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關(guān)鍵詞:現(xiàn)代水電廠管理
1概況
1.1電廠概況
廣州蓄能水電廠(簡稱廣蓄電廠)位于廣州市東北,離廣州約120公里,總裝機(jī)容量2400MW,目前是世界最大的抽水蓄能電廠。A廠和B廠分別裝有四臺300MW可逆式水泵/水輪/電動/發(fā)電機(jī)組。主要機(jī)電設(shè)備從國外進(jìn)口。
A廠第一臺機(jī)組1993年6月29日投產(chǎn),1994年12月1日竣工。
B廠第一臺機(jī)組1999年4月6日投產(chǎn),2000年6月26日竣工。
廣蓄電廠上、下水庫容量均為2700萬m3,落差535m,可供8臺機(jī)組滿負(fù)荷發(fā)電約6小時,抽水約7小時。經(jīng)多年運(yùn)行,其循環(huán)效率達(dá)76%。
A廠50%容量使用權(quán)賣給香港中華電力有限公司,期限40年,兩臺機(jī)組由設(shè)在香港的中電系統(tǒng)控制中心直接控制。A廠的兩臺機(jī)組和B廠的四臺機(jī)組由廣電調(diào)度中心直接控制。
廣蓄電廠擔(dān)任廣東電網(wǎng)和香港中電電網(wǎng)調(diào)峰填谷、事故備用的作用,是廣東電網(wǎng)主力調(diào)頻電廠,是實(shí)現(xiàn)西電東送和三峽電力送廣東的主要技術(shù)保證,同時也是廣東大亞灣核電站和嶺澳核電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)保證。表1是廣蓄電廠投產(chǎn)以來主要運(yùn)行參數(shù)。
廣蓄電廠投產(chǎn)以來主要運(yùn)行參數(shù)表1
電網(wǎng)大型機(jī)組或線路跳閘造成電網(wǎng)周波下降,我廠機(jī)組快速啟動恢復(fù)電網(wǎng)周波。下表為十年來,我廠對電網(wǎng)153次故障快速響應(yīng)啟動成功率100%。造成電網(wǎng)周波下降損失功率均為600MW以上,因此每次啟動都為多臺機(jī)組同時啟動。詳見表2。
廣蓄機(jī)組對電網(wǎng)故障快速響應(yīng)統(tǒng)計(jì)表表2
1.2機(jī)構(gòu)設(shè)置
廣東蓄能發(fā)電有限公司(簡稱廣蓄公司),屬下有廣蓄電廠和在建的惠州蓄能水電廠(簡稱惠蓄電廠)。
廣蓄公司由廣電集團(tuán)控股(占54%),廣東核電投資有限公司占23%股權(quán),國家能源投資公司占23%股權(quán)。
廣蓄電廠機(jī)構(gòu)設(shè)置"三部兩室"。香港中華電力有限公司派來電廠工作的員工,是作為電廠聘用的員工,分別安排在電廠機(jī)構(gòu)的相應(yīng)崗位。早期12人,現(xiàn)在只有4人,到今年底將剩3人。
1.3主要職能
運(yùn)行部負(fù)責(zé)實(shí)時運(yùn)行分部和水工觀測分部管理。實(shí)時運(yùn)行分部負(fù)責(zé)全廠范圍內(nèi)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行管理;水工觀測分部負(fù)責(zé)上、下水庫,地下廠房,引水隧道,廠區(qū)公路,邊坡和廠區(qū)建筑的觀測、維修管理。
檢修部負(fù)責(zé)電氣分部、機(jī)械分部和自動化分部管理。電氣分部負(fù)責(zé)全廠電氣一、二次設(shè)備檢修和維護(hù);機(jī)械分部負(fù)責(zé)全廠機(jī)械設(shè)備的檢修和維護(hù);自動化分部負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件、軟件和傳感器的檢修和維護(hù),工業(yè)電視、通訊等設(shè)備運(yùn)行和檢修。
生技部負(fù)責(zé)物資采購,倉庫管理,安全監(jiān)督、考核,檔案管理,生產(chǎn)統(tǒng)計(jì),培訓(xùn)和生產(chǎn)系統(tǒng)對外聯(lián)系。
辦公室負(fù)責(zé)文秘、人事、勞資、行政、財(cái)務(wù)、汽車管理、保衛(wèi)和對外聯(lián)系,同時還是電廠黨、政、工、婦、計(jì)生的日常歸口部門。
總工室負(fù)責(zé)技改審批,重大技術(shù)問題攻關(guān)和非常規(guī)的大型試驗(yàn)組織協(xié)調(diào)。下屬網(wǎng)絡(luò)中心負(fù)責(zé)辦公自動化的硬件、軟件維護(hù)管理。
2運(yùn)行管理
電廠運(yùn)行是一個特殊的崗位,他們是第一線生產(chǎn)人員,要求知識面寬,熟悉全廠設(shè)備及系統(tǒng),具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和事故分析能力,責(zé)任心強(qiáng),反應(yīng)敏捷,他們的工作表現(xiàn)直接影響到電廠的安全生產(chǎn)。他們要連續(xù)倒班,生活沒有規(guī)律,設(shè)備正常時工作量不大,設(shè)備故障時工作量大,安全責(zé)任重大。
我們針對運(yùn)行崗位特點(diǎn)參考國外經(jīng)驗(yàn),將運(yùn)行人員的工作分成值守、待命值班(ON-CALL)和定期巡檢三部份。
實(shí)時運(yùn)行分部有值長、全控值班員和值班員。其中值長從全控值班員中選拔,經(jīng)驗(yàn)豐富能勝任事故處理,有最高等級授權(quán);全控值班員為能同時勝任A、B兩廠值守工作的運(yùn)行人員;值班員為只能勝任A廠或B廠值守工作的運(yùn)行人員。
2.1值守工作
值守工作崗位要連續(xù)倒班,每班人數(shù)多少對運(yùn)行人數(shù)影響最大。以前電廠每班運(yùn)行人員人數(shù),按能完成電廠設(shè)備較大事故處理的原則進(jìn)行配備。我廠是按設(shè)備正常時的日常工作量進(jìn)行配備。
我廠值守工作由全控值班員擔(dān)任,實(shí)行六班四倒,每班1人,在廠外行政大樓值守中心上班,負(fù)責(zé)對A、B廠八臺機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控。我廠機(jī)組啟/停工況轉(zhuǎn)換和負(fù)荷調(diào)整由廣電調(diào)度和中電調(diào)度負(fù)責(zé),只有在通訊故障或監(jiān)控系統(tǒng)故障時才把控制權(quán)收回由值守人員操作。
2.2待命值班(ON-CALL)
待命值班(ON-CALL)由一位值長和一位值班員組成,他們周一至周五,8小時內(nèi)在廠房上班,周末和8小時外在廠區(qū)待命。接到設(shè)備故障或事故報(bào)告后駕車進(jìn)廠房處理,若需要檢修人員配合時直接通知檢修ON-CALL人員到現(xiàn)場參加事故處理。
他們負(fù)責(zé)將檢修設(shè)備退出備用和檢修后將設(shè)備恢復(fù)備用的安全隔離措施操作。如果需要監(jiān)護(hù)的話,由值班員操作,值長監(jiān)護(hù)。ON-CALL值長還負(fù)責(zé)辦理工作票許可和結(jié)束手續(xù)。
運(yùn)行ON-CALL人員A廠、B廠各設(shè)三組,每組由一位值長和一位值班員組成,每周輪班一次。ON-CALL值長是處理事故的第一線指揮員,他有權(quán)直接通知各部門人員參加事故處理。
A廠、B廠分別由電氣、機(jī)械、自動化各一名組成檢修ON-CALL組,周一至周五,8小時內(nèi)他們?nèi)栽诒景嘟M工作,8小時外在廠區(qū)待命。
廠部每周設(shè)一名中層干部作為ON-CALL負(fù)責(zé)人,當(dāng)班的一周內(nèi)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)較大的事故處理工作,周末行使生產(chǎn)副廠長的職權(quán)。
2.3設(shè)備定期巡檢
為了使巡檢到位,能及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和事故苗頭,我們制訂了巡檢規(guī)程,詳細(xì)規(guī)定各設(shè)備巡檢周期、巡檢內(nèi)容、要摘錄的數(shù)據(jù)和每天巡檢路線。這些都輸入到具有條碼識別的"智能巡檢"數(shù)據(jù)采集器內(nèi),數(shù)據(jù)采集器會自動提示運(yùn)行人員一步步做下去。定期對采集的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分析。
我廠定期巡檢工作由不是當(dāng)班的一組ON-CALL運(yùn)行人員負(fù)責(zé),從周一至周五,8小時內(nèi)執(zhí)行。也就是三組運(yùn)行ON-CALL人員,一組當(dāng)班,一組巡檢,一組休息,每周輪換一次。
2.4防誤操作閉鎖
我廠電氣設(shè)備廣泛采用封閉式結(jié)構(gòu),400V以上的電氣設(shè)備均有可靠的防誤操作程序鎖,500KV采用計(jì)算機(jī)程序閉鎖。設(shè)備退備檢修時,值長把完成這臺設(shè)備的安全隔離措施所有鑰匙鎖進(jìn)一個小盒子內(nèi),鎖這個盒的鑰匙連同辦完工作許可手續(xù)的工作票交給這項(xiàng)檢修工作的工作票負(fù)責(zé)人。這樣在檢修工作結(jié)束之前運(yùn)行人員無法改變安全隔離措施,確保檢修人員的安全。
我廠投產(chǎn)初期經(jīng)原廣東省電力工業(yè)局安監(jiān)處同意,除500KV操作和裝拆臨時接地線操作外,均可實(shí)行一人操作。十多年來沒有發(fā)生過誤操作。
我們一直采用經(jīng)認(rèn)真編寫、認(rèn)真審核的標(biāo)準(zhǔn)操作票。對運(yùn)行人員進(jìn)行較長時間培訓(xùn),分階段、分系統(tǒng)進(jìn)行考核,使他們都掌握全部標(biāo)準(zhǔn)操作票。對不同水平人員進(jìn)行不同的授權(quán)。獲可以一人在電氣設(shè)備上操作的只有幾位經(jīng)驗(yàn)豐富的值長。
有這種授權(quán)的幾位值長技術(shù)水平是電廠最高的,只由他一人操作,沒有監(jiān)護(hù)人也就沒有依賴,自己要對自己生命負(fù)責(zé)。派出去操作的人要注意他當(dāng)時的心理狀態(tài)穩(wěn)定,這是保證安全的重要條件。
防誤操作閉鎖裝置要象其他主要設(shè)備一樣定期維護(hù)。嚴(yán)格執(zhí)行閉鎖程序,堅(jiān)決杜絕隨便解鎖。
2.5規(guī)范管理、量化考核
針對我廠運(yùn)行人員少,素質(zhì)較高,大部份工作都是一個人獨(dú)立完成,監(jiān)管難度大。我們制訂了《運(yùn)行人員規(guī)范化工作條例》共有八章179條,盡量詳細(xì)規(guī)范值長、全控值班員、值班員的各項(xiàng)工作,以及"兩票三制"等各種制度。
還制訂了《工作績效量化考核實(shí)施細(xì)則》共有八章87條,每條都有扣分或加分的具體規(guī)定。每年都組織運(yùn)行人員參與對"條例"和"細(xì)則"進(jìn)行修訂。成立一個由運(yùn)行部長和實(shí)時運(yùn)行分部長等人員組成的考核小組,負(fù)責(zé)定期對每位運(yùn)行人員進(jìn)行考核評分。考核結(jié)果每季度在廠內(nèi)局域網(wǎng)公布,有不同意見可以在10個工作日內(nèi)向考核小組提出。
年終結(jié)算,對分?jǐn)?shù)排在最后的一位,要從新競爭上崗。
我們積極開展多方面探索,力圖逐步做到"凡事有人負(fù)責(zé)、凡事有人監(jiān)督、凡事有章可循、凡事有據(jù)可依"。
3檢修管理
我廠檢修部人員不多,但他們要完成八臺機(jī)組的小修、事故檢修和日常維護(hù)工作,機(jī)組的大修外聘公司提供勞動力,電廠檢修人員也要參加。
3.1"ABC工作卡"系統(tǒng)
為了規(guī)范我們的檢修工作,避免部份設(shè)備檢修的關(guān)鍵技能只有個別員工掌握,萬一該員工離開電廠后造成影響。我廠建立了設(shè)備檢修"ABC工作卡"系統(tǒng)。
該系統(tǒng)把設(shè)備檢修分成A、B、C三類。A類是不用退出設(shè)備運(yùn)行的巡視測量、試驗(yàn)等;B類是需要退出設(shè)備并做安全隔離的檢修(類似一般小修);C類是將設(shè)備解體處理修復(fù)(類似大修和事故檢修)。
制訂每臺設(shè)備A、B、C三類檢修的周期,按計(jì)劃申請執(zhí)行。
編寫詳細(xì)的工作卡,主要內(nèi)容包括工作人數(shù)、工期、安全措施、風(fēng)險(xiǎn)分析、工作步驟,有些還附有照片,使用工具、儀器、儀表,驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等。力圖讓具有一定經(jīng)驗(yàn)的員工拿到這份工作卡就能進(jìn)行工作,而且要求達(dá)到不同的人做同一工作,方法步驟一樣,標(biāo)準(zhǔn)一樣。編寫"ABC工作卡"的工作量十分大,而且還要不斷完善。但這是電廠十分重要的基礎(chǔ)技術(shù)資料。
該系統(tǒng)對檢修新員工培訓(xùn),實(shí)現(xiàn)檢修人員一專多能都起到不可替代的作用。
3.2設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)
1999年我廠引進(jìn)美國工業(yè)企業(yè)廣泛使用的MAXIMO設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分三部份:設(shè)備管理、工作單管理、物資和備品備件管理等。
設(shè)備管理部份:要求將電廠每臺設(shè)備每個元件都給出一個編號,各種設(shè)備的故障類型都有一個標(biāo)準(zhǔn)名稱和代碼。我們"ABC工作卡"都是該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫資料,設(shè)備出現(xiàn)的各種故障、事故及其處理結(jié)果都輸入到該系統(tǒng)。積累了設(shè)備的這些數(shù)據(jù)后,方便進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,從中可以找出一些規(guī)律為狀態(tài)檢修打下基礎(chǔ)。
工作單管理部份:我們建立的標(biāo)準(zhǔn)操作票都是該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫資料。每項(xiàng)檢修工作從申請到運(yùn)行操作票、工作票簽發(fā)、工作許可都?xì)w該系統(tǒng)管理。我們通過對這些工作票、操作票統(tǒng)計(jì)分析,得知一年中各種檢修工作用工情況,也可以得出相關(guān)人員一年內(nèi)完成工作的情況,為考核員工提供依據(jù)。
物資和備品備件管理:我廠從采購申請、采購批準(zhǔn)、材料入庫到領(lǐng)料和領(lǐng)料批準(zhǔn)的過程都必須經(jīng)過該系統(tǒng),手填采購單和領(lǐng)料單的模式在我廠已經(jīng)廢止。這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累,方便備品、備件材料成本統(tǒng)計(jì)。本系統(tǒng)還有各種備品備件和各種材料的最低庫存設(shè)定,到達(dá)最低庫存時可自動生成采購單。
3.3開展以可靠性為中心的維修(RCM)
以可靠性為中心的維修(RCM)早期在美國應(yīng)用于民航飛機(jī)維修,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于核電、石油化工和電力等多種行業(yè)。
該系統(tǒng)認(rèn)為設(shè)備故障模式不只是以前認(rèn)為的浴盆曲線特性,而是共有六種故障模式。通過對各個系統(tǒng)的各部件的功能和故障模式進(jìn)行分析制訂出該系統(tǒng)各元件的維修策略。既可以避免維修不足也可以避免過分維修造成設(shè)備的可靠性降低。它可以在確保可靠性的前提下節(jié)省設(shè)備的維修成本。
3.4機(jī)組大修管理
我廠機(jī)組投運(yùn)十年才進(jìn)行第一次大修。2002年底和2003年底分別對#1機(jī)組和#3機(jī)組進(jìn)行大修。
大修項(xiàng)目確定、技術(shù)措施、安全、質(zhì)量和進(jìn)度控制均由電廠負(fù)責(zé)。自動化設(shè)備和電氣設(shè)備(除定子槽楔更換)的大修工作由電廠檢修部員工完成,設(shè)備拆、裝和機(jī)械部份由外包公司完成。
大修現(xiàn)場指揮由電廠檢修部正/副部長擔(dān)任。大修監(jiān)理由廣州健翔咨詢有限公司承擔(dān)。
兩臺機(jī)組大修后處理了安裝期間的遺留問題,處理經(jīng)十年運(yùn)行積累起來的設(shè)備缺陷,還進(jìn)行多項(xiàng)更新改造。大修后運(yùn)行情況良好。
4安全生產(chǎn)管理
安全管理要體現(xiàn)"以人為本"和"預(yù)防為主"的方針。我廠一方面執(zhí)行上級關(guān)于安全生產(chǎn)管理的各種規(guī)章,另一方面積極探索一套有效的安全管理系統(tǒng),逐漸擺脫強(qiáng)調(diào)事后追究,而強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)安全基礎(chǔ)工作,在預(yù)防上下功夫。
根據(jù)"海恩法則"一次嚴(yán)重事故背后有29次輕微事故,有300次未遂事故,有1000起事故隱患。要清除一次事故必須將隱藏的上千次的隱患、未遂事故等清除,否則事故不可避免。根據(jù)安全專家對170萬起事故分析得出:人為因素占88%,工程因素占10%,自然災(zāi)害占2%。只要我們探索一套科學(xué)適用的方法控制人為因素和工程因素,那么絕大部分事故就可以避免。
從1995年開始我廠引進(jìn)了南非NOSA安、健、環(huán)"五星安全"管理系統(tǒng),逐步把這套系統(tǒng)的理念和具體做法結(jié)合到我廠的工作實(shí)踐中,逐漸變成每位員工的自覺行動。2000年~2003年連續(xù)4年獲"四星"級,今年八月下旬南非評審專家到我廠評審,我廠獲"五星"級,得94.41分的好成績。91~100分為"五星"級。NOSA安、健、環(huán)評定的星級只在一年內(nèi)有效,不是終生制。
NOSA安全、健康、環(huán)保"五星安全"管理系統(tǒng)分為五個方面,共七十二個元素。我們結(jié)合本廠情況按國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂這七十二個元素涉及的各項(xiàng)工作的標(biāo)準(zhǔn),用這些標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范我們的各項(xiàng)工作,在日常實(shí)踐中要有文字記錄反映員工是遵從這些標(biāo)準(zhǔn)工作的,現(xiàn)場狀態(tài)也反映所有設(shè)備、設(shè)施、環(huán)境都符合這些標(biāo)準(zhǔn)。
該系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)每個員工的參與,在進(jìn)行每項(xiàng)工作開始前要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析,然后采取措施盡量降低風(fēng)險(xiǎn)。強(qiáng)調(diào)采用技術(shù)措施降低風(fēng)險(xiǎn),而個人防護(hù)只是最后一道防線。
每年自己內(nèi)審兩次,內(nèi)審查出的不足,限期整改。每年請南非NOSA公司專家來廠進(jìn)行評審,重點(diǎn)查有關(guān)記錄,其次是現(xiàn)場。最后給出得分和星級,并提交詳細(xì)報(bào)告,指出不足和需要整改的地方。評審過程對前一年提出的整改項(xiàng)目也是重點(diǎn),若只停留在去年水平,則達(dá)不到原來分?jǐn)?shù)。該系統(tǒng)重視不斷改善、不斷提高。
5結(jié)束語
1.1計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)存在的風(fēng)險(xiǎn)
監(jiān)控工作包含設(shè)備實(shí)時運(yùn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控和設(shè)備巡檢兩部分,在設(shè)備實(shí)時監(jiān)控過程中,主要存在的風(fēng)險(xiǎn)為:設(shè)備運(yùn)行異常、故障信號得不到回應(yīng)的情況出現(xiàn),發(fā)生這種情況的主要原因有:1)信號傳送不通暢、設(shè)備的信號回路不動作造成;2)人為失誤,當(dāng)值班人員精神狀態(tài)不好、思想不集中時,容易發(fā)生警報(bào)信息漏聽的情況;3)當(dāng)操作人員對某些現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行操作時(如:廠用電倒換、監(jiān)控電源切換等),會產(chǎn)生大量的警報(bào)信息,導(dǎo)致值班員未能及時發(fā)現(xiàn)參夾其中的真正設(shè)備故障信號,或因某些設(shè)備警報(bào)信號誤動未及時處理,在重復(fù)告警過程中導(dǎo)致值班人員產(chǎn)生麻痹思想,從而發(fā)生對警報(bào)信息的誤判和漏聽情況。針對以上情況,水電廠運(yùn)行值班人員宜應(yīng)制定了相關(guān)制度加以防范,如:(1)要求值班人員在當(dāng)值期間定期對測試、檢查通信通道是否通暢,監(jiān)控語音報(bào)警系統(tǒng)是否正常;(2)定期對監(jiān)控信息復(fù)查,利用監(jiān)控系統(tǒng)對運(yùn)行設(shè)備巡檢等,把這些要求建立為一項(xiàng)規(guī)程制度執(zhí)行。(3)發(fā)現(xiàn)問題及時反饋給檢修相關(guān)班組,加快對信號誤報(bào)的檢查處理,確保信號回路的正常運(yùn)行。
1.2監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行操作存在的風(fēng)險(xiǎn)
依靠遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)對生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行操作,從而達(dá)到改變現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的目的,其中包括:設(shè)備的啟停、線路開關(guān)的分合、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置(如:發(fā)電機(jī)組的功率設(shè)定、控制方式的更改等),在這些工作中,主要要防止設(shè)備的誤啟停操作、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)設(shè)置錯誤,導(dǎo)致設(shè)備相關(guān)功能誤投或誤退。造成上述現(xiàn)象的原因主要有:1)值班人員聽錯命令,沒有執(zhí)行口令復(fù)誦制度;2)值班人員精神狀態(tài)不好,導(dǎo)致誤設(shè)值(特別是夜班零點(diǎn)過后的時間段);3)由于無意中誤碰監(jiān)控設(shè)備導(dǎo)致誤設(shè)值,由于現(xiàn)今的遠(yuǎn)程監(jiān)控控制主要通過電腦操作實(shí)現(xiàn),值班人員在值班時無意中觸碰到鍵盤或鼠標(biāo),從而發(fā)生誤設(shè)值的情況。為了杜絕此類事情的放生,故在在監(jiān)控系統(tǒng)對設(shè)備參數(shù)的更改、設(shè)值與控制流程的操作程序中設(shè)了“確認(rèn)”環(huán)節(jié)來防止此類情況的出現(xiàn),并且在操作過嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)護(hù)操作制度。
1.3設(shè)備定期工作存在的風(fēng)險(xiǎn)
設(shè)備日常定期工作包括:設(shè)備定期切換、備用設(shè)備定期啟動試驗(yàn)、電機(jī)絕緣測量等,在這些工作中較常出現(xiàn)的安全問題有:1)不按規(guī)定的時間間隔完成或不做;2)出現(xiàn)人為的錯漏,如:在操作等待過程中離開或在操作過后沒有及時將設(shè)備恢復(fù)為正常運(yùn)行狀態(tài);3)操作步驟錯誤或不按規(guī)程要求執(zhí)行,引起不安全事件的發(fā)生,如:測量設(shè)備電機(jī)絕緣時未完全斷開被測設(shè)備電源,存在突然來電可能,造成設(shè)備儀表損壞;為了避免此類事故發(fā)生,堅(jiān)決執(zhí)行工作許可與監(jiān)護(hù)制度,由值班負(fù)責(zé)人簽發(fā)確認(rèn),由兩個值班員共同完成。同時還應(yīng)進(jìn)一步完善運(yùn)行臺帳,將該類工作的時間和結(jié)果及時建立臺帳,以備查詢。在設(shè)備日常巡檢工作中,主要存在的風(fēng)險(xiǎn)問題是設(shè)備的異常缺陷未及時發(fā)現(xiàn),致使設(shè)備帶病工作,嚴(yán)重時會使事態(tài)進(jìn)一步惡化,造成這種情況發(fā)生的主要原因一方面是由于個別值班員的責(zé)任心不強(qiáng),沒有及時、按時的對設(shè)備進(jìn)行的巡檢,或是在檢查中不細(xì)心、偷工減料,對某些要檢查的地點(diǎn)、項(xiàng)目漏檢,對此制定了相應(yīng)的巡檢規(guī)定,在運(yùn)行規(guī)程中明確了各個系統(tǒng)在巡檢中所應(yīng)該重點(diǎn)注意的事項(xiàng),并將每班的巡檢情況記錄在值守日志里面,以此來將責(zé)任精確到個人。
1.4設(shè)備倒閘操作存在的風(fēng)險(xiǎn)
在設(shè)備的日常倒閘操作中,較容易出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)問題有:1)違反安全規(guī)程規(guī)定無票操作,在操作過程中跳項(xiàng)、漏項(xiàng)或在操作中不使用五防系統(tǒng);2)由于值班員對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不了解或本身業(yè)務(wù)水平不夠造成填寫操作票錯誤,審票員未能及時將錯誤修正,造成錯票的產(chǎn)生;3)由于操作人員對設(shè)備不熟悉,缺乏操作經(jīng)驗(yàn),對操作的結(jié)果不能正確判斷,或?qū)Σ僮骱蠊荒苷_預(yù)判,造成不安全事件的發(fā)生;4)由于操作人員與監(jiān)護(hù)人員精神狀態(tài)不佳,造成操作出錯或操作不到位甚至走錯間隔,造成誤操作。針對于設(shè)備倒閘操作的主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),水電廠運(yùn)行值班人員宜采取以下措施:1)嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)規(guī)程,嚴(yán)格執(zhí)行操作票“三級審查”制度、監(jiān)護(hù)制度、唱票與復(fù)誦制度,嚴(yán)禁無票操作或操作過程中跳項(xiàng)操作;2)嚴(yán)格執(zhí)行“五防”管理制度,不斷加強(qiáng)對“五防”系統(tǒng)的管理與完善,五防系統(tǒng)應(yīng)及時跟蹤、采集現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)并與之對應(yīng),確保操作的安全執(zhí)行;3)建立標(biāo)準(zhǔn)操作票數(shù)據(jù)庫,分別針對現(xiàn)場設(shè)備的各種操作任務(wù)進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)操作票的編寫,以便操作人員的調(diào)查用與參考,盡量減少錯票形成的可能性;4)加強(qiáng)對運(yùn)行值班人員的操作技能培訓(xùn),在進(jìn)行操作時操作監(jiān)護(hù)人員應(yīng)由具備豐富操作經(jīng)驗(yàn)的人員擔(dān)任,同時應(yīng)盡量避免在凌晨至早晨的時間段進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備的倒閘操作,避免操作人員較長時間內(nèi)的連續(xù)操作,確保倒閘操作的準(zhǔn)確性與安全性。
1.5應(yīng)急突發(fā)事件處置處存在的風(fēng)險(xiǎn)
在發(fā)生突發(fā)事件時,由于事發(fā)突然、情況緊急,這就需要值班人員具備反應(yīng)迅速、判斷準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)素質(zhì),要快速、準(zhǔn)確、有條不紊的進(jìn)行相關(guān)操作處理,將故障設(shè)備與正常設(shè)備隔離開來,制止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。在這方面存在的安全風(fēng)險(xiǎn)有:1)由于事發(fā)突然,值班人員因緊張慌亂,未能正確處理操作,未能及時將故障設(shè)備與正常設(shè)備隔離開來,引起事態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大;2)由于對設(shè)備運(yùn)行情況不熟悉,未能及時作出正確的判斷處理;3)由于值班人員經(jīng)驗(yàn)不夠豐富,導(dǎo)致反應(yīng)時間過長,造成設(shè)備損壞。針對以上情況,水電廠運(yùn)行值班人員宜采用以下防范措施:1)在監(jiān)控系統(tǒng)中,針對各種可能出現(xiàn)的設(shè)備異常、故障情況編寫“設(shè)備故障處理指導(dǎo)”,由監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)控警報(bào)信息及時推出“設(shè)備故障處理指導(dǎo)”內(nèi)容畫面,為值班人員對設(shè)備異常與故障的處理提供依據(jù)和指導(dǎo);2)定期進(jìn)行反事故演習(xí)與反事故預(yù)想,使值班人員熟悉各種事件的處理方法;3)制定嚴(yán)格、規(guī)范的設(shè)備缺陷登記、管理和消除制度,使設(shè)備在正常、良好的工況下運(yùn)行。
2.結(jié)語
葛洲壩水利樞紐是1970年代在長江干流上興建的第一座集航運(yùn)、發(fā)電、防洪于一體的綜合性大型水利樞紐工程,葛洲壩水電站是樞紐的主要組成部分,是三峽水電站的反調(diào)節(jié)電站,設(shè)計(jì)裝機(jī)21臺,總裝機(jī)容量2715MW。從1981年工程開始發(fā)揮效益以來,機(jī)組已實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行23年。
電站年平均流量14300m3/s,年平均水量4529億m3,最小入庫流量2900m3/s,多年平均含沙量為1.2kg/m3,最大含沙量10.5kg/m3,年輸沙量5.26億噸,總庫容15.7億m3。大江電站裝機(jī)14臺,裝機(jī)容量1750MW;二江電站裝機(jī)7臺,裝機(jī)容量965MW,分別由原哈爾濱電機(jī)廠與東方電機(jī)廠設(shè)計(jì)、制造,其水輪機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1:
葛洲壩樞紐大壩的壩軸線中部布置泄水閘,兩測是大江和二江電站,電站的兩外側(cè)為大江和二江船閘。由于葛洲壩電站位于南津關(guān)彎道的下段,在彎道環(huán)流作用下,泥沙產(chǎn)生橫向位移,底層含沙量大、粒徑粗的泥沙向凸岸右側(cè)運(yùn)動,表層清水向凹岸二江一側(cè)運(yùn)動,過機(jī)泥沙粒徑大小的分布與過機(jī)泥沙含量的分布成正比,愈靠右岸的機(jī)組,過流部件的磨蝕愈嚴(yán)重,過機(jī)含沙量和粒徑分布規(guī)律是:二江小而細(xì),大江大而粗,二江電站的含沙量為斷面(宜昌)平均值的0.94~0.98倍,18#為1.37倍,21#為1.6倍。過機(jī)泥沙粒徑18#為二江的1.2~2.0倍,21#為1.2~2.9倍。最大粒徑達(dá)0.62mm,單機(jī)年過沙量在1500萬噸左右。為了提高水輪機(jī)過流部件的抗氣蝕性能和抗磨損能力,葉片材料采用0Cr13Ni4-6Mo不銹鋼鑄造,中環(huán)采用不銹鋼材料,8#~21#機(jī)下環(huán)還增設(shè)900mm的不銹鋼段。
2過流部件的磨蝕情況
葛洲壩電廠水輪機(jī)的磨蝕與國內(nèi)多泥沙河流水電廠同類機(jī)組具有共同的特點(diǎn),即含沙量愈大,硬度愈硬,沙粒愈粗,運(yùn)行時間愈長,磨蝕愈嚴(yán)重。過流部件的磨蝕是泥沙磨損和空蝕聯(lián)合作用的結(jié)果,具體情況如下:
2.1轉(zhuǎn)動部件的磨蝕
2.1.1葉片的磨蝕
葛洲壩電廠水輪機(jī)葉片材質(zhì)選用抗磨蝕性能優(yōu)良的OCr13Ni4-5Mo(125MW機(jī)組)和OCr13Ni6Mo(170MW機(jī)組)鑄造而成,但磨蝕依然存在。其進(jìn)水邊愈靠外緣磨損愈重,頭部外緣磨損十分驚人,曾在15#機(jī)葉片上鉆孔試驗(yàn),運(yùn)行近40000小時,頭部外緣磨損不小于16mm,厚度僅正面就磨損2.4mm。葉片出水邊的磨損狀況與進(jìn)水邊相似,也是愈靠外緣磨損愈重,出水邊外緣磨損特別嚴(yán)重,3#機(jī)運(yùn)行60000小時后,出水邊厚度減少不小于的13mm;20#機(jī)運(yùn)行24000的小時,厚度減少21mm,運(yùn)行近38000小時,葉片與轉(zhuǎn)室的間隙難以測量,葉片外緣端面200mm×70mm×60mm穿透性磨蝕坑幾乎連成片,被迫利用中環(huán)進(jìn)人孔盤車補(bǔ)焊磨蝕破壞部位。19#~21#運(yùn)行80000小時,葉片外緣磨蝕和背面啃邊十分嚴(yán)重,在葉片采取了防護(hù)措施的條件下,其出水邊外緣圓角已不復(fù)存在,外緣形同狼牙狀的“利刃”,部分已穿孔。1999年底,20#機(jī)擴(kuò)大性大修,更換了五個帶裙邊的不銹鋼新葉片,葉片與裙邊是整鑄經(jīng)機(jī)加工而成,運(yùn)行不到20000小時,裙邊磨蝕嚴(yán)重,下端厚度由原來的15mm成為“利刃”,根部厚度40mm局部蝕穿,不得已對部分裙邊修型。葉片與轉(zhuǎn)輪室單邊間隙逐年增大,1#~7#機(jī)以0.3mm/年增加,8#~21#機(jī)以0.76~1.12mm/年增加,且背面吊孔處1000mm×250mm是其強(qiáng)氣蝕區(qū),磨蝕嚴(yán)重;葉片外緣背面啃邊在其轉(zhuǎn)動中心線處最嚴(yán)重,離中心線愈遠(yuǎn)啃邊相對較輕。
2.1.2輪體、連接體、泄水錐的磨蝕
轉(zhuǎn)輪體的材質(zhì)為ZG20MnSi,連接體、泄水錐的材質(zhì)為碳素鋼焊接而成,由于其相對流速不大,因此磨損是其破壞的主要形式。以5#機(jī)為例,運(yùn)行26345小時,發(fā)現(xiàn)其表面布滿了魚鱗坑,這些魚鱗坑與相對流速方向相同,多數(shù)深度小于0.6mm,少數(shù)深度在0.6~1.5mm之間,其4#葉片下轉(zhuǎn)輪體上原補(bǔ)焊的兩個焊疤,軸向焊疤高出表面2.9mm,周向焊疤高出表面1.5~2.1mm不等。隨著運(yùn)行小時的增加,魚鱗坑增大加深,磨損加劇。
2.2固定部件的磨蝕
2.2.1轉(zhuǎn)輪室的磨蝕
葛洲壩電廠水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪室的磨蝕是比較典型的,兩臺170MW機(jī)組中環(huán)的材質(zhì)分別為0Cr13和1Cr18Ni9Ti,基礎(chǔ)環(huán)、下環(huán)的材質(zhì)為碳素鋼,運(yùn)行21000小時,1#機(jī)中環(huán)、下環(huán)就出現(xiàn)了局部磨蝕,進(jìn)行了局部補(bǔ)焊打磨處理;運(yùn)行近120000小時,中環(huán)局部材料整塊剝落0.4m2,其混凝土基礎(chǔ)也被掏空,中環(huán)局部厚度僅有4mm,只得將脫落部位鑲嵌不銹鋼板,并對中環(huán)實(shí)施大面積灌漿處理。3#~6#水輪機(jī)中環(huán)材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti,7#機(jī)為0Cr13Ni5Mo,下環(huán)的材質(zhì)均為碳素鋼,由于中環(huán)與下環(huán)的連接不是光滑過渡,而是中環(huán)高出下環(huán)7~10mm,致使下環(huán)出現(xiàn)嚴(yán)重的磨蝕破壞,在中環(huán)與下環(huán)聯(lián)接法蘭的圓周表面上,高120~150mm范圍內(nèi)均出現(xiàn)蜂窩狀氣蝕,最深達(dá)55mm,迫使每次機(jī)組大修時用不銹鋼焊條向下堆焊200mm左右的過渡層。8#~21#水輪機(jī)中環(huán)材質(zhì)與3#~6#機(jī)相同,下環(huán)汲取了3#~7#機(jī)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),向下延伸了900mm的不銹鋼段,其余為碳素鋼,在新機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)行8000小時左右鑒定性大修中,中環(huán)中上部圓周內(nèi)有少量魚鱗坑,下環(huán)表面均布滿較淺的魚鱗坑。在運(yùn)行了40000小時左右時,整個過流部件上均布滿了0.5~1.5mm深的魚鱗坑,且在下環(huán)的“喉管”處(球面與錐面的過渡部位)300mm左右的高度內(nèi)存在一個明顯的磨損帶,形同沖擊出的沙灘帶,磨損十分嚴(yán)重。在運(yùn)行了100000小時左右時,中環(huán)的磨損已十分嚴(yán)重,20#機(jī)中環(huán)經(jīng)鉆孔測量其厚度僅有15mm,比設(shè)計(jì)加工的25mm減少了10mm,即中環(huán)的年磨損量不小于0.71mm。
2.2.2活動導(dǎo)葉的磨蝕
活動導(dǎo)葉無明顯的磨蝕痕跡;運(yùn)行60000小時左右時,立面密封下部鴿尾槽磨蝕,高80mm,呈正八字形,下部密封條無法固定,導(dǎo)葉下端面出現(xiàn)蜂窩狀氣蝕破壞,深度達(dá)20~30mm,下端面出水角部分缺損;運(yùn)行大于100000小時,除導(dǎo)葉下端面和出水角磨蝕面積增大外,下軸頸過渡球面局部磨蝕,由于導(dǎo)葉表面已進(jìn)行抗磨蝕材料保護(hù),因此,表面無明顯的磨蝕痕跡。
2.2.3其它部位的磨蝕
底環(huán)、固定導(dǎo)葉與下部護(hù)板,支持蓋中、下段外側(cè),在機(jī)組運(yùn)行的初期,磨損不明顯,僅局部有較淺的魚鱗坑。隨著運(yùn)行時間的延長,底環(huán)上止漏密封內(nèi)側(cè)至圓弧表面磨蝕嚴(yán)重,出現(xiàn)溝槽,底環(huán)外圓與座環(huán)基礎(chǔ)內(nèi)圓接縫處間隙隨運(yùn)行時間的增加越來越大,以1#、2#機(jī)最為明顯,已達(dá)20~45mm。固定導(dǎo)葉與基礎(chǔ)護(hù)板,支持蓋中、下段外側(cè),蝸殼進(jìn)人門內(nèi)側(cè)已布滿了魚鱗坑,深淺不一,磨損已相當(dāng)嚴(yán)重,均在運(yùn)行大于60000小時后的機(jī)組大修中采用抗磨蝕材料進(jìn)行了保護(hù)。
3過流部件防護(hù)情況
葛洲壩電廠運(yùn)行初期,水輪機(jī)過流部件的磨蝕研究大多是試驗(yàn)室結(jié)論,需要通過實(shí)踐來檢驗(yàn)。因此,從第一臺機(jī)組投運(yùn)開始,對水輪機(jī)過流部件的磨蝕破壞問題就十分重視,在科研院所的支持下,尋找防護(hù)水輪機(jī)過流部件的金屬與非金屬材料,以減緩其磨蝕破壞的速度,延長機(jī)組的檢修期,縮短檢修時間。
(1)1983年3月,在3#機(jī)轉(zhuǎn)輪體和中環(huán)上涂刷兩塊環(huán)氧砂漿進(jìn)行抗磨試驗(yàn),經(jīng)30000小時運(yùn)行,涂層被沖掉;同年7月,在2#機(jī)2#葉片上進(jìn)行0Cr18Ni6Mo三相焊條和0Cr13Ni6Mo母材焊條進(jìn)行補(bǔ)焊試驗(yàn),1984年2月檢查,0Cr13Ni6Mo母材焊條效果良好。
(2)1984年8月,在7#機(jī)葉片正面吊孔蓋板上涂刷鎳保護(hù)層,運(yùn)行20000小時,停機(jī)檢查,已無蹤跡。
(3)1986年2月,在5#機(jī)轉(zhuǎn)輪體、葉片、中環(huán)部位分別噴焊一小塊鎳基Ni1、Ni2、Ni3金屬粉末保護(hù)層,在進(jìn)水邊涂刷蓖麻油型互穿網(wǎng)絡(luò)高分子保護(hù)層,運(yùn)行22000小時,經(jīng)檢查轉(zhuǎn)輪體上殘存部分Ni3噴焊層,2#葉片正面進(jìn)口外緣噴焊的650×180Ni1已龜裂,用錘子敲擊可使其脫落,中環(huán)上噴焊的Ni2已無痕跡;涂刷的蓖麻油型互穿網(wǎng)絡(luò)高分子保護(hù)層被沖掉;1987年在3#機(jī)和2#機(jī)過流部件上大面積涂刷該保護(hù)層,厚度0.1~0.2mm,運(yùn)行8000小時在底環(huán)和導(dǎo)葉上還存在薄膜痕跡,運(yùn)行20000多小時后被沖掉。
(4)1987年2月,長委會科研所在9#機(jī)葉片上用抗磨涂層冷態(tài)環(huán)氧8021涂在葉片吊孔及出水邊外緣正面,機(jī)組運(yùn)行20000多小時,涂層全部沖掉,保護(hù)作用不明顯。
(5)1988年4月,在1#機(jī)葉片正面、輪轂、連接體、泄水錐、活動導(dǎo)葉、底環(huán)、基礎(chǔ)環(huán)、下環(huán)等過流部件涂了環(huán)氧金剛砂涂料保護(hù)層,分別運(yùn)行4600小時、12300小時、15000小時檢查,除葉片正面進(jìn)水邊頭部、出水邊外緣和基礎(chǔ)環(huán)上部連接縫一周高100mm脫落外,其余均起到了保護(hù)過流部件的作用。
(6)1989年3月,國內(nèi)七個科研院所,在20#機(jī)過流部件上進(jìn)行多種抗磨蝕材料的對比試驗(yàn)。天津勘測設(shè)計(jì)院水科所的雙層次尼龍、聚氨脂橡膠片、復(fù)合樹脂砂漿;西安黃河機(jī)器廠的HH896-1環(huán)氧砂漿;黃委會水科所的S-80美國聚氨脂橡膠;蘭州電力修造廠的Ni57、Ni50A金屬粉沫噴焊;冶金部鋼鐵研究總院的金屬陶瓷帖片;中科院金屬研究院的不銹鋼焊條、鈦合金帖片等。運(yùn)行17919小時后,1992年初停機(jī)檢查,發(fā)現(xiàn)過流部件遭受到最為嚴(yán)重的破壞,對比試驗(yàn)的抗磨蝕材料幾乎全部剝落。由于多種抗磨蝕材料的附著力不同,在運(yùn)行中剝落的時間有差異,葉片正、背面從進(jìn)水邊至出水邊,從葉片根部至外緣,大大小小的蝕坑形同“梯田”,局部蝕坑60mm×35mm;轉(zhuǎn)輪體上同時出現(xiàn)了一些蝕坑,局部40mm×20mm,迫使對其過流部件進(jìn)行全面地環(huán)氧金剛砂修復(fù)與防護(hù),并在1999年將五個葉片全部更換。
(7)1992年3月,北京中山公司在20#機(jī)3#葉片背面和9#機(jī)4#葉片正面進(jìn)行了美國超能強(qiáng)化DP.DL抗磨涂層試驗(yàn),其它八個葉片全部涂敷黃委會水科院的環(huán)氧金剛砂涂層,運(yùn)行約6000小時檢查,20#機(jī)的美國涂層全部剝落,環(huán)氧金剛砂涂層保留90%以上;9#機(jī)美國涂層保留近90%,環(huán)氧金剛砂涂層完好無損。
(8)1996年11月,在16#機(jī)4個葉片的頭部正背面進(jìn)行兩種彈性體材料(聚氨脂類)的抗磨蝕試驗(yàn),運(yùn)行約25000小時(一個大修期)停機(jī)檢查,葉片背面米色彈性體材料剝落,正面雖已剝落,但未磨損,估計(jì)剝落時間不長;葉片背面茶色彈性體材料剝落50%,正面完好。
(9)1997年,在20#機(jī)和21#機(jī)中環(huán)上用環(huán)氧金剛砂涂層作基礎(chǔ),表面涂敷彈性體材料(聚氨脂類),運(yùn)行約6000小時(1年)后幾乎全部剝落,僅在中環(huán)上部殘存少許。
(10)2001年12#機(jī)更換下來的葉片上進(jìn)行高速火焰噴涂裙邊和葉片背面外緣300mm的碳化鎢材料,于2002年安裝在15#機(jī)上;2001年底,在18#機(jī)進(jìn)行了相同的試驗(yàn),效果待定。
通過上述試驗(yàn),從1989年開始,篩選出適宜葛洲壩電廠水輪機(jī)過流部件的抗磨蝕涂層,即黃委會水科院、全國水力機(jī)械抗磨損研究試驗(yàn)總站二個單位研制的、獲國家發(fā)明獎的環(huán)氧金剛砂涂層。該涂層抗磨蝕效果顯著,價(jià)格便宜,施工簡單,可在轉(zhuǎn)輪室內(nèi)大面積涂敷,其涂層在固定部件和轉(zhuǎn)輪體上的四年保留量不小于90%,對葉片背面的保護(hù)效果不理想,約80%左右,主要是葉片背面強(qiáng)汽蝕區(qū)的四年保留量為零。因此,轉(zhuǎn)輪室中環(huán)和葉片背面外緣的保護(hù)是目前需要解決的問題。
4幾點(diǎn)看法
隨著三峽水庫2003年6月10日蓄水至135m高程,上游河道加寬,水流速度減慢,含泥沙量已明顯減少,葛洲壩電廠的水輪機(jī)運(yùn)行條件得到改善,過流部件的磨損破壞速度得到緩解。但應(yīng)清楚地看到:三峽水庫是蓄清排渾,在夏季仍然要將滯留在庫內(nèi)的泥沙排至葛洲壩水庫,水輪機(jī)磨蝕依然存在,其磨蝕特點(diǎn)將會發(fā)生發(fā)變化,抗磨蝕措施需相應(yīng)調(diào)整。
(1)葛洲壩電廠的機(jī)組已運(yùn)行二十多年,其過流部件固定部分的壁厚已減薄,更換難度大,需要科研部門研制適應(yīng)低水頭、大流量、附著力大、現(xiàn)場可操作性強(qiáng)的抗磨蝕材料來延長其使用壽命,尤其是要延長中環(huán)的使用壽命。
(2)葉片外緣端面、背面的“啃邊”、出水邊外緣圓角除修正翼型以外,應(yīng)研制轉(zhuǎn)輪不吊出機(jī)坑的有效、實(shí)用的處理措施。
(3)抗磨蝕涂層在真機(jī)上試驗(yàn)應(yīng)謹(jǐn)慎,不要在同一個部件上進(jìn)行兩種或兩種以上材料的試驗(yàn);沒有經(jīng)過中間試驗(yàn)就在大型機(jī)組上作大面積的試驗(yàn)是不可取的,其代價(jià)也是昂貴的。
(4)環(huán)氧金剛砂涂層等防護(hù)材料的配方、施工工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)科學(xué)、規(guī)范,有一套完備的標(biāo)準(zhǔn)化體系,即有一套完整的質(zhì)量保證體系,以保證該工藝措施健康的發(fā)展和不斷創(chuàng)新。
環(huán)氧金剛砂涂層在葛洲壩電廠水輪機(jī)過流部件上的應(yīng)用是成功的。15年來,全廠21臺機(jī)組在大修中均采用環(huán)氧金剛砂涂層對過流部件進(jìn)行保護(hù),延長了水輪機(jī)的使用壽命,縮短了檢修時間。但是,也清楚地認(rèn)識到:環(huán)氧金剛砂涂層不是萬能的,對葉片背面的保護(hù)有限,尤其葉片外緣背面強(qiáng)氣蝕區(qū)和轉(zhuǎn)輪室中環(huán)最需要防護(hù)的部位還不能湊效,需要進(jìn)一步探索和研究,以完善其抗磨蝕性能,解決水電廠的這個老大難問題。
參考文獻(xiàn)
[1]李品炎.葛洲壩二江電廠水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行與維護(hù).葛洲壩電廠發(fā)電十周年論文集.
[2]李品炎.葛洲壩水電廠站水輪機(jī)磨蝕與維護(hù).水機(jī)磨蝕論文集.1997.
水廠總體監(jiān)控方案的確定應(yīng)以水處理為依據(jù),包括泵站控制系統(tǒng)、沉淀和過濾控制系統(tǒng)、恒壓供水控制系統(tǒng)、混凝投藥控制系統(tǒng)、加氯消毒控制系統(tǒng)、排污處理控制系統(tǒng)等工藝管理,水處理工藝流程為:取水口加藥反應(yīng)沉淀過濾消毒加壓市區(qū)管網(wǎng)。根據(jù)工藝要求和控制指標(biāo),應(yīng)運(yùn)用MPI網(wǎng)絡(luò)將水處理的各個子系統(tǒng)連為一體,在控制中心通過組態(tài)軟件對其進(jìn)行監(jiān)控,總體控制方案為:混凝投藥控制器和加氯消毒控制器采用S7-300PLC,其余采用S7-200PLC,組態(tài)軟件為力控6.0,采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為單元級和現(xiàn)場級。以泵站控制系統(tǒng)為例,其控制方案為:采用S7-200PLC作為控制平臺,負(fù)責(zé)對泵站數(shù)據(jù)的采集,泵站和控制中心的通信通過外置式GSM調(diào)制解調(diào)器來實(shí)現(xiàn),觸摸屏為就地控制接口,系統(tǒng)框圖如圖1。
2軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)好的各子系統(tǒng)的硬件配置,設(shè)計(jì)PLC控制軟件、組態(tài)監(jiān)控軟件和觸摸屏控制軟件,以泵站控制系統(tǒng)為例,其任務(wù)是按照控制中心的指令,向水廠提供水源,并對泵站的水泵運(yùn)行情況、供電等信息進(jìn)行實(shí)時采集,然后傳送給控制中心,實(shí)現(xiàn)泵站無人值守。根據(jù)泵站工藝,在SMS工作原理指導(dǎo)下,提供短信息服務(wù),發(fā)送規(guī)則為開機(jī)/關(guān)機(jī)、系統(tǒng)出現(xiàn)故障、定時設(shè)置和控制中心命令。為達(dá)到泵站無人值守的設(shè)計(jì)要求,可通過標(biāo)準(zhǔn)的RS—2485串行通信網(wǎng)絡(luò)和自由口模式,自主選擇通信協(xié)議,以此構(gòu)成PLC的分布式網(wǎng)絡(luò)。PLC軟件設(shè)計(jì)流程為:初始化接受信息并處理水泵控制壓力、流量采集并處理故障信息采集并處理信息發(fā)送;根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求,開發(fā)界面應(yīng)包括啟始界面、模式選擇界面(分為自動運(yùn)行和手動操作)、報(bào)警界面及幫助界面等。
3水廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及功能
3WN6是一種經(jīng)濟(jì)型低壓智能斷路器,通過模塊化的工程設(shè)計(jì),可確保通訊、保護(hù)、測量等功能更為可靠穩(wěn)定,且便于拆卸和維修,能夠在線對開關(guān)功能進(jìn)行數(shù)字化編輯。正常生產(chǎn)時,操作人員通過S7-315系統(tǒng)上的觸摸屏模擬流程和觸摸按鈕,便可以準(zhǔn)確掌握各系統(tǒng)的工藝流程及設(shè)備運(yùn)行情況,并可以通過自動運(yùn)行或手動操作兩種控制方式來控制各設(shè)備的開和停,便于設(shè)備的檢修及事故的處理。本系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后,便可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制和后臺在線組態(tài)等功能,操作人員在后臺微機(jī)上便可以準(zhǔn)確掌握各配電室低壓開關(guān)的分/合情況及水廠裝置的運(yùn)行情況,系統(tǒng)可以動態(tài)顯示各電氣設(shè)備的電壓、電流的波動情況,實(shí)時性更強(qiáng)。此外,還可以隨機(jī)記錄越限事件、報(bào)警信息等,為生產(chǎn)管理和事故控制提供了很大的便利性。PLC的推廣應(yīng)用是水廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)得以建立的關(guān)鍵,該編程控制器簡單易用、可靠性高,而且通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng),根據(jù)水廠的水處理工藝和工程設(shè)計(jì)要求,對各凈水環(huán)節(jié)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),滿足了水廠自動化生產(chǎn)和管理的需求。
4結(jié)論
1.1原料精制以火電廠用煤為例,通常情況下燃燒的煤炭是從煤場直接運(yùn)輸過來、然后直接進(jìn)入鍋爐倉房,沒有經(jīng)過二次加工,煤炭本身含有很多雜質(zhì),影響其燃燒效率。不能充分燃燒的煤的煤灰煤渣在運(yùn)輸過程中大量漂浮到空氣中,造成了大量固體廢棄物的漂浮,形成陰霾。因而在煤炭燃燒之前應(yīng)實(shí)現(xiàn)二次處理,盡可能多的將煤炭中的雜志剔除干凈,增強(qiáng)煤炭的燃燒效率,以降低各種污染。
1.2采用先進(jìn)密封設(shè)備,強(qiáng)化各個環(huán)節(jié)的安全運(yùn)輸沒有充分燃燒的煤炭產(chǎn)生的大量廢棄物在運(yùn)輸過程中外泄出去,造成污染,因而火電廠應(yīng)強(qiáng)化對燃燒各個環(huán)節(jié)的設(shè)備的密封措施。火電廠應(yīng)在導(dǎo)流板的外側(cè)固定性能強(qiáng)的密封裙板,防止粉塵等固體廢棄物的外泄。在其他環(huán)節(jié)火電廠也應(yīng)積極引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的密封設(shè)備,保證運(yùn)輸各個環(huán)節(jié)的粉塵等固體廢棄物的外泄量都在最低值。
1.3定期對操作員工進(jìn)行技術(shù)培養(yǎng),規(guī)范操作程序火電廠生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生粉塵等固體廢棄物,除材料和生產(chǎn)設(shè)備上存在的不足,操作人員的操作素質(zhì)不高,沒有強(qiáng)化對整個運(yùn)輸及燃燒過程的監(jiān)管也是造成污染的重要原因之一。操作人員由于對保護(hù)環(huán)境的意識不強(qiáng),導(dǎo)致其在操作機(jī)器設(shè)備時粗心大意,激起大量的灰塵或?qū)е路蹓m外泄。因而火電廠在加強(qiáng)科學(xué)的防治生產(chǎn)廢棄物的同時,應(yīng)強(qiáng)化對操作人員的專業(yè)及職業(yè)道德素質(zhì)的綜合培養(yǎng),促使員工更注意在運(yùn)輸過程中的小心謹(jǐn)慎、在操作過程中仔細(xì)觀察粉塵的外泄情況,并及時找到科學(xué)的解決措施。
2火電廠污水處理技術(shù)
污水處理技術(shù)要建立在科學(xué)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上,不能在實(shí)現(xiàn)污水處理的同時又產(chǎn)生了其他的污染,浪費(fèi)火電廠生產(chǎn)成本的同時加劇了后期的處理難度。
2.1引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,最大程度的降低污水量為降低污水量,火電廠應(yīng)及時引進(jìn)最先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,降低污水的產(chǎn)出量,不需治理是最好的治理方式。污水處理過程不論多嚴(yán)謹(jǐn),都會造成一定的浪費(fèi)及污染,所以火電廠應(yīng)積極引進(jìn)或自行研究先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,減少污水量。
2.2火電廠積極研究開發(fā)分散式生態(tài)節(jié)能污水處理系統(tǒng)分散式生態(tài)節(jié)能污水處理系統(tǒng)是指綜合運(yùn)用污水井、厭氧池、厭氧過濾池及生物托盤等設(shè)備,通過過濾、氧化、高效分解等理化綜合反應(yīng),將水與雜質(zhì)分離,并將兩者再次充分利用。火電廠積極研究這種污水處理系統(tǒng),可以在實(shí)現(xiàn)污水凈化循環(huán)利用的基礎(chǔ)上,降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。
2.3實(shí)行膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)主要是通過原水———格棚———調(diào)節(jié)池———膜生物反應(yīng)器———消毒———中水等系列工藝流程,實(shí)現(xiàn)對污水的治理。該技術(shù)可以有效的降解污泥的沉降性,對水中的雜質(zhì)的化解作用明顯,保證了處理過后的水質(zhì)。且該項(xiàng)技術(shù)容易控制,適宜火電廠引進(jìn)并加以利用。
2.4硅藻土處理技術(shù)硅藻土是一種由單細(xì)胞水生植物硅藻的遺骸趁機(jī)形成的特殊土壤,具有多孔性、低濃度、比表面積大、化學(xué)穩(wěn)定性等特殊性。在火電廠的污水處理過程中可以充分利用其特性,通過與膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)相同的工藝流程進(jìn)行作用。該種技術(shù)可以確保污水治理在不散發(fā)臭味的基礎(chǔ)上利用生物接觸氧化、曝氣生物濾池等達(dá)到降解污水雜質(zhì)的目的。
3總結(jié)