探讨贯流式电站机组泡头进人孔的设计不足及改造方案论文

时间:2020-06-17 12:44:12 其他类论文 我要投稿

探讨贯流式电站机组泡头进人孔的设计不足及改造方案论文

  1 电厂概况

探讨贯流式电站机组泡头进人孔的设计不足及改造方案论文

  西北某水电站是黄河龙-青河段沿梯级水电站。电站总装机容量74MW(4×18.5MW),为日调节水电站,其主要任务是发电。电站为三等中型工程,整个枢纽工程由左岸副坝、电站厂房、冲沙闸、右岸副坝等建筑物组成。

  2 原因分析

  水电站4 台机组运行并网发电之后,由于加工制造等原因,检修发电机定转子时只有泡体中设有一个风洞进人孔。由于风洞进人孔的开口位置不理想,在泡体中面朝上游组合轴承的九点钟方向,距离转子约1.3m 的地方。导致检修人员在前往定转子室打开进人孔门欲进入风洞时,必须躬身脚踏定转子消防管的固定角钢,再用身体横跨1.3m 的空间,用手抓住转子筋板孔隙才能固定身体。此时检修人员只有两个斜向空间的支撑点:一处为消防管的固定角钢,一处为转子筋板孔隙。此时检修人员距离转子底部的垂直距离约为3.899m,十分危险。影响了检修人员的工作环境,增加了其危险系数。因为进风洞时检修人员必须脚踏定转子消防管的固定角钢的“L”形顶角部分,长此以往将会严重影响角钢对于定转子消防管的固定效果及使用寿命,而且检修人员在踏着角钢顶角部分作业时亦容易打滑,若此时手中抓不稳即会发生严重的人身安全事故,因为脚下是定子齿压板及定位筋等棱角形状设备,所以一旦发生滑落事故,则后果不堪设想。这对于检修人员亦是一种心理负担,进一步考虑:若人员不发生安全事故,每次检修人员进入风洞时都踩踏固定消防管道的角钢,此角钢为45 号回火索氏体(即优质碳素结构刚),厚度为3mm,宽度为50mm,其许应力为353MPa。假设检修人员踩在角钢上时,角钢的受力为80%的垂直重力加上20%的斜向扭力矩。设定检修人员体重为75kg,角钢长出管型座40cm 且固定牢靠。则角钢的最大承受复合力矩的屈服极限为σ=(353MPa/n)×S×80%×15%=28.24MPa/cm2,而检修人员施加给角钢的垂直方向的力量为m×g×80%=588N由运算结果来看,角钢对于承受检修人员的重力和扭矩的复合力而言是达到屈服极限的边缘的,再加上我们考虑到人员的冲力、两端铰支细长压杆的临界力Pc=π2EI/L2 计算出其临界应力σc= π2Eλ2 ≈30.714MPa(d 近似取20mm,E=210GPa) 及日常机组复合震动对于钢才造成的因素之后,计算值告诉我们:在这种受力情况下,角钢的寿命和强度、挠度、屈服极限和抗压缩(拉伸)系数均很难有效保证(在未给消防供水管道施加受力的情况)。随着以后我们河口电站机组实现完备化后,若消防管内通水则检修人员此举是重大事故隐患。会导致角钢固定不稳、消防供水管路圆形不规整、其环形管路不在同一圆平面内、消防管路受扭力矩影响而产生裂痕甚至断开等一系列问题。如消防水渗漏等故障,如在机组运行时则会成为重大事故的诱因。

  3 处理方案

  在以确保检修人员人身安全、机组运行稳定、无事故隐患、检修人员方便检修的大原则下,经过试验、分析研究作出以下处理方案:在泡头内面朝下游侧(+x,-y)30°-90°方向(每台机组情况不一样,以方便检修为准)的两个风机之间再增设一个进人孔,其宽度约为400mm,高度约为800mm。位置、样式如下图所示,增设的进人孔在泡头挡风板上,取其挡风板所用之材料,四周用6 个M6×20 的螺栓把合在挡风板上,外侧加装高60mm 宽150mm 的拆卸把手,可以焊接在新进人孔孔门上。四周用厚度为10mm 的羊毛毡密封,孔门内侧在加装两道30 的角钢做十字形立筋,用以提高孔门的平行强度和稳定系数。因为风洞内高温环境居多,橡胶在此环境中易老化,故而不选用平板橡胶密封。由于考虑到挡风板的震动问题,进而想到羊毛毡对于震动的消除效果很好,用螺栓把紧时羊毛毡的压缩量为1.5mm,亦能起到很好的阻风效果。所以最终选定了羊毛毡来做新增进人孔的密封材料。除此之外,在泡体内原先的进人孔内管型座上还应安装下行把手,这样以来也方便了从泡体进人孔进人风洞的检修人员。因为在定转子室内管型座上安装金属把手虽然不会对定转子的发电产生很大的影响,可是其对整个定转子室内的.平衡电场会产生影响,导致整个工作区域磁场失衡,为日后的机组正常运行留下隐患。为此我建议把下行把手的材料选定为不锈钢,尺寸为150mm×400mm 的“Π”形,其安装可以直接焊接在管型座上,也可以在两短边用垫脚与4 个M10×20 的螺栓把合在管型座上。从安全角度考虑,为防止下行把手因管型座的震动而松动、脱落,设计螺栓与垫脚之间使用止动垫片,而垫脚与管型座内壁之间使用厚度为5mm的羊毛毡垫。设计下行把手之间间距为30mm,设计每台机组安装4个即可,把手用直径覬30mm 的不锈钢管即可,使用防滑滚斜十字花纹做表面处理。

  4 所需投入

  这样改进所需要的投入分为以下三类:第一,材料。第二,安装。用割枪割泡头进人孔时,为防止铁屑飞溅至定转子间隙内,则用石棉布将工作现场欲保护装置全部包裹保护,安装下行扶手是也是如此操作,施工完毕后仔细清扫、检查。下行把手间距为300mm。第三,维护及使用注意事项。因新增进人孔与下行把手的工作环境有较高的温度和复合震动等因素,所以建议做好备品备件工作,如矩形环羊毛毡垫备用件、螺栓、止动垫片备用件等。此外还需每6 个月检查维护一次,如毛毡的损耗、螺栓的松动等,以及时消除隐患。此定期维护工作完全可以与风洞检查定期维护工作合并。最后,因新增设一个泡头风洞进人孔,则检修人员进风洞管理制度更需严格实施,做好记录工作以消除事故隐患。此外改装完毕之后需要对定转子室内的消防管路、链接处、法兰面、喷头等薄弱环节进行彻底检查和维护,以避免日后留下消防管路漏水的事故隐患。

  5 改装后带来的效益

  如此增设进人孔、安装下行把手以来,即给检修人员带来了极大的便利,又消除了许多安全隐患。首先,进入风洞的检修人员再无人身安全隐患,因为在管型座上加装了下行把手,所以即使检修人员从泡体进人孔进入风洞时,检修人员也有了地方下脚,有了稳定支撑点。当机组运行时这也不会影响到定转子室内的平衡磁场。当检修人员检修风机时可以直接从泡头进人孔进入。此时风洞门距离转子约有400-600mm 的距离,十分方便检修人员的进出、检查风机、加热器等设备。其次,检修人员从泡体进人孔进入风洞时,因不必再脚踩定转子消防水管的固定角钢了,这样即大大降低了检修人员的人身安全,又有效的避免了定转子消防水管的损耗,从而为机组的正常运行消除了事故隐患。最后,当风机出现问题时,若要取出风机本体,则可以直接从泡头进人孔进入风洞检修、取下风机,不必再像之前那样从泡头绕到泡体再进入风洞爬到相应的风机孔位置检修,这样做不仅在无形中消耗了大量的人力,而且与身在泡头内的接应检修人员的沟通也十分不便。可谓耗时耗力无效率,若从泡头进人孔进入并检修风机,则一举完美地解决了此问题,必要时风机本体也便于取出,检修等。

【探讨贯流式电站机组泡头进人孔的设计不足及改造方案论文】相关文章:

1.浅论溪洛渡电站计算机监控系统机组手动停机及落门控制的应用论文

2.最新的变电站设计毕业论文答辩

3.探讨经济社会学体系化不足论文

4.建筑公司物资管理降本增效的不足和策略探讨论文

5.最新的变电站设计毕业论文答辩技巧

6.探讨马到成功壶的艺术设计论文

7.论变电站综合自动化改造工程实践

8.变电站设计开题报告

9.探讨医学影像存在的问题及思考论文