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1.固定资产管理是计划管理中的核心内容。随着社会对电力需求量的加大,我国电力企业快速成长,达到了空前的规模,想要保障电力企业的健康发展,实现水电厂可持续发展目标的实现,必须做好计划管理。计划管理的重中之重是固定资产管理,是水电厂计划管理中的核心内容,是防止水电厂固定资产流失,提高水电厂管理水平,提高水电厂固定资产利用率的重要手段。水电厂计划管理的首要任务就是加强固定资产管理。水电厂应对固定资产管理有一个正确的认识,积极总结经验、改革方法,强化水电厂固定资产管理水平和质量,为水电厂发展创造有利条件,提高水电厂生产力和生存能力。2.固定资产管理是强化水电厂管理的必要手段。水电厂是典型的固定资产密集型企业,不仅资金密集,其他非货币性资产更加密集。但经过调查发现,很多水电厂管理上都存在着“重购置、轻管理”的现象,一些领导认为设备属于大宗物品,不会轻易损坏或丢失所以无需管理,这种思维给企业造成了不必要的损失,导致了水电厂管理中出现了制度不健全、机制不完善、管理不明确等问题,导致出现了不该购置的重复购置,急需购置的却缺少资金等现象。强化固定资产管理在水电厂计划管理中的地位是提升水电厂管理水平,提升固定资产价值,实现固定资产利益最大化的主要途径。3.固定资产管理是明确管理责任的关键。不论是水电厂还是一般企业,在发展中、管理中都涉及到了许多的责任问题,如果问责不明,无法明确管理责任,在出现问题时便会出现无人负责,无人管理的现象。明确管理责任至关重要,固定资产管理是明确管理责任的关键。水电厂设备购置、使用、报废各个环节都涉及到了众多部门及实物管理与核算问题多方面问题,固定资产管理是明确涉及部门及员工责任分工的重要手段,通过固定资产管理才能实现管理责任的层层落实,确保工作的顺利开展。
二、当前水电厂固定资产管理中存在的问题
1.账目价值与实际价值不符。电力企业的固定资产不同于一般企业,其种类更加繁多,存放地点更加分散,管理部门众多。这一特征导致了水电厂固定资产账实不清现象的出现,并且这一现象已经成为了水电厂固定资产管理中较为普遍的突出问题。导致电力账目价值与实际价值不符的主要原因是:固定资产价值管理和实物管理标准不一致、固定资产相关费用支出标准不明确两方面原因。由于电力企业固定资产种类繁多,每种的管理标准都有着一定的差异性,生产部门与财务部分看待固定资产的角度不同,管理方式存在一定差异,极容易造成固定资产账实不符的发生。2.管理手段及方式落后。目前很多电力企业在发展中,依然采用传统人工固定资产管理模式,这种管理方式不仅效率低,更具有一定的滞后性,根本无法很好的发挥固定资产管理职能。并且传统人工在进行固定资产管理时,数据不易保存、易丢失等问题比较突出。导致这种现象的主要原因是在水电厂固定资产管理中缺少对现代化技术的应用,缺乏信息化技术的融入,不注重信息化建设。随着电力企业固定资产管理的日益发展,传统人工管理已经无法满足现代电力企业固定资产管理需求。
三、强化水电厂固定资产管理的对策
1.统一固定资产管理目标。解决水电厂账目价值与实际价值不符问题,是水电厂固定资产管理中的首要任务。统一固定资产管理目标是解决账目价值与实际价值不符的主要途径,在固定资产管理工作开展中可将固定资产按类别进行详细的划分,根据不同类型和不同阶段制定固定资产管理目标,利用统一的管理目标,提高水电厂固定资产管理的有效性和质量,为水电厂经营发展创造有利条件。2.加强信息化建。二十一世纪是一个信息的时代,如今全世界都向着信息化的方向发展着,企业在经营管理中融入现代化信息技术已经是一种不可逆转的必然趋势,水电厂想要在时代的洪流中生存下去,必须坚持与时俱进,加强信息化建设,利于信息化技术提高固定资产管理水平和质量,现实无纸化办公,使水电厂的固定资产管理更高效、更快捷、更实时、更精准。
四、结语
1.1组织机构扁平化
在水电厂中应用运维合一管理,打破了传统多个部门协同管理的模式,通常只设置有一个部门,如运维部或者生技部,而这种单一性的部门需要完成多部门的工作,其范围包括生产计划、进行维护、人员管理、水工设施管理以及营销管理等等。在运维部中只需要根据指定的岗位需求来设置特定职能的管理人员,来完成相对应的工作,这在很大程度上提高了水电厂整体的工作效率,同时也使决策集中到单一部门,其决策效率也得到了极大提升。
1.2团队合作
运维一体化管理的前提条件是要构建一个有力的学习型团队,本着共同的目标来实现对水电厂的运营与管理,并且加强团队内部的协调,以“改善心智模式”来促进员工积极思考,开拓进取,进而使员工能够实现对“自我价值”的认识,并且借助团队的力量来将这种个人价值充分的展现出来,在强有力的管理机制下,对水电厂的运行与养护工作进行部署和落实。
1.3拥有身兼多职的能力
运维一体化体系中,由于对部门进行精简,所有员工多是由同一个部门来进行管理,这也要求部门内的员工不再受工种的束缚,有身兼多职的能力。对相关工作在进行岗位培训后,都有能力来胜任各种岗位的工作,并履行相应的职责。
1.4工作标准化、规范化、流程化
采用运维一体化的方式,打破了各个部门之间具有针对性的工作标准,这对运维一体化模式下部门内部员工提出了更高的要求,必须要确保工作能够保质保量的完成,确保工作的标准化、规范化与流程化,这也是水电厂实施运维一体化的前提条件。在具体的工作中要用行业标准来严格执行,并严格遵守企业内部的《工作标准》、《技术标准》以及《管理标准》,并对依此为基础形成的各种SOP手册进行学习,以确保水电厂运维工作能够达标。
2、运维合一的具体措施
2.1建立科学管理模式
20世纪末,我国在水电厂设备运行与维护方面就已经向专业化方向发展,同时我国电力体制改革的不断深化,传统水电厂的管理模式中的弊端逐渐显现出来。水电厂在生产技术方面比较相似,能够将各项生产技术指标以标准化、规范化与流程化的方式来实现,这也使生产管理具有单一性,而这种单一性为水电厂模块化、细节化管理提供了可能,可以以产业相关标准来构建专业化的运维团队,在遵守《工作标准》、《技术标准》以及《管理标准》的前提下轻松实现对水电厂的运维工作。对于以往的“四大目的”、“五按”、“五干”以及“五检”进行深化,进而确保水电厂工作能够正常运转。
2.2开展系统性培训
如今,水电厂运维人员多为在校毕业生,在实践经验与专业技能方面均有所欠缺,理论知识不足以解决实践中遇到的困难,几乎没有工业化实践的经验,对水电站业务流程与管理模式也缺乏足够的认识。对此,必须要开展相关方面的培训来加强对这些新进人才的专业技能,在工作方法与观念上对其进行指导,加强团队方面的建设,使新进人才认识到团队的重要性,进而形成合力来提升岗位工作能力。可见,针对水电厂人才培养要制定相应的计划并形成系统性的培训是非常必要的。
2.3逐步形成水电厂生产管理文化
知识经济时代,企业文化对企业所产生的影响越来越深,并且已经对企业在市场中的竞争力产生了一定的影响。良好的企业形象需要企业文化来填充,如果企业文化积淀深厚,能够促进新员工的融入,同时对员工的行为形成一种无形的规范,人们自觉遵守,进而形成一种团结向上的企业氛围,对实现团队自主管理的新型企业模式的转型也具有重要意义。
2.4借助先进的生产管理软件平台
国内水电厂所采用的信息管理系统多为MIS系统,通过引入这种先进的管理系统,能够在很大程度上提升工作效率,并且也有利于对企业内部实施控制与管理,满足现代化水电企业发展的切身需求,能够对业务与管理等方面的管控一体化发挥积极的作用。不过,从企业发展的角度来讲,管理软件也仅仅是一个应用的平台,其内容需要工程师通过自身的工作经验来获得并融入到信息管理系统中,这才能够将信息管理系统的效用充分展现出来。
2.5运用科学的管理方法
在水电厂科学化管理方面,通常会引入TPM,是一种综合设备自主保全与设备专业保全的全员生产保全机制,同时还会引入5S活动、5W1H技术、目视管理、分析技术、统计技术、现场管理、看板管理等,来使企业管理更加科学合理。以5S活动为例,其中包括整顿、整理、清洁、清扫与素养五项内容,依此来塑造客厅电站;同时采用看板管理能够在企业内部形成一种竞争激励,使员工能够在工作中投入更大的热情;此外,通过展示成绩等方式来促进企业文化的形成,使员工能够以厂为荣,形成一种归属感与责任感。
2.6以学习型组织作为管理载体
企业要在内部形成一种学习的氛围,通过学习激发员工的创造性,使内部形成一种学习的风气,相互促进、相互影响,强调学习在实践工作中的重要性,并且通过座谈、讨论、演讲等形式来对学习成果进行交流,这也对团队建设极为有利。
3结束语
河床式发电厂房分为安装间、挡水坝段、厂房机组段、进水渠、尾水渠五个部分。开挖最低高程为153.75m,最大高差为24.25m。左右翼墙和发电厂房土石方开挖总量为50.851万方。其中石方34.628万m3。尼尔基地区冻土多年平均最大深度2.10m,最大深度2.51m。冰冻的最大厚度1.52m,最小厚度0.78m,平均厚度1.12m。发电厂房基础岩石特性为花岗闪长岩,节理裂隙发育,岩石完整性较差,岩石坚固系数f=10~12,级别为X级。主坝与厂房连接翼墙长129.38m,宽为28.45m。建基面高程173.50m,开挖高度为4.5m。厂房与右副坝连接翼墙长143.65m,宽100.78m,开挖高差20m。
2开挖技术措施
2.1施工特点
厂房基坑覆盖层剥离岩石开挖在零下-34.4℃的严寒下进行,设备选型、爆破参数控制、开挖出渣道路布置必须适应于严寒气候条件;由于厂房结构复杂,采用预裂控制爆破技术控制建筑物轮廓边线;为加快开挖进度,保护层开挖采用液压钻机造孔,大幅度提高钻孔效率;厂房上下游预留门机岩台,控制爆破要求严格;由于原厂房围堰渗水严重,火工材料防水性能要求高;厂房基础形状复杂,基础高差大,出渣道路布置要求严格;开挖石方粒径有严格要求,爆破参数经过多次试验确定,严格控制钻爆施工。
2.2施工方法
2.2.1冰层和冻土开挖
厂房基础覆盖层为腐植土和砂砾(卵)料,开挖正值冬季,围堰渗水漫过基坑,河床结了一层0.9m厚的冰层。冰层剥离后,下面的砂砾料迅即又冻结成冻土层。基坑结冰层底部为未冻的沙砾层,挖掘机械不能直接进入基坑内作业,因此破冰采用垫渣进占法进行开挖。垫渣进占方法:首先用1.3m3日立反铲将冰区破解一角,随后用大容量装载机将破冰处迅即回填碎石或腐植土,填层高出冰面1.0m左右,反铲在前面破冰开道,装载机紧随回填形成高出冰面的施工通道,冰面通道形成以后,自卸汽车可以沿通道将碎冰运出。破冰的同时设置潜水泵将冰面以下积水及时排除,避免冰下积水冻结成冰,增加反复破冰作业量。
2.2.2冻土开挖爆破参数选择
基坑右侧台地上存在2m厚的冻土层,该部分冻土层采用松冻爆破法开挖。采用TOMROCK500液压钻机钻取Ø80mm孔,炸药采用4#硝胺防水炸药,药卷直径Ø60mm,非电毫秒塑料导爆管微差起爆,冻土采用松动爆破,钻孔采用TOMROCK-500型液压履带式钻机钻孔,钻孔直径80mm,孔间距1.8m,排距1.8m,炸药采用4#岩石抗水硝铵炸药,单耗药量0.54kg/m3,非电毫秒塑料导爆管网络起爆。冻土爆破程序如下:确定冻土范围布孔钻孔装药爆破。
表1冻土松动钻爆参数表
冻土厚度
孔深
孔径
孔距
排距
装药量
总装
药量
堵塞
长度
药卷直径
装药量
高度
H(m)
h(m)
D(㎜)
a(m)
a(m)
d(mm)
Qp(kg)
hp(m)
Q(kg)
Ho(m)
2.0
2.0
80
1.8
1.8
60
3.15
1.2
4.32
0.8
1.5
1.5
80
1.5
1.5
60
1.82
0.60
1.82
0.90
1.0
1.0
80
1.2
1.2
60
0.55
0.20
0.57
0.80
2.3石方开挖
发电厂房石方开挖采取分区、分层开挖的原则,考虑混凝土浇筑及合同工期的需要,以安装间为先,自左向右进行开挖。同时考虑混凝土垂直运输设备的安装及运行需要,在进水渠、尾水渠预留门机轨道基础岩台。厂房基坑岩石开挖最大高差为29.45m,根据开挖设备性能并充分考虑了进水渠、尾水渠预留门机岩台开挖质量厂房开挖采用梯段分层开挖。分层情况见图1。厂房基坑石方开挖从4#机组段开始,先在4#机部位开挖出先锋槽,然后向3#机组和安装间方向分两个工作面进行梯段爆破开挖。基坑内开挖到156.27m建基面后,开挖检修廊道,廊道边线采用光面爆破,廊道和集水井内部进行掏槽爆破分层开挖。
2.3.1预裂爆破
为确保厂房建筑物基础岩石的完整性,减少超挖及混凝土回填量,梯段爆破开挖前,对设计开挖边线先进行预裂爆破,用液压钻机钻孔。预裂爆破施工程序如下:钻孔场地平整布孔测量钻孔药串加工装药堵塞网路连接起爆。
表2预裂钻爆参数表
梯段高度
孔深
孔径
孔距
药卷
直径
线装药
密度
底部装药
单孔
药量
堵塞
长度
钻孔
角度
装药量
高度
H(m)
h(m)
D(㎜)
a(m)
Ø(mm)
q(g/m)
Qp(kg)
hp(m)
Q(kg)
Ho(m)
°
13.6
14.20
80
0.8
32
250
1.5
1.0
3.4
1.0
73.3
4.50
5.03
80
0.8
32
200
1.5
1.0
0.9
1.0
63.4
2.3.2梯段爆破
先锋槽爆破开挖:在4#机部位采用液压钻机钻楔形掏槽孔,爆破成一长45m、宽22.2m、深6.0m的先锋槽。利用此先锋槽,分别向3#~1#机组和2#~1#安装间方向分两个工作面采用自上而下分层梯段钻爆开挖。梯段爆破采用液压钻机钻孔,爆破施工程序如下:场地平整测量放线布孔钻孔装药连网爆破。梯段爆破装药结构采用连续柱状装药,采用4#岩石抗水硝铵炸药,药卷直径Ø60mm。
采用2#岩石销铵炸药和4#岩石抗水硝铵炸药。炮孔按中宽孔距、梅花型布孔。为防止爆破对设计边坡的振动破坏,在靠近预裂面的一排炮孔的装药量拟定为其它梯段爆破孔装药量的70~80%,距预裂面1.5~2.0m布孔。为提高爆破质量、降低石渣的大块率,炮孔的装药结构采取连续柱状装药方式。梯段爆破钻爆设计参数见表4
表3梯段爆破钻爆参数表
梯段高度
炮孔直径
炮孔深度
药卷直径
孔距
排距
单孔药量
堵塞长度
单位耗
药量
超钻深度
钻孔倾角
(m)
(㎜)
(m)
(㎜)
(m)
(m)
(kg)
(m)
(kg/m3)
(m)
°
7.10
80
8.00
60
3.0
1.5
17.40
1.5
0.45
0.6
73.3
3.0
80
3.36
60
2.0
1.5
4.54
1.0
0.45
63.4
2.3.3保护层开挖
水工建筑物基础预留保护层开挖,是控制建基面开挖质量的关键,也是控制工期、提高经济效益的重要的环节。按规范规定,当保护层以上用梯段爆破开挖时,对节理较发育的中硬岩石,预留保护层应为上部梯段竖向孔药卷直径的30倍,对于坚硬岩石,相应值为20~25倍,SDJ211-83中有关条款规定,在距水工建筑物基建面1.5m以内用手风钻钻孔,浅孔火炮分层开挖。1994年新规范对保护层开挖,去掉了上述规定,允许试验成功的基础上,采用新方法进行开挖。在三峡工程、岩滩工程等重大项目施工中,近几年提出了一些新办法、新工艺,创造了很好的经验:
1)对2~3m保护层,可用手风钻钻Ø45mm孔,孔深2~3m,单孔装药1.5~2.5kg,孔底设柔性材料垫层20cm,孔网1.5×1.6m,装Ø32mm药卷,非电雷管起爆。爆后选择典型部位测定基岩波速降低值,均符合要求。
2)对3~5m保护层,用全液压钻机钻Ø76mm,孔深3~5m,药卷直径Φ45mm,单孔装药8~16kg,孔底垫柔性材料垫层20cm,孔网2m×2m-2m×3m2,不连续装药,用导爆索配合非电雷管起爆,爆后选择典型部位测定基岩波速降低值,均符合要求。
3)柔性材料可用泡沫塑料、锯末、竹筒;在水孔中,需用两头封闭的竹筒。
4)岩滩水电站用Ø150mm钻孔,装Ø130mm药卷,进行开挖,在临近建基面保护层处孔底装Ø55~75mm药卷,使预留保护层厚度由2.5~3.5m减少到1.0~1.5m(20~25倍药径)。对预留保护层用手风钻或快速液压钻钻孔,一般钻到建基面,对不允许欠挖部位超钻10~15cm。孔底填柔性材料,柔性材料上装Ø32mm药卷,如需要在Ø32mm药卷上部装Ø55mm药卷,用非电毫秒雷管排间延迟起爆,一次爆到建基面,质量符合要求,施工速度较常规法3倍,创造了月最大验收面积29750m2的国内先进水平。
尼尔基厂房保护层开挖爆破参数选择
借鉴三峡和岩滩工程保护层开挖经验为了验证用液压钻机钻钻Ø80mm中孔进行保护层开挖的爆破效果,根据多次钻爆试验,最终确定的保护层开挖爆破参数如下:用TOMROCK500液压钻机钻Ø80mm孔,一次钻至建基面,孔底回填20cm河沙或岩屑柔性垫层,孔网1.0m×0.8m,钻孔倾角60°,装Ø32mm药卷,不连续装药,底部加强装药,非电毫秒延期雷管微差起爆。建基面欠挖的部位采用日立反铲冲击锤进行开挖。
采用2#岩石销铵炸药和4#岩石抗水销铵炸药,导爆管起爆。保护层开挖钻爆设计参数见表4。
表4保护层开挖钻爆参数表
台阶
高度(m)
孔径(mm)
孔深(m)
钻孔角度(°)
孔距(m)
排距(m)
堵塞
长度(m)
单孔装药量(g)
单位耗药量(kg/m3)
1.5
80
1.88
60
1.0
0.8
0.5
600
0.45
3保护层开挖爆破质量控制
3.1宏观调查和地质描述方法判爆破破坏的标准
有下述情况之一时,判断为爆破破坏:
1)发现爆破裂隙,或裂隙频率、裂隙率增大(产生爆破裂隙和裂隙率都会增大;原有的裂隙张开,也会使裂隙率增大)。
2)节理爆破裂隙面、层面等弱面张开(或压缩)、错动。
3)地质锤锤击发出空声或哑声(从地质锤锤击时发声状况进行判,一般新鲜,完整的岩体,发声清脆,频率高;被爆破振松的岩体,发出空声或哑声、频率较低)。
3.2弹性波纵波速观测方法判断爆破破坏或基础岩体质量的标准
同部位的爆破后波速(CP2)小于爆破前波速(CP1),其变化率η为:η=1-(CP2/CP1)当η>10%时判为爆破破坏或基础岩体质量差。
若只在爆后观测,可用观测部位附近原始的波速作为爆破前波速,也可以观测资料的变化趋势和特点判断。
4石渣块径的控制
发电厂房石方开挖渣料作为上坝料和人工骨料粒径要求为上坝料粒径60cm,人工骨料粒径58cm,为此在开挖过程中必须严格控制钻爆质量。
首先在爆破参数的设计时必须充分考虑开挖渣料的料径要求,再根据开挖部位的工程地质条件进行钻爆参数的设计,在进行正式钻爆施工之前,先进行爆破试验根据爆破效果及时调整修正钻爆参数使爆破达到比较好的效果,特别是满足上坝料和人工骨料的粒径要求。
5预留门机岩台控制爆破施工
厂房进水渠和尾水渠预留门机岩台爆破开挖采用预留岩埂和距岩埂3.5m范围进行控制爆破的方案进行开挖。
5.1尾水渠岩台开挖爆破试验
根据工程类比法推算发电厂房门机预留岩台允许的最大一次单响药量。根据白山电站栈桥墩开挖爆破取得的爆破经验公式v=100Q0.75/R2,推算自尾水闸墩墩头0+047.50桩号往下游9.18m范围为爆破控制区,爆破控制区范围内的岩石开挖采用控制爆破技术,控制区以外的范围,单响爆破药量可以逐步提高,根据计算结果可以得出桩号0+065.80m以上的区域为常规浅孔梯段爆破开挖区。
5.2浅孔梯段爆破设计参数
表5浅孔梯段爆破钻爆参数
梯段高度
炮孔
直径
炮孔深度
药卷直径
孔
距
排
距
单孔装药量
堵塞
长度
单位耗药量
超钻
深度
钻孔倾角
H
D
h
ø
a
b
Q
Ho
q
H1
a
(m)
(㎜)
(m)
(㎜)
(m)
(m)
kg
(m)
(kg/m3)
(m)
。
2
42
2.57
32
1
0.9
1.1
0.63
0.4
0.3
63.4
2
42
2.57
32
1
0.9
1.1
0.63
0.4
0.3
63.4
2.08
42
2.66
32
1
0.9
1.13
0.63
0.4
0.3
63.4
3.11
42
3.98
32
1.5
1.3
3.81
0.91
0.4
0.45
63.4
5.3爆破监测及爆破测点布置
1)测点布置:共布置5个垂直向传感器:闸墩布置1个,底板布置3个,分别布置在:0+47.5、0+037.5、0+017.5桩号附近。
2)测量速度的仪器采用891-Ⅱ型放大器UJB-8型动态测试分析仪各1台。通频带0.5~100Hz,量程0.01cm/s~20cm/s。
3)观测要求:观测后要提出完整的记录波形,给出最大速度量,主振动周期、振动量持续时间。
4)预期结果:给出振动影响经验公式和最大瞬时起爆药量。
5.3声波观测
1)目的:根据对厂房基础、闸墩、底板、横梁在爆破前后弹性波速的观测,判别爆破是否对建筑物产生破坏影响。
2)测点布置:在底板布置10个测点(钻孔法),在闸墩布置14个测点(其中4个测点采用钻孔法),横梁布置10个测点(对穿法);34共计个测点。
3)观测要求:观测应在每次试验爆破前、后各进行一次,通过对波速的观测和分析,判断该区混凝土是否发生破坏。
4)宏观调查:利用石膏涂抹对厂房进水、尾水渠等重要建筑物进行破坏影响调查。
5.4爆破控制
根据东北勘测设计研究院对以往类似工程爆破声波监测的经验及积累的质点允许振动速度经验公式,爆破声波引起的质点振动速度按v=100Q0.75/R2,进行控制。根据已建建筑物允许的质点振动速度,反算出距离建筑物不同距离,最大一段允许起爆药量,详见下表6:
表6爆破试验单响控制药量允许质点振动速度(cm/s)
距尾水闸墩0+047.50m距离(m)
允许最大一段单响起爆药量(kg)
区域
8
4.5
1.90
预留岩埂
8
5.68
3.54
控制爆破区
8
9.18
12.73
药量递增爆破区
8
18.30
80.16
8
18.30
80.16
常规爆破区
8
28.30
256.34
8
35.95
300
6.结束语
尼尔基水利枢纽发电厂房基础石方开挖克服了寒冷的气候条件,在设备、人员降效非常显著的情况下,按业主指定的节点工期顺利完成了50万方的开挖任务,在开挖过程中,取得以下经验:
液压钻机非常适宜于高寒恶劣气候的作业条件,液压钻机比风动钻机具有高寒地区无法比拟的优越性。
摘要:灯泡贯流式水电站静、动力计算分析有限元
1.3灯泡贯流式水电站厂房布置及特征[29~51
1.3.1厂房类型
灯泡式贯流机组厂房多为挡水厂房,厂房本身作为枢纽挡水建筑物的一部分。挡水厂房可分为单纯挡水厂房和溢流厂房。由于厂房兼作挡水建筑物,其设计标准和闸坎等挡水建筑物相同。
单纯挡水厂房为通常采用的形式,其结构简单,厂房四面有足够高的挡水墙挡水,水库上游来水流量大于发电用水时,多余水量由泻水闸弃水。
溢流厂房可通过厂房顶泻流,分担泻水任务,减少泻水闸孔数,节省泻水闸工程量。溢流厂房上、下游挡水墙无须设置到水库最高水位以上,厂房本身土建工程量也可减少。同时厂房的浮托力也减少,厂房的接触力也可大为改善。厂房顶溢流堰面可设闸门也可不设闸门。不设闸门时,水位超过溢流堰面时,自由溢流弃水,可省去金属结构工程量。枢纽正常蓄水位较高时,通常设置闸门挡水,水库需要弃水时,由闸门控制泻流。在溢流弃水发电时,由于水流的射流功能增加发电量,在溢流弃水不发电时,减少或清除了厂房尾水的回流淤积。溢流厂房的结构复杂,比常规挡水厂房施工难度大。在有条件的情况下采用溢流厂房其经济效益还是很好的。
1.3.2厂房布置及特征
(1)流道及进出口设备布置
灯泡式水轮发电机组过水流道外形由生产厂家根据试验确定并提供给设计部门,流道通常可分成进口段、中段和出口段。灯泡式水轮发电机组放置在流道中段内,其上游部分为进口段,下游部分为出口段。
流道进口段通常布置有拦污栅、检修闸门及其所属的起闭设备和进口闸墩、胸墙及桥面结构。上游闸门至机组首部距离很近,流道进口的布置主要是确定拦污形式和拦污栅、检修门及坝顶公路的相对位置。
大多数灯泡贯流式机组电站在厂房渠道进水口处依次设置拦污浮排、拦沙坎、拦污栅,以拦截飘浮物和防止推移质泥沙进入机组流道。现在有部分电站,取消拦污浮排,在电站进水口上游的拦沙坎上设置一排拦污栅,即把拦污栅布置在进水墩前缘上游数十米处。采用这种通敞式布置的主要优点有摘要:①因拦污栅离厂房有一定的距离,使厂房前有一相对静水区,水流流态比较稳定,过栅流速较小,污物轻易清除,由于拦污栅引起的水头损失小,可以提高机组出力;②一旦某孔拦污栅被污物堵塞严重,水流可以从其它孔通过,在厂房前的静水区内进行调整,不至于对某一机组的发电出力产生明显的影响,因此,通敞式拦污栅不失为一种好的布置形式。
流道出口段布置有尾水闸门及其启闭设备。由于贯流式机组流道平直,机组上下游闸门的设计水头和操作水头相差不大,从经济角度尾水闸门亦具备作为工作闸门的条件。尾水快速闸门和尾水事故闸门是贯流式机组电站尾水闸门布置的两种类型,也是防机组飞逸事故的常用过速保护办法,当电站采用机组和尾水闸门联合运行方式时,又是控制电站流量流道的工作闸门。
(2)主厂房布置
灯泡贯流式机组主机成卧式布置在流道内,尾水管为直锥形,对溢流式和非溢流式等各种厂房结构有很强的适应性,溢流式厂房虽然可节省厂房投资,但这种厂房有噪音大、通风采光条件差、吊物孔受气候影响、溢流面的吊物孔密封要求高等缺点,在我国所建崖电站中大多采用非溢流封闭式厂房。
机组间距、厂房高度、跨度灯泡贯流式机组的安装程序有两种摘要:第一种,尾水管里衬(包括法兰段)管形座~接力器基础(厂房封顶)桥机机组。第二种,尾水管里衬(厂房到顶)桥机管形座机组尾水管里衬法兰段。
主厂房高度主要决定于配水环(导水机构)组件翻身的吊装要求。各大件吊装方法必须和厂家协商,认真对待,一旦没有考虑周到,将给安装检修带来很大麻烦。
主厂房跨度主要由机组结构尺寸和发电机、水轮机各部件的安装要求决定。在发电机转子、定子安装前,先将灯泡头冷却套(或发电机上游柜架)吊入机坑内。为了方便安装,应认真审查厂家发电机安装竖并的尺寸,满足几个大件的安装要求。
灯泡式机组间距主要由流道尺寸决定,一般比常规机组小。由于管形座的支臂已形成进入机组内部的通道,有些大型机组此通道和廊道相接,故在机组之间不必设置楼梯,只需在主厂房两端设置楼梯至水轮机廊道。楼梯进口可设在主厂房下游侧副厂房内。
目前国内已运行和在建的灯泡贯流式机组电站,主厂房的布置形式各有其特征,归纳起来有以下几种摘要:
①主厂房分运行层、管道层和廊道层共三层的格式。国产机组的调速器和油压装置管道接口以及回油箱等设备均布置在楼板下面,加之辅助设备较多,尺寸大,假如都布置在运行层,水工结构、设备布置方面都有一些困难。或者假如下游水位较高,安装场需抬高,运行层和安装场取同一高程的话,下面的空间高,可增设管道层。这样,运行层显得整洁、美观、方便,把一些阀门、自动化元件等附属设备布置在管道层也便于操作维护,两全其美。而运行层设一整层还是局部,通常又有两种方式摘要:运行层为局部,布置成半弧岛式,仅下游侧设有运行层,发电机、水轮机竖井的盖板在管道层。这样可减少噪音的影响,管道层检修维护方便,节省投资,但这种布置由于运行层面积小,运行维护不够方便。运行层为整层,将发电机和水轮机安装竖井的盖板布置在运行层,这样就形成了整个运行层地面,比较宽敞,运行管理方便。
对于管道层中管道、电缆的布置方式,可根据此层的高度以及其它综合因素分如下在运行层的楼板下面架空和在管道层分别设置管道沟及电缆沟两种。
廊道层是贯穿各机组的通道,此层布置有轴承油箱、测量管路、排水泵等辅助设备。
②主厂房分运行层和廊道层共二层的格式。
如前所述,进口机组的调速器、回油箱、油压装置之间联接管路的接口在侧面,阀门自动化元件布置较集中,组合体积小,其管道及阀门等辅助设备只需在主机四周稍微低一点的坑中布置便可,有些自动化元件布置在灯泡体内,只需将联接管路和电缆布置在机组两侧的电缆沟和管道沟内,不必设管道层。这样,既节省土建费用又方便运行,主厂房宽敞。例如摘要:南津渡、马迹塘等电站都是如此。
由于国产机组调速器、油压装置等设备的要求,耀设管道层即主厂房分三层是合理的,假如制造厂能钧调速器及油压装置的结构进行改造,使自动化元件尽量布置在机械拒内或灯泡体内,连接管接口布置采几进口机组的形式,这样主机室就可以分两层布置,既司减少工程量又便于运行管理。
(3)副厂房的布置
副厂房必须便于同主厂房联系,还应注重运行人员的工作条件。为了充分利用尾水管基础结构以上的空间,副厂房布置在主机室的下游侧,这是灯泡贯流式机组电站常用的格局。机旁盘、励磁盘宜布置在这里且和操作层同高程,便于运行管理。在尾水管上部布置副厂房节省投资,但是这样副厂房通风差、噪音大,工作环境差。尤其是有些尾水副厂房顶层兼作公路桥梁(如马迹塘水电站),汽车开过时振动、噪声都比较大。因此中心控制室、载波通信室、资料室等主要生产副厂房(这些需要运行人员8h连续工作的场所),不宜放在尾水平台上副厂房内,应放在靠近岸边安装场靠下游侧的副厂房内(如木京电站)。为改善下游侧副厂房的通风条件和采光条件,可将下游挡水墙向后移,使之和副厂房有一定的距离,这样可以在副厂房的墙上开设窗户,改善通风和采光条件(如都平电站、木京电站)。
(4)安装场布置
安装场面积的确定应按大修时放置机组各主要部件来考虑,也要适当考虑安装的要求,当电站要求几台机组同时安装时,应适当加大安装场的面积。根据几座已建电站的经验,安装场主要考虑转轮、配水环、转子、定子、主轴(包括推力轴承和导轴承)等五大件的组装和翻身所需场地,其他一些小部件,可在主厂房内进行。安装场长度取2倍的机组间距,便能满足要求。
1.4灯泡贯流式水电站厂房结构应力的探究方法
1.4.1厂房结构应力的探究的必要性
灯泡贯流式水电站厂房一般由上游挡水闸门、流道、下游挡水闸门、排沙孔、主厂房上部结构等部分组成,由于是由多个孔洞组成的复杂三维孔洞结构,作为挡水建筑物,要承受上、下游水平功能力,使河床式厂房的内力分布较其它型式的厂房更加复杂,而灯泡贯流式机组较轴流式相比,其机组型式、受力方式有自身特征,非凡是对于厂内溢流式厂房使得厂房结构布置和受力条件更加复杂,设计中许多技术新问题需要通过计算深入探究,为了全面了解各设计工况(非凡是厂房表孔泄流情况)厂房坝段应力、位移状态,使厂房结构设计更加合理、平安、经济,采用整体三维静动力有限元计算是十分必要的。
通过整体三维静动力有限元计算,了解厂房流道的应力、变形、配筋及防裂情况;厂房表孔闸墩和底板的应力、变形、配筋及防裂情况;厂房上部结构的自振频率应大于表孔过流脉动优势频率,以防止共振;厂房流道、表孔边墩的自振频率同机组频率要相对错开,以防止共振。
1.4.2厂房结构静力的探究方法
目前对水电站厂房结构应力及稳定分析方法有摘要:结构力学法、材料力学法和有限元法[52~56。
结构力学法和材料力学法对电站厂房应力及稳定分析计算中比较简单,但是对于比较复杂的厂房结构过于简化计算模型将导致计算结果不能反映厂房结构的实际应力状态,尤其在某些应力状态比较复杂的部位由于过于简化而引起计算结果错误,而且结构力学法和材料力学法对于求解瞬态及动力学分析也比较困难。
有限元法是20世纪40年代提出的处理材料属性和边界条件较复杂新问题的一种有效的离散化的数值方法,离散后的单元和单元之间只通过节点相联系,所有的力和位移都通过节点进行计算。利用有限元法对厂房结构进行应力分析计算有以下优点摘要:(1)大型水电站厂房的物理模型制作不易,有些因素模拟困难,不能作过程仿真分析,而有限元模型则易于模拟;(2)有限元模型能突出构成建筑物本质特征的因素,便于分析了解建筑物的性能;(3)可以变动模型有关因素条件进行敏度分析,了解他们对厂房影响的程度及趋向,为改进设计提出启示;(4)能针对厂房的某一部分进行具体模拟,来计算结构中重要部位的应力分布状况;(5)能进行非线性分析、模态分析以及动力分析。
1.4.3厂房结构动力的探究方法[57
动力学新问题在国民经济和科学技术的发展中有着广泛的应用领域。最经常碰到的是结构动力学新问题,它主要包括动力特性分析和动力时程分析两种类型。对水电站厂房的动力分析主要探究厂房结构在地震和机组震动功能下厂房结构的应力分布以及其稳定性。因此,对厂房结构的动力分析也就是抗震分析。目前,对水电站厂房动力分析的方法常有以下几种摘要:
(1)振型分解反应谱法
根据振动分析,多质点体系的振动可以分解成各个振型的组合,而每一振型又是一个广义的单自由度体系,利用反应谱便可以得出每一振型水平地震功能。经过内力分解计算出每一振型相应的结构内力,按照一定的方法进行各振型的内力组合。
该方法考虑了多个振型的影响,计算精度较高,但该方法是利用反应谱得出每一振型的地震反应,以静力方式进行结构分析,属于拟静力法的范畴.
(2)时程分析法
根据结构振动的动力方程,选择适当的强震记录作为地面运动,然后按照所设计的建筑物确定结构振动的计算模型和结构恢复力模型,利用数值解法求解动力方程。该方法可以直接计算出地震地面运动过程中结构的各种地震反应(位移、速度和加速度)的变化过程,并且能够描述强震功能下,结构在弹性和弹塑性阶段的变形情况直至倒塌的全过程。该方法属动力分析的方法,由它可以了解结构反应的全过程,由此可以找出结构地震过程中的薄弱部位和环节,以便修正结构的抗震设计.但该方法耗时太多,并且所选的地震波也不一定就能代表结构实际要遭遇的地震。所以,目前只对一些体型较复杂的建筑和超过一定高度范围的高层建筑,才应用该方法来检验结构抗震性能。
(3)随机分析法
由于她震动的随机性和复杂性,结构的地震反应也应该是随机而复杂的,因而只能求得结构地震反应的统计特征,或者求得具有出现概率意义上的最大反应,这一方法从随机观点处理了反应超过定值的概率,使抗震设计从平安系数法过渡到了概率理论的分部系数法,它属于结构地震反应分析的非确定性分析法。
(4)能量分析法
地震功能下,地震动的能量输入到结构,要转换成结构的应变能而耗散地震动的能量。该方法就是分析这种能量的转换关系或直接比较能量的输入和耗散,以结构在地震中的变形、强度和能量吸收能力作为衡量标准,按答应耗能状态进行设计,控制结构的变形和强度。用能量耗散性质可以反应结构的地震非弹性反应.能量耗散的全过程,既反映了结构的变形,又表达了地震反复功能的次数即强震的持续时间,从而能反应地震的累积破坏。
该方法的优点就在于它包括了力和变形两个方面的新问题,是力和变形的综合度量;同时,对地面运动的敏感性也较小,输入地震波的性质变化对能量反应不如对变形的影响大。这是一种很有发展前途的方法。
1.5本文探究的主要内容
本文完成的工作主要有以下几个方面摘要:
(1)国内外灯泡贯流式水电站建设目前状况及水电站厂房静、动力分析的调研、分析;
(2)灯泡贯流式水电站厂房结构静、动力分析理论的探究以及有限元公式的推倒;
关键词:水电厂;水轮机检修方式;能量问题
水电厂水轮机的检修工作是保证水电厂运行效率的前提条件,并且水轮机的运行状态能够直接反映出检修质量,同时这也是衡量检修标准的重要指标,因此为了提高水轮机检修工作的合理性及有效性,高新技术及设备的应用则是必不可少的,另外还应当强化对机械设备的检修及维护,当所有的检修工作结束后,还需要综合多方因素,对水轮机的工作状况及核定运行数据进行对比及适应性调整,在投入使用后,还需要以水轮机能量恢复程度及是否达到标准水平为基础,提高设备的稳定性。
1 目前检修形势下的机组能力状况
从当前水电厂的运行状态来看,我国的水电厂水轮机的检修及维护水平并不高,与发达国家相比所存差距较为显著,因此这就需要综合水电厂的实际情况,调整检修重点及方式,运用科学有效的测试技术及检修方式提高机组能力,在此过程中,还应当对工作人员及能源、材料进行科学控制,最大化的避免浪费现象的发生。
除此之外,还需要根据运行需求,对设备及机械运行的安全性及稳定性进行标准衡量,在提升性能的同时确保其运行基础更加全面,只有这样才能从根本上提高检修工作的精准性及高效性,缩短检修工期,提高检修质量。但是当前我国的水电厂检修工作中却依然存在一定问题,不仅管理及检测系统不够健全、针对性不强,故障的检测更是难以保证时效性及准确性,呈现出了诊断方式落后且缺少科学指导的现实情况,而设备运行参数及故障信息的判断中同样缺少科学性衡量标准,与此同时,由于水轮机检修工作存在繁复性特点,这就在一定程度上增加了推广难度,并且收效甚微。
水轮机之所以能够稳定及持续运行,主要依靠的就是水电机组的能量及空蚀性指标,这就不难发现,水轮机的整体功能需要依托于基础才能实现动能的发挥,因此在对水轮机过流通道进行优化调整时,应当借助当前的科学技术力量,促进施工结构的完整性,提高施工技术水平,并且还需要对安装及检修流程中的各个细节进行质量控制及监督。除此之外,由于机械设备的运行效率正处于不断上升阶段,这就进一步说明能源消耗得到有效控制,而发电成本也受其影响有所下降,这对水电站的运行状况及经济收益来说大有裨益。
由于水轮机的内部零件数量较多,这就使得其运行结构及条件更为复杂,而运行过程中难免会产生空化及磨损问题,因此这就需要工作人员对水轮机的运行状态进行全面且细致的检查及监测,在精准掌握其运行状态的基础上,提高工作时效性,所以定期对机械设备进行检查及维修是尤为重要的,如果不将此类问题重视起来,就会对机组的正常运行造成不利影响,从而降低工作效率及经济效益。
2 水轮机能量指标的现场实测
为了科学判断水轮机能量指标,并对其能量健康状况进行精准掌控,现场测定工作是必不可少的,本文为了更加清楚的阐述相关论点,选择了具有代表性质的电厂进行分析,该电厂在电网中占有重要的主导地位,设备容量达到1225MW,并且该电厂在日常运行中处于时时调整及优化业务结构的阶段。通过对该电厂的设备进行研究可以发现,在最近的十年间,该电厂已经完成了对6台大型设备的增容工作,其容量增加总量相当于一个中小型的发电厂,增容效率相当乐观。
在结束机组的改造工作后,电厂领导在结合电厂运行环境及设备需求的基础上,对改进工作进行了分析,并提出了相关优化措施,长此以往,机组指标的测定工作就形成了流程化工作特点,这不仅能够提高测定工作的规范性,更能为及后续机组的优化提供参考数据及信息。而水轮机的内设部件在产生故障后,能量指标就会受到直接影响持续下降,所以这就需要对设备的受损位置及程度进行准确掌握,采取积极有效的措施将问题改善及解决。另外,水轮机中的传感器及漏损都是其提高其运行效率的关键点及重要指标,因此这就需要工作人员对其参数变化及破损程度进行实时观察及监测,要打好提前量,做好充足的应急准备,对可能存在的问题进行预测,只有防患于未然,才能提高检修效率,使水轮机的运行始终保持在最佳状态中,使检修效果能够达到预期标准。
该厂第1台实施改造增容的机组,容量由225MW增至255MW,至本次扩修前,已累计运行8年多,期间共进行过1次扩修和2次大修。通过扩修,水头为95m时,水轮机效率平均提高3%。在相同条件下,扩修后出力比扩修前提高约5MW。最后一台机组改造增容全部引进国外先进设备和技术,容量由260MW增至320MW。通过扩修,水头为100m时,水轮机效率平均提高1.5%。在相同条件下,扩修后出力比扩修前提高约8MW。另外,通过对增容的机组进行测试可以发现,实测的特性变化趋势完全一致,但扩修前的效率已远低于设计值或验收值。通过检修,水轮机能量指标得到了一定程度的恢复,但与设计值或验收值还有一定差距,所以,从水轮机的能量指标上可以直接看出检修前机组能量指标的下降程度以及间接地观察到机组检修的质量情况。
3 加检修管理,提高检修质量
在推进检修工作时,离不开强而有效的科学管理,而检修质量又能够直接影响水电厂运行效率、水电厂作用发挥及存在优势,因此强化检修管理也就显得至关重要。在设备的检修过程中,机组的实际参数及结构特点等相关因素,都能够作用于设计指标及设计参数中,所以这一问题应当引起工作人员的高度重视,并将机组中的各类因素及参数纳入重要考量范畴中,而检修人员的工作原则需要有理可依,有据可循,并严格按照相关检修标准规范自身行为,只有这样才能确保检修工作的高效完成,提高机组的完整性及稳定性,促进功能优势的充分发挥。
检修管理工作应当对其目标进行精准定位,从而确保专项问题专攻解决,有针对性的提高管理质量。例如:会对效率指标造成直接影响的原因大部分来自于水轮机转轮叶片形线的变化、过流通道的磨损及止漏环间隙增大,因此从能量指标入手,在检修工作中应当将这几方面的因素进行重点衡量,在加强对这几方面的质量控制的同时,需要对设计标准做出还原性处理。
而检修的工作人员应当将工作理念进行先进性转变,提高检修觉悟及方向性定位的新认识,将工作责任落到个人身上,实行分级管理及监管,促使检修质量与预期标准能够高度相符。同时,检修工作不仅是处理故障,完善设备运行结构,优化运行环境,更重要的是检修人员应当始终将问题贯穿于工作流程中,探究问题根源,从根本上将问题解决,从而有效提高机组的利用效率,降低机组检修频率,进一步提高发电厂的经济效益。
综上所述,水电厂的水轮机检修及能量状态判定是提高电厂运行效率,促进电厂安全稳定运行的前提条件,与安全生产同等重要,因此应当将能量指标的监测工作重视起来,并将其作为一项长期的制度去执行,这是因为能量指标是衡量机组维修的关键性指标及参考依据,因此对水轮机检修方式及能量问题进行研究是极其必要的,并且在水轮发电机组的大修前后,需要对现场性能进行对比测试,而该测试工作也的应当被划分在规范化、科学化的工作项目中。
参考文献
关键词:锅炉;补给水;防腐;环保;管理
规范电厂锅炉补给水处理工作,不但可以有效防止和减少锅炉结垢、腐蚀及其蒸汽质量恶化而造成的事故,而且有利于促进电厂锅炉运转的安全、经济、节能、环保。由此可见,电厂锅炉补给水的处理在锅炉整体运转中起着至关重要的作用,直接影响着机组的安全、健康和平稳运行,但其中有几个问题需要我们在电厂锅炉补给水处理中加以注意,并在实践工作之中不断研究探索其解决之道。
1 电厂锅炉补给水处理中的防腐蚀问题
电厂锅炉在补给水过程中的防腐蚀问题,关系着锅炉的安全运行,关系着锅炉能否发挥出设备厂家设计的相关指标和标准,关系着电厂的运行成本和作业效率。因为,电厂锅炉如在补给水这一工艺环节处理不当,容易使锅炉内体产生腐蚀性的化学物质,其在锅炉内沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,会进而形成难熔和阻障热传导的铁垢,而且腐蚀会造成锅炉管道的内部壁体出现点坑,导致阻力系数的变大,管道腐蚀到一定程度,会产生管道爆炸的安全生产事故,给企业和国家的财产造成不必要的损失。目前,针对这一问题主要有以下几种解决办法。
1.1除氧防腐
国家规定蒸发量大于等于2吨/小时的蒸汽锅炉、水温大于等于95摄氏度的热水锅炉都必需进行除氧,否则会腐蚀锅炉的给水系统和零部件。
目前,除氧防腐的途径主要有三种,一是通过物理的方法将水中的氧气排出;二是通过化学反应来排除水中的氧气,使含有溶解氧的水在进入锅炉前就转变成稳定的金属物质或者除氧药剂的化合物,从而将其消除,常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等;三是通过应用电化学保护的原理,使某易氧化的金属发生电化学腐蚀,让水中的氧被消耗掉,达到除氧的目的。例如,热力除氧防腐技术是将电厂锅炉给水加热到沸点,以达到减小氧的溶解度的目的,这时水中的氧气就会不断地排出,这种方法操作控制相对简便,是目前应用较多的除氧防腐方法,但这种方法也存在着自身的不足,如易产生汽化、自耗汽量大等。相对于热力除氧防腐技术的是真空除氧技术,这种技术一般情况下是在30摄氏度至60摄氏度之下进行的,可以有效实现水面低温状态下的除氧,对热力锅炉和负荷波动大而热力除氧效果不佳的锅炉,均可采用真空除氧而获得满意的除氧效果。化学除氧防腐技术主要有亚硫酸钠除氧、联氨除氧、解析除氧、树脂除氧等,都可以达到较好的除氧防腐效果。
1.2加氧除铁防腐
电厂锅炉补给水系统中铁含量的升高对锅炉内体造成的腐蚀可以导致锅炉氧化铁污堵、结垢等腐蚀现象,在实践工作中可以通过给水加氧技术有效解决这一问题。补给水加氧技术与补给水除氧技术截然相反,是结合锅炉不同工况而采用的一种防腐技术。目前,我国已在《直流锅炉给水加氧处理导则》行业标准中将电厂普遍采用的给水加氧、加氨处理称为给水加氧处理。给水处理采用加氧技术的目的就是通过改变补给水的处理方式,降低锅炉给水的含铁量和抑制锅炉省煤器入口管和高压加热器管等部位的流动加速腐蚀,达到降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率和延长锅炉化学清洗周期的目标。
电厂锅炉补给水加氧技术主要利用了氧在水质纯度很高的条件下对金属有钝化作用这一性质,其处理的原理是在给水加氧方式下,不断向金属表面均匀地供氧,使金属表面形成致密稳定的双层保护膜。这是因为在流动的高纯水中添加适量氧,可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏,使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位,在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。直流炉应用给水加氧处理技术,在金属表面形成了致密光滑的氧化膜,不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题,还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。但给水加氧处理必须在水质很纯的条件下才能进行。要控制好给水的电导率、含氧量、含铁量、电导率等参数。其前提是机组要配置有全流量凝结水精处理设备,因为凝结水处理设备的运行条件和出水品质的好坏,是锅炉给水加氧处理是否能正常进行的重要前提条件。同时,在应用给水加氧处理前锅炉原则上应进行化学清洗,除去热力系统中的腐蚀产物,可在炉前系统获得最薄的保护性氧化膜。但同时要明确的是,加氧处理之所以可使炉前系统金属的表面产生钝化,除水质高纯度这一先决条件外,还必须有水流动的条件,即在流动的高纯水中加入氧气才能在金属表面产生保护性氧化膜,可以避免与除氧防腐技术相冲突,以达到较好的防腐效果。
2 电厂锅炉补给水处理中的环保问题
电厂锅炉补给水处理的环保问题,主要是指在补给水处理过程中产生的污水如果处理不当,会对环境造成一定的污染,尤其是当前多数电厂在补给水过程中都添加了一定的化学药剂,对环境产生的危害不断增加。因此,如何通过锅炉补给水的污水回收再利用技术,以达到节能减排的环保目标就至关重要。同时,这也是企业社会责任的一种体现。
采用污水回收再利用技术为电厂锅炉进行补给水处理需要我们结合不同的水质情况而运用相应的处理技术开展工作,其主要包括三个等级的处理,即:一级处理、二级处理和进行深度处理。污水处理技术按其作用机理又可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。通常,污水回用技术需要集中污水处理技术进行合理组合,即各种水处理方法结合起来处理污水,这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。
污水回收再利用中通常采用的回用技术包括传统处理混凝、沉淀、过滤、活性炭吸附、膜分离、电渗析和土地渗滤等。如:传统物理化学工艺方法,即以混凝、沉淀、过滤、吸附等理论为基础,采用砂滤、活性炭吸附、混凝沉淀等工艺进行污水的回收再利用;膜分离工艺,由于膜固液分离技术具有良好的调节水质能力,从悬浮物到细菌、病毒、孢囊,不需要投加药剂,设备紧凑且易于自动化,因此有人将它称为21世纪的水处理技术;生化与物化组合工艺流程,采用节约能耗、运行费用低的生物处理作为前段处理,去除水中大部分有机物,再配以物化方法进行把关处理,具有出水水质优于生物处理为中心的工艺流程,运行成本低于以物理化法学法为中心的流程。
3 电厂锅炉补给水处理中的管理问题
在上述文中已经对补给水处理中的一些问题从技术角度进行研究和探讨,但即使再成熟的技术也仍然需要人来操作实施,所以管理问题就成了一个核心问题。当前,在锅炉补给水的管理中也确实在一定程度上存在着重视不够、管理不严、执行不力等一系列的问题。同时,国家质检总局也于2008年批准颁布了新版的《锅炉水处理监督管理规则》,旨在规范锅炉水处理的管理工作。管理规则中鼓励和支持国家锅炉水处理行业协会加强行业自律,并对锅炉水处理系统的设计与制造、安装与调试、使用与管理、锅炉水处理的检验、锅炉的清洗和监督等事项进行了明确的规定。
在此笔者认为,加强在水处理工作中的管理要在国家或行业管理规范的基础,一是要结合电厂锅炉水处理的实际情况,制度符合单位实际的管理和监督制度,对管理事项进行确,对岗位职责进行明确,对责任管辖进行明确,并要制定相应的责任追究条款;二是要针对制度的条款要求,适时开展定期和不定期的工作绩效量化考核,以此来督促制度的落实,对问题的责任人进行追究;三是要开展好培训工作,对新技术及时进行讲解,以利于在实践中操作的准确性,提高工作效率。
综上所述,电厂锅炉补给水处理工作伴随着科学技术的进步和国家行业的要求,仍然需要在改革中进行创新,在继承中进行发展,在改革与发展中也会出现不同的问题,需要我们用科学发展的眼光、用开拓进取的思维模式、用与时俱进的工作作风进行探索和思考。
参考文献
[1]国家质监总局.锅炉水处理监督管理规则[S].2008.
[2]锅炉水处理实用手册[M].第二版.
关键词:水电厂 安全 管理 问题
中图分类号:TU714 文献标识码:A文章编号:
进入21 世纪以来,我国经济快速发展,作为经济发展的主推动力,电力供应起到了不可替代的作用,水电厂作为电力供应的主力军,其能否安全、快捷地为用电企业、居民提供充足的电力供应,确保上下游人民的生命和财产安全,是摆在每一个水电厂工作人员面前的艰巨任务。
一、水电厂安全管理中存在的问题及原因
在目前水电厂安全管理中存在的问题在于安全认识不足和现场管理制度不完善两大方面。首先,市场需求给水电厂生产带来的巨大压力,使很多企业都存在着不同程度重生产轻安全的管理思路。管理在提高生产效率方面投入了大量的时间和资金成本,而在安全方面或多或少带有松懈思想,给水电厂的安全生产埋下了隐患。而自动化技术等高科技手段的应用,要求工作人员不但要具有完备的水电工程专业技能,还必须具备熟练的计算机控制能力,及环境保护等相关知识。但由于企业过于重视立竿见影的经济效益,未形成自上而下的安全管理理念,因此工作人员在安全技能培训及安全知识学习中的效果也大打折扣,处于生产管理中主体地位的人的因素对安全生产产生了极其不利的影响。其次,生产现场安全管理不规范也是问题产生的主要原因之一。由于机械设备是电力生产不可或缺的重要组成部分,因此在所有工作环节保持设备的最佳工作状态是实现人机系统安全与高效的基础。设备问题主要包括设备质量问题、操作问题与维修问题三类,一些机具不具备在工作人员误操作下的安全防护功能,如出现危险情况时的报警系统未显示,设备出现故障时无法实现自动停机系统、冗余系统等功能,都可能造成重大的安全事故。此外,工作环境也对水电厂的运行安全具有重要影响,相比其他行业,水电工程的工作环境比较复杂,噪声、粉尘、振动等不良物理环境不利于设备的长期运行,同时也会促使作业者容易感到疲劳,产生精力不集中、反应能力下降等问题。
二、水电厂安全管理中存在问题的对策分析
2.1 切实落实水电厂安全管理制度及操作规程。切实落实水电厂安全管理制度及操作规程是加强水电厂安全管理的首要措施。“安全第一、预防为主”一直是水电厂供水、供电生产中的重要原则,安全决定着水电厂是否能够顺利完成日益增长的供水、供电需求。因此,必须切实落实水电厂安全管理制度及操作规程,并且严格执行安全规章制度及安全操作规程。要不折不扣地将安全管理贯穿于整个水电厂所有工作的始终,不能搞形式主义、不能阳奉阴违,切实贯彻安全管理奖惩制度,赏罚分明,对严格按照安全管理制度员工要给予重奖,对违反安全管理制度的人员要重罚,坚决杜绝发生生产事故。
2.2 切实制定措施,加强生产现场安全管理。切实制定措施,加强生产现场安全管理是加强水电厂安全管理的第二个措施。安全管理事关水电企业生产现场管理的成败,是生产现场管理的基础和根本,没有安全管理,整个生产现场管理就是失败的。因此,要结合整个水电企业的生产需要,制定切实可行的生产现场安全管理方案,建立健全生产现场安全管理规章制度,全面落实生产现场安全管理措施,将生产现场安全管理细化到每一个人、每一道生产工序,做到生产现场安全管理人人参与、人人有责,狠纠违章,规范现场操作,加强生产现场安全管理。
2.3 加大培训力度,提高生产现场人员的综合素质。加大培训力度,提高生产现场人员的综合素质是加强现场施工管理的第三个措施。培训的目标是提高生产现场人员的安全意识、技能水平和综合素质,通过培训,增强生产现场人员的安全意识,适应生产现场安全管理的。开展以岗位、班组长为主的教育培训格局。培训过程应有意识地运用规范的培训标准,统一学习笔记,建立教育培训档案,有侧重地针对主要工种进行重点培训,并重视实践技能培训,有计划、有针对性地开展实用性竞赛、现场操作展示等丰富的活动,要努力把教育培训的触角延伸到班组前沿,以此来提高职工的综合素质和业务技能,为水电厂安全管理提供合格的复合型人才。
三、积极完善水电厂的安全管理体系
3.1 安全管理体系的建立。水电厂安全管理体系的建设重点在于“以预防为中心”的原则和安全责任制的建立健全。“以预防为中心”的原则要求在设备管理、操作、制度等方面引入事前控制,首先应对整个工作系统进行安全性评价,综合运用安全系统工程的方法对系统安全性进行度量和预测。确认各部分发生危险的可能性及其严重程度,提出必要的措施,寻求最低的事故率和最小的事故损失。其次,应对系统进行技术监督,其内容包括预防性试验、电能质量、电测、环保、继电保护、节能等方面,其中预防性试验是针对电力设备进行的,通过绝缘预防性试验可以掌握设备的绝缘性能的变化情况,及时发现内部缺陷,采取相应措施进行维护与检修,保证设备的安全可靠运行。再次,应建立巡回检查制和设备点检制。以科学的点检标准和点检制度预先对重要设备可能存在的问题进行检查和排除。另一方面,应以工作人员的自我约束为目标,建立人性化的考核机制,落实各级管理人员、现场操作人员的权责和义务。为使管理体系更加标准、规范,必须建立全面的安全奖惩制度和监督机制,安全奖惩制度包括安全长周期考核规定、安全生产管理目标责任书、全员安全风险抵押奖励实施细则、经济责任考核制度、设备维护消缺奖励办法等;而监督机制则应由基层单位自我监督、企业行政监督和群众监督等部分,组成健全的三级安全网,保证相关制度的有效落实。
3.2 深化安全思想认识加强安全培训和技能培训。在认识到安全事故的重大危害,以及安全管理在企业运行中不可替代的重要性的基础上,企业应加大安全培训与生产技能培训的力度,帮助工作人员提高知识技能与安全意识,使之具备适应科学管理理念的综合素质。以实用性竞赛与现场操作展示相结合的教育活动形式,为水电厂培养具有现代管理思维的复合型人才。
结论:
总之,安全管理是水电厂实现经济效益的基础,也是上下游居民生命与财产安全的重要保障,只有不断深化安全意识,严格制定并落实生产现场的操作规程,提高工作人员的综合素质,建立积极完善的安全管理体系,才能真正实现水电厂的高效管理,为企业快速、稳定的发展创造条件。
参考文献:
[1]王泽玉.风险管理与水电安全生产[J].中国水能及电气化,2009.
[2]张东栋,寿攀.水电站安全运行管理模式的构建[J].中国电力教育,2009.
[3]梁超英,水电厂扩建工程的安全管理[J].湖南电力,2010.
论文关键词:机电一体化,电力行业,应用
机电一体化主要是指将机构的主要功能以及动力、信息处理、控制等功能与电子科技相结合,实现机械装置与电子化控制软件、设计有机结合,形成全新的系统。它具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗等特定功能价值,涵盖了“技术”和“产品”两个方面,是一个功能强大的系统。
当前,机电一体化已经发展成为了一门具有专门系统的学科领域,当今科学发展日新月异,机电一体化也将逐渐被赋予新的内容。
2 机电一体化技术发展现状
2.1 机电一体化技术在电力行业的发展现状
近年来,“机电一体化”这个名词越发流行,它最初只被认作为机械与电子的简单结合,但随着微机性能不断提高,以及信息技术、数据库、光学,尤其是通信技术逐渐进入机电一体化,机器可以通过遥控和网络化实现机电一体化,生产范围也日益普及。
机电一体化目前多应用于汽车制造、装备制造、机械加工等行业,其优越的性能在电力行业的应用还处于初级阶段。电力行业发展需要集成化、智能化,也需要人性化、绿色化,这些都是机电一体化技术能够做到的,因此,机电一体化技术在电力行业的应用还远远不能满足行业发展的需求,还有待进一步地研究并投入应用。
2.2 机电一体化技术的发展趋势
当今数字化、综合化、网络化以及个性化的技术革命是以微电子、软件、计算机和通信技术为核心引发的,对全球经济、社会、科技和军事等方面发展影响深刻,也影响了机电一体化学科的发展趋势。据有关预测表明,机电一体化技术的发展方向如下所述。
(1)朝着光电一体化发展:一般由传感、动力、信息处理、机械结构等部件即可组成机电一体化系统,加入光学技术,并利用其特点,能有效完善机电一体化系统中的传感、动力和信息处理部件。(2)朝着柔韧化发展:今后的机电一体化系列产品,会有足够的冗余度来运转执行和控制系统,对突发事件应对能力加强,柔韧化改善。该系统的子系统之间相互独立,均服务于总系统,而本身也具有“自律性”,能就不同环境而做出差异反应,同时,单个子系统的故障不会影响总系统性能发挥,使得总系统柔韧性加强。(3)朝着智能化发展:未来的机电一体化系列产品的“全息”特点将会更突出,表现为极强的智能化,这是由于信息技术、模糊技术都在快速发展,识别能力增强。
3 机电一体化技术在电力行业中的应用探究
3.1 交流电机的正反转控制设计
在生产实践过程中,常要求用一台电动机的正反转控制方向相反的两个运动,如小车的左行、右行,机械手的上升和下降等。
交流电机的正反转控制电气设计如图1所示。
要实现三项鼠笼型异步电动机的正反转控制,只要把三相线当中的任意两相调换位置即可。如图1,加入接触器KM1闭合时电动机正转,当接触器KM1断开,论文接触器KM2闭合时,电动机就会反转。
3.2 机电一体化技术在水电站厂设备中的应用
随着光电式互感器、智能化开关等机电一体化设备的出现,水电厂的自动化技术逐渐进入到数字化阶段。
(1)水电厂设备机电一体化结构分析。
水电厂设备机电一体化结构主要分3层。其中过程层,随着信息技术发展,采用了新一代光电电压互感器、光电电流互感器,能够直接采集数字量,提高了抗干扰和抗饱和性能,开关装置也实现了紧凑化和小型化。
(2)水电厂自动化的发展趋势。
目前,水电厂机电一体化不断更新技术,其发展趋势主要有智能化、人性化及用户二次开发等。
智能化指系统可根据人为存储的命令对事件进行推理、判断及归纳。在一定条件下能代替人工操纵,经过归纳和判断,自动操作、提示信息,使机组安全地运行。智能化越高,对人员要求越低,对自身及控制设备的状态能给出准确判断、统计及报警提示。
3.3 机电一体化技术在电站辅机产品研制中的应用
(1)微机励磁调节器:该装置典型的有UNITROP系列,响应快、精度高、稳定可靠、结构紧凑、抗干扰、运行和维护方便、可靠性高,在市场上应用非常广泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自动调节器分别适用于≤50 MW等级的无刷励磁汽轮发电机、≤600 MW和≥135 MW等级的汽轮发电机组的自动励磁电压调节器。(2)励磁绕组绝缘电阻监测装置:该装置典型的有GFDS-9001E型,采用80C196单片机技术。用来测量励磁绕组与地之间的绝缘电阻,一般采用在线检测的方式,监测发电机与励磁机励磁绕组之间绝缘情况。(3)发电机气体纯度监测装置:该装置典型的有GHS-1型,由纯度风机、纯度仪和变送器等部件构成。优点为:性能稳、无污染、不漂移、维护便捷,独有的微处理器结构容易使压力、环境和温度相互补偿,精度高。(4)励磁电流电压测算仪:该装置典型的有GES-9001型,用于测量励磁电流和电压,并可显示发电机的电流、电压、功率因数、频率、有功和无功功率以及转子氢温、绕组温度等。适用范围较广,可供3~600 MW的发电机组使用,性能好,质量可靠。
4 结语
机电一体化技术伴随着当前科技的进步快速发展,所发挥的作用日益明显,但是其在电力行业的应用远不能满足当前的需求,还需要进一步地研究并应用。
参考文献
[1] 章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006(7):46-47.
[2] 袁中凡.机电一体化技术[M].北京:电子工业出版社,2006.
关键词:“少人值守、远程集控”;电能量采集系统;后台服务器;应用前景
1.概述
构皮滩发电厂位于贵州省余庆县构皮滩镇的乌江干流上,距上游已建的乌江渡水电站137km,下距河口455km,控制流域面积43250km2,多年平均径流量226亿m3。电站装机容量3000MW,保证出力751.8MW,年发电量96.82亿kW・h。电厂装机5台,单机容量600MW,主要任务是发电,兼顾航运、防洪及其它,是国家“西电东送”战略的重点工程。
2.浅析电能量采集方法
电能量计量装置设在电能生产、传输和使用等各个环节,用来计量发电量、场用电用、供电量、损耗电量、销售电量等,如何准确及时、可靠地将这些计量出的电量抄读回来,对电力部门来说是至关重要的事情,它的意义不仅仅反映电能的使用情况,更重要的是它可直接反映出我们电力企业的销售量,实现的产值以及相关的各项经济指标的完成情况,对于我们分析用电负荷的发展趋势、用户的用电行为、加强营业管理、线损管理、表计管理、用户管理都是密切相关的。但目前人工方式效率低、成本高、质量差已成为我们经营管理中的老大难问题,直接影响到我们电力企业的经济效益和社会效益成本,传统的电能计量通过人工在机组或线路电能表上观察度数计量,但这种传统的方法存在以下问题。
(1)成本高,劳动强度大;
(2)造成线损统计不准;
(3)操表过程中易出现错误,可靠性较差;
(4)无法对用电行为有效监控;
(5)无法适应现代化的电量统计要求。
随着社会主义市场经济体制在我国的确立和电力工业的发展,电力作为一种商品走向市场已是大势所趋,电网的商业化运营和管理已逐步展开,特别是最近几年,电厂的建设和投资模式的多样化,是大多数的新、扩建电厂的产权已不在是国家独有,“厂网分开、竞价上网”是今后的发展趋势,为加强用电管理,提高供电效益,使其适应市场经济需要,供电部门实行电度表自动抄表和用电的监控管理是非常必要,对于提高电力部门的管理水产和经济效益无疑有着十分重要的意义。构皮滩发电厂作为贵州最大的水电站,是我国“西电东送”战略的重要工程。因此,我厂必须配置一套计量精确,运行可靠,相对独立的电能量运程采集系统。
图一 构皮滩发电厂电能量采集系统
构皮滩发电厂500kV开关站配置的电能量采集装置为广州南方电力集团科技发展有限公司所生产的EAC5000D型采集装置,其采集构皮滩电厂1号至5号发变组、皮施甲线、皮施乙线电能量。远程数据通过通讯通道上送贵州省调与集控中心,现场数据通过运行人员调取。电能量采集装置在我厂的应用,一定程度上提高了我厂用电管理的现代化水平。
3.电能量采集装置后台服务器在“少人值守,远程集控”电厂中的应用
为不断提高水电厂安全生产管理水平,有效改善员工的工作和生活环境,在摸索与不断总结下,贵州乌江水电开发有限责任公司(中国华电集团公司贵州公司)在乌江流域各水电站推动水电厂“少人值守、远程集控”的建设工作。我厂按照“统筹规划、因地制宜、确保安全、稳妥推进”的方针,结合自身实际,通过技术改造和管理提升,有计划、有步骤地推进“少人值守、远程集控”工作,从管理、人员、设备三个方面开展构皮滩发电厂“少人值守、远程集控”实施工作,计划于近期实现“少人值守、远程集控”管控模式。
我厂在实现“少人值守、远程集控”管控模式后,远程监控系统与ON-CALL系统投入运行,运行人员与维护人员合并上班,撤除24小时运行值班人员,全员实行8小时工作制,24小时负责制。在该模式下,我厂电能量采集装置存在如下问题:
(1)在电能量远程采集系统中,电能数据可在电能采集装置中保存一定的时间,因此不必要求实时采集,但由于如果超过一定的时间,后面的电能数据会被新的电能数据覆盖,所以电能数据应该及时采用,以免造成电能数据丢失。撤除24时运行人员后,电能量采集装置现场数据无法及时调取,若派专人至开关调取电量数据,将不必要的加大工作量;
(2)在某一电能表通讯异常或数据异常时,异常状况将无法在第一时间被发现;
(3)电能量采集装置数据分析功能不够完善,对电能量的分析需现场工作人员手动完成;
(4)现我厂电能量采集装置未与我厂办公网络链接,无法实现远方对电能量采集系统运行状态的监视。
为有效解决上述问题,实现电能量采集装置的远程控制,实现自动数据统计功能,必须在现有的电能量采集系统中,设计了一套后台服务器与办公网络系统、ON-CALL系统相连接,并至少设计有如下功能:①办公区域的远程数据采集;②设计有数据库系统以便于数据存储和处理分析;③为减轻工作量设计有自动报表填报系统;④能够自由查询任一时间的电能量数据;⑤可以自动定时将电能量数据在我厂内部主页上;⑥可以与我厂点检定修系统数据库相链接;⑦设计有电能表通讯中断报警功能,一旦出现某一电量表通讯异常,后台将自动通过ON-CALL系统进行报警。
通过讨论与咨询设备生产方意见,我厂使用的EAC5000D电能量采集系统后台应按如下要求设计:后台服务器使用WINDOWS2003系统为平台,利用Sql server 2005 Express构建数据库系统,采用TCP./IP协议与其他设备相连接。
图二 电能量采集系统后台服务器网络
在电能量采集系统投运后,将有效提升我厂电能采集系统的自动化水平,实现:
(1)电能量实时数据在办公室后方即可调取,不需要人员专门到现场进行调取,有效提升工作效率,减轻工作负担;
(2)电能量数据将自动保存于后台数据库中,可以任意调取任一时间的电量数据;
(3)后台服务器与我厂ON-CALL系统相连接,电能量采集系统的任何异常都将在第一时间通知到运行维护人员,保证缺陷的到及时消除;
(4)电量报表与数据统计功能的实现,避免现场工作人员在进行计算过程中出现错误,保证了重要数据的正确性。
在电能量采集装置后台服务器的支持下,我厂电能量采集系统将完全满足“少人值守、远程集控”管控模式需求,将电能量采集系统的功能发挥至极致。
参考文献: