電站空冷器風溫偏高問題的排查探討方案

王亞男

（哈爾濱空調股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150078）

一、電站概況

某水電站位于我國西南地區，其水電站建設的主要目的為發電，兼顧區域內灌溉用水，水電站為引水式電站，電站正常蓄水位為2043m，設計庫容為3730萬m3，總裝機容量為1100MW。水電站建筑主要是由廠房、開關站、長引水系統、攔河大壩等構成。該水電站引水隧洞全長達到了15926m，壓力管道總長度為1004.67m，在汛期，電站發電量為3.64億kW/h，保證出力為16.304MW。2009年將兩臺機并網進行發電。

2 01 0 年水電站進行檢查性大修后，該電站夏季機組帶55WM負荷時，供水采取的是循環水池供水，其定子空冷器冷風溫度測點最高超過了50℃，熱風溫度測點最高值則超過了70℃，空冷器冷風溫度與熱風溫度均超過了國家規范值及設計值。通過檢查后發現線圈最高溫度在100℃以上，鐵芯最高溫度則在80℃以上，線圈及鐵芯溫度并沒有超過設計溫升。為找出電站空冷器風溫偏高問題，公司組織技術人員進行設備及系統排除。

二、電站空冷器風溫偏高問題排查

電站在運行過程中，其空冷器冷風溫度測點最高超過了50℃，熱風溫度測點最高值則超過了70℃，超出了規定值及設計值，不利于電站系統運行的安全性與穩定性。針對這種問題，公司組織技術人員進行排查。對機組定子線圈端部、定子通風槽片、空冷器、轉子、風道、供水系統等進行了綜合檢查，具體排查情況如下：

（一）風循環系統檢查

在2010年底，技術人員進行現場機組風量實際測量，發現風量滿足電站系統運行的設計要求；在2011年汛期來臨之前，對機組坑道內風道進行檢查，發現風道并不存在阻塞問題，風道暢通；在2011年汛期后，技術人員對轉子上下擋風板、轉子上下風扇葉片等進行檢查，結果表明轉子上下擋風板不存在破損情況，沒有漏風等問題，擋風板高層設計符合要求，轉子上下風扇葉片工作正常。

（二）空冷器設備檢查

安排專業技術人員，對空冷器設備進行檢查，結果表明，空冷器進出水隔板密封并不存在破損問題，沒有發現串水問題；空冷器散熱翹片工作狀態正常，不存在變形問題，且沒有污染物阻塞散熱翹片；在2011年汛期后進行檢修時對1號機組空冷器散熱翹片變形部位進行了一定調整，通過檢測后發現空冷器散熱翹片風道暢通；檢查發現空冷器在正常工作狀態下，其冷風與熱風之間溫度差在22℃左右，證明該是空冷器換熱效果較好；在機組負荷為50MW與機組負荷為55MW時，機組定子繞組溫差為13℃左右。在2011年7月，安排專業人員對空冷器核容進行計算，發下空冷器容量冗余較小。

（三）技術供水系統檢查

在進行電站供水系統檢查時，發現技術供水泵出力正常，技術供水壓力與技術供水流量并沒有出現較大幅度變化；技術供水管路并沒有出現阻塞問題，檢查電動四通閥發現通閥沒有錯位問題，濾水器濾芯在檢修時進行過清理，閥門門芯設置正常。在2011年汛期后檢修時對尾水冷排閥門進行了檢查，檢查結果證明門芯位置設置均不存在失誤；在單機運行狀態下，清水池與尾水取水量均可以達到220m3/s，說明電站中支管并不存在節流問題，檢查發現閥門安裝正確；雙機同時取清水池運行過程中，其中1號機技術供水流量值為170m3/s，2號機技術供水流量值則為180m3/s，相比單機運行狀態下，其供水流量低了40-50m3/s；在2010年對清水池進行過清淤工程，清水池不存在淤泥；兩臺機在雙機清水池取水過程中，空冷器風溫、定子繞組溫度、軸承油溫等普遍較高；在冬季時節，該電站單機運行過程中，其電站清水池冷水溫度為14℃，聯補雙機運行過程中，其清水池溫度為9.5℃，研究表明該電站尾水渠位置冷卻排換熱效果較差；電站尾水冷卻排位置在尾水回水處，通過檢查發現，尾水冷卻排表面存在著一層較厚泥垢，泥垢的存在極大影響了冷卻排散熱效果。

三、電站空冷器風溫偏高問題解決方案

通過對電站空冷器風溫偏高問題進行排查發現，引起風溫偏高問題的原因主要為電站尾水冷卻排表面存在泥垢，其換熱及散熱效果較差。為此，提出解決電站空冷器風溫偏高問題的方案：第一，將聯補水庫排空，吊出電站尾水冷卻排，清除冷卻排散熱管外壁泥垢，檢查冷卻排內壁是否存在結垢問題，保證冷卻排整體性能。第二，考慮到尾水冷卻排位置出現泥垢等問題，采取清理措施只能實現短時間內空冷器運行正常，長時間運行下則仍會出現泥垢等，為此，可以將冷卻排外移，讓尾水直接沖刷冷卻排，提高對流換熱效果。第三，如割管檢測時發現冷卻排內部存在結垢問題，則需要向及時清理，并在清水池中添加軟化水質添加劑；第四，研究發現當前該電站中所采取的水泵軸功率較小，配套發電功率較低，應更換軸承較大水泵，提高配套電機功率等。

實踐證明，通過采取電站空冷器風溫偏高問題解決方案，成功解決了電站空冷器風溫偏高問題，保障了電站運行的穩定性與可靠性。

結語

空冷器屬于電站系統中十分關鍵的設備，其運行狀態影響著電站系統運行的可靠性及穩定性。在某電站運行過程中出現了空冷器風溫偏高問題，通過對風循環系統、空冷器設備、供水系統等檢查，發現電站尾水冷卻排表面存在較厚污垢是引起空冷器風溫偏高異常問題的主要原因，在問題基礎上采取相對應的解決方案，實踐證明，該方案可行，有效保障了電站運行的穩定性及可靠性。

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