一道濾網(wǎng)，即DN80管路上加設(shè)一個(gè)簡易型工業(yè)濾水器（工業(yè)濾水器），小工業(yè)濾水器使用大口徑鋼管制作而成，將大管底部密閉，頂部選用法蘭片焊接，使用相同的法蘭片制做小工業(yè)濾水器頂部蓋板，頂部蓋板法蘭片中空部分用同等厚度鐵板進(jìn)行密閉焊接。管中部兩側(cè)分別打孔（用于焊接到DN80管路上），完成小工業(yè)濾水器串聯(lián)到供水系統(tǒng)工作。工業(yè)濾水器內(nèi)設(shè)置鐵板制作的過濾網(wǎng)，能有效的起到過濾渣滓的作用。
工業(yè)濾水器的清污方式為打開頂部蓋板手動清污，清理時(shí)因會停止技術(shù)供水的供給，需要停機(jī)處理。為消除這一缺陷，在供水管路中串入兩個(gè)并聯(lián)的工業(yè)濾水器。需要排污時(shí)可以讓兩個(gè)工業(yè)濾水器輪換工作。即：清理工業(yè)濾水器（A）時(shí)、可以將技術(shù)供水切換為工業(yè)濾水器（B）運(yùn)行，清理工業(yè)濾水器（B）時(shí)、可以將技術(shù)供水切換為工業(yè)濾水器（A）運(yùn)行，使清污不影響技術(shù)供水。
3全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器改造效果及運(yùn)行建議
3.1全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器改造效果
水電站運(yùn)行設(shè)備的冷卻用水，如發(fā)電機(jī)的推力軸承、導(dǎo)軸承、空氣冷卻器等用水均來自于技術(shù)供水系統(tǒng)。通過上述改造，解決汛期工業(yè)濾水器頻繁堵塞現(xiàn)象，提高了機(jī)組冷卻水可靠供給，適應(yīng)和滿足了機(jī)組各軸承對水質(zhì)的要求，特別是在汛期，入庫流量大、水質(zhì)差，機(jī)組滿負(fù)荷、長周期運(yùn)行，為機(jī)組經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行和安全發(fā)供電提供有力保障。
通過與工業(yè)濾水器改造之前比較，改造后其性能較高，未出現(xiàn)過明顯的缺陷。在經(jīng)濟(jì)效益上，該改造方案費(fèi)用低、易于實(shí)施，二級水電站今年以來汛期期間未發(fā)生因?yàn)槔鋮s水器受污物堵塞造成停機(jī)情況發(fā)生，與往年對比1號機(jī)組因?yàn)榍謇砝鋮s水系統(tǒng)的減少停機(jī)時(shí)間2200分鐘，2號機(jī)組因?yàn)榍謇砝鋮s水系統(tǒng)的減少停機(jī)時(shí)間2900分鐘�？晒�(jié)省由于清理機(jī)組冷卻水系統(tǒng)造成的電量損失。根據(jù)計(jì)算可得，可提高發(fā)電量約85小時(shí)×8400千瓦=714000千瓦時(shí)（每臺機(jī)組以8400千瓦計(jì)算），增加效益714000千瓦時(shí)×0.30元/千瓦（平均電價(jià)）=21.42萬元。
3.2全自動濾水器，工業(yè)全自動排污過濾器運(yùn)行建議
在日常巡檢水電站運(yùn)行設(shè)備中，需要重點(diǎn)檢查技術(shù)供水系統(tǒng)中工業(yè)濾水器設(shè)備的壓力、流量，確保出口位置的壓力值和流量值處于正常狀態(tài)。同時(shí)要檢查確認(rèn)供水用戶的進(jìn)出口位置保持正常流量。另外要檢查電磁流量計(jì)、軸瓦溫度、進(jìn)出風(fēng)溫度和油溫度等，確保相關(guān)數(shù)值未出現(xiàn)異常；檢查供水系統(tǒng)中工業(yè)濾水器設(shè)備的上下腔之間的壓差，如果壓差超過0.04MPa時(shí)要及時(shí)報(bào)警處理。
檢查控制箱上監(jiān)測指數(shù)的指示情況，確保供水系統(tǒng)中的工業(yè)濾水器能夠達(dá)到排污閥全部關(guān)閉開啟的狀態(tài)。而且要確保未出現(xiàn)報(bào)警信號，備用系統(tǒng)也處于正常運(yùn)行狀態(tài)；檢查啟動柜內(nèi)的溫度，確保溫度、風(fēng)機(jī)、軟啟都處于正常運(yùn)行狀態(tài)；檢查閥門、管路等不存在漏水、滴水、冒水等問題；檢查確認(rèn)水泵正常，排查水泵運(yùn)行中存在的噪音、異常振動問題。
綜上，通過分析可知，技術(shù)供水在水電站的運(yùn)行中具有重要的作用，如果技術(shù)供水出現(xiàn)異常就會直接影響到水電站機(jī)組設(shè)備的降溫和機(jī)組的運(yùn)行。提出的針對二級水電站的改造方案能夠有效改造二級水電站技術(shù)供水存在的問題，從而改善了該水電站的運(yùn)行狀態(tài)，降低了故障停機(jī)時(shí)間，也增加了水電站的運(yùn)行時(shí)長和效益。
未來隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，水電機(jī)組的規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，對于機(jī)組運(yùn)行的要求也會更加嚴(yán)格，技術(shù)供水系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)的運(yùn)行也會遇到更多更復(fù)雜的問題，這就需要不斷加強(qiáng)對于技術(shù)供水系統(tǒng)的研究，制定更加合理的維護(hù)改造方案，更好的保證技術(shù)供水等輔助系統(tǒng)的運(yùn)行，保證水電機(jī)組的高效平穩(wěn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)良好的發(fā)電效益。
