论文部分内容阅读
摘 要：石板水电厂蝶阀旁通阀在运行中经常发生故障，严重影响蝶阀的工作和机组的自动开机，同时维护工作量也较大。通过对旁通阀执行机构技改，以前的故障现象消失了，旁通阀运行可靠性得以提高，取得了良好的运行效果。
关键词：旁通阀；改造；气动角行程执行装置
1.工程概况
石板水电厂位于重庆市丰都县龙河流域第六级电站，电站装机3×35MW+10MW =115MW，采用发变组单元接线。水轮机进口阀采用双平板式蝴蝶阀，直径1.75m，旁通阀为电动球阀，管径200mm，最大水头229.2m，设计水头200.0m，最小水头181.6m。
2.存在的问题
石板水电厂蝶阀旁通阀执行机构原为电动执行机构，在运行中经常出现发卡、扭矩过大电机过载不能开启、开关行程不到位等故障，导致开机流程受阻、开蝶阀时间过长，使机组不能按时或按规定的时间并网发电。严重影响蝶阀正常工作和机组的运行，同时也加大了旁通阀的运行维护成本。
3.旁通阀执行机构的选型和改造
原旁通阀为电动阀门，其执行机构故障频发，严重影响机组启动成功率。电厂决定对机组蝶阀旁通阀进行技术改造。针对以前使用中存在的问题，根据目前旁通阀执行机构推广的新技术，结合电厂实际情况，将旁通阀执行机构改为气动角行程执行装置。为了保证阀杆两边操作力矩平衡，减小阀杆的扭矩变形，采用双作用式气动角行程执行装置。该装置回转角度为90度，从两端可调角度为±5。，气源压力在0.4～0.7 MPa；两个气缸，输出力矩大，动作灵活平稳；活塞杆镀硬铬，有很好的抗磨性；所有滑动部件之间配有无油润滑轴和导向环以降低摩擦系数，延长使用寿命。
3.1旁通阀操作转矩初步计算
石板水电厂蝶阀旁通阀采用的是软密封浮动球阀，软密封浮动球阀的操作力矩是基于常温、洁净介质下计算的。阀门的扭矩计算具体是：二分之一阀门口径的平方乘以3.14得出阀板的面积，再乘以所承压力（即阀门的工作压力）得出轴所承受的静压力，乘以磨擦系数（一般钢铁的系数取0.1，钢对橡胶的磨擦系数取0.15）.乘以轴径除以1000即得阀门的扭矩数，单位牛.米，各管径在不同压强下的操作力矩见表1。
阀门在启闭过程中，所需的启闭力和启闭力矩是变化的。其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。本站球阀启闭无特殊工况，气动执行器参考安全值取1.5倍。
可从上表软密封浮动球阀的操作力矩表中确定DN200的球阀，在2.5 MPa压力下操作力矩为1080 N.m。考滤开、关的瞬时取大值，安全值取1.5倍， 故旁通阀操作力矩P=1080×1.5=1620 N.m。
3.2气动角行程执行装置选型
根据气动角行程执行装置选型时考滤气源压力，再结合所计算的操作力矩值，确定气动角行程执行装置型号。石板水电厂提供给该装置的气源压力为0.6 ～0.7 MPa，考滤到在最低的气源压力时也能够正常操作，取气源压力的最低值0.6 MPa，根据以上计算结果，并结合制造厂提供的产品技术参数表2选取型号为HZAW17气动角行程执行装置。
`3.3安装调试
根据现场情况，把所选的气动角行程执行装置进行安装，调整开启和关闭的行程开关位置，根据开启和关闭的时间值调整气流大小。调整完毕后测量其开启和关闭时间到符合要求为止。
4.使用效果
气动角行程执行装置使用后取得良好经济运行效果。机组开机上网速度得到提高。旁通阀开、关动作灵敏，位置精准，故障频率大大降低，设备运行可靠，运行成本低，使用寿命长，维护工作量低。
5.结语
近年来，随着国内电力供应紧张，发电厂项目开工建设的数量不断增加，而且600MW以上大型机组越来越多.要求电厂机组对电网及时响应非常重要，作为调峰水电厂尤为突出。因此对经常出现故障的设备进行必要的技术改造，提高其可靠性，满足机组自动控制的要求，充分发挥网上调峰作用有着明显的意义。
作者简介：
张华（1975-），男，重庆涪陵人，重庆涪陵水资源公司石板水电厂机电检修公司工程师，从事水电站技术与管理工作。
关键词：旁通阀；改造；气动角行程执行装置
1.工程概况
石板水电厂位于重庆市丰都县龙河流域第六级电站，电站装机3×35MW+10MW =115MW，采用发变组单元接线。水轮机进口阀采用双平板式蝴蝶阀，直径1.75m，旁通阀为电动球阀，管径200mm，最大水头229.2m，设计水头200.0m，最小水头181.6m。
2.存在的问题
石板水电厂蝶阀旁通阀执行机构原为电动执行机构，在运行中经常出现发卡、扭矩过大电机过载不能开启、开关行程不到位等故障，导致开机流程受阻、开蝶阀时间过长，使机组不能按时或按规定的时间并网发电。严重影响蝶阀正常工作和机组的运行，同时也加大了旁通阀的运行维护成本。
3.旁通阀执行机构的选型和改造
原旁通阀为电动阀门，其执行机构故障频发，严重影响机组启动成功率。电厂决定对机组蝶阀旁通阀进行技术改造。针对以前使用中存在的问题，根据目前旁通阀执行机构推广的新技术，结合电厂实际情况，将旁通阀执行机构改为气动角行程执行装置。为了保证阀杆两边操作力矩平衡，减小阀杆的扭矩变形，采用双作用式气动角行程执行装置。该装置回转角度为90度，从两端可调角度为±5。，气源压力在0.4～0.7 MPa；两个气缸，输出力矩大，动作灵活平稳；活塞杆镀硬铬，有很好的抗磨性；所有滑动部件之间配有无油润滑轴和导向环以降低摩擦系数，延长使用寿命。
3.1旁通阀操作转矩初步计算
石板水电厂蝶阀旁通阀采用的是软密封浮动球阀，软密封浮动球阀的操作力矩是基于常温、洁净介质下计算的。阀门的扭矩计算具体是：二分之一阀门口径的平方乘以3.14得出阀板的面积，再乘以所承压力（即阀门的工作压力）得出轴所承受的静压力，乘以磨擦系数（一般钢铁的系数取0.1，钢对橡胶的磨擦系数取0.15）.乘以轴径除以1000即得阀门的扭矩数，单位牛.米，各管径在不同压强下的操作力矩见表1。
阀门在启闭过程中，所需的启闭力和启闭力矩是变化的。其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。本站球阀启闭无特殊工况，气动执行器参考安全值取1.5倍。
可从上表软密封浮动球阀的操作力矩表中确定DN200的球阀，在2.5 MPa压力下操作力矩为1080 N.m。考滤开、关的瞬时取大值，安全值取1.5倍， 故旁通阀操作力矩P=1080×1.5=1620 N.m。
3.2气动角行程执行装置选型
根据气动角行程执行装置选型时考滤气源压力，再结合所计算的操作力矩值，确定气动角行程执行装置型号。石板水电厂提供给该装置的气源压力为0.6 ～0.7 MPa，考滤到在最低的气源压力时也能够正常操作，取气源压力的最低值0.6 MPa，根据以上计算结果，并结合制造厂提供的产品技术参数表2选取型号为HZAW17气动角行程执行装置。
`3.3安装调试
根据现场情况，把所选的气动角行程执行装置进行安装，调整开启和关闭的行程开关位置，根据开启和关闭的时间值调整气流大小。调整完毕后测量其开启和关闭时间到符合要求为止。
4.使用效果
气动角行程执行装置使用后取得良好经济运行效果。机组开机上网速度得到提高。旁通阀开、关动作灵敏，位置精准，故障频率大大降低，设备运行可靠，运行成本低，使用寿命长，维护工作量低。
5.结语
近年来，随着国内电力供应紧张，发电厂项目开工建设的数量不断增加，而且600MW以上大型机组越来越多.要求电厂机组对电网及时响应非常重要，作为调峰水电厂尤为突出。因此对经常出现故障的设备进行必要的技术改造，提高其可靠性，满足机组自动控制的要求，充分发挥网上调峰作用有着明显的意义。
作者简介：
张华（1975-），男，重庆涪陵人，重庆涪陵水资源公司石板水电厂机电检修公司工程师，从事水电站技术与管理工作。