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中国水利报 2018年5月9日报道:新型水轮机无污染高效率免维护

时间:2018-05-16 16:09:22 点击:

            广东英德市红桥水电站站长陈培雄——

新型水轮机无污染高效率免维护

 

“红桥水电站改建后,我们将原来的10台水轮机更换为2台灯泡贯流式水轮发电机组,并使用了新型结构的轮毂无油化水轮机,不仅杜绝了油污对河流的污染,并且操作简单,不用维护。新型水轮机组自2014年投运至今,运行稳定,故障率低,还每年节约厂用电9.2万度,效益十分明显。”提起水电站改建后的变化,广东省英德市红桥水电站站长陈培雄对新型水轮机组甚是满意。

陈培雄口中的这种新型水轮机,是由深圳市恩莱吉能源科技有限公司(简称“恩莱吉公司”)研制的一种轮毂无油化“绿色水轮机”。

传统转桨式水轮机,设计是由受油器通过固定油管,将压力油输送至旋转的水轮机转轮中,以操控水轮机桨叶的角度,因此主轴和转轮轮毂内都充满了压力油。在运行中,桨叶受到数百乃至上千吨的水压力,其枢轴与轴套在不平衡水力作用下产生磨损和变形,桨叶密封性能损耗速度很快,使压力油从轮毂漏出,隨尾水流入下游,造成河流污染。恩莱吉公司以郑程遥博士为首的团队,提出了“绿色水轮机”概念,即人、机、鱼、水和谐的水轮机。为此,他们攻坚克难,研制出新型结构的轮毂无油化水轮机,特点有二:一是将桨叶操作油压由传统的6.3兆帕提高到16兆帕(这是目前欧美国家的最高水平),使相关部件体积减小;二是将轮毂内的液压装置外置,实现了轮毂无油化,杜绝了对河流的污染。与传统结构的转桨式水轮机组相比,轮毂无油化水轮机不仅造价低、用电量小,而且有效增加了水轮机效率和出力,可谓国内小水电站行业的一项颠覆性创新。

红桥水电站是国内第一个应用这种轮毂无油化水轮机的水电站。2013年,该水电站改建时,采用了恩莱吉公司研制生产的ENT-16H型水轮机。该型号水轮机导叶和桨叶调节均采用16兆帕高压油操作,比采用贯流定桨式机组提高效率10%以上,比采用传统低油压的灯泡贯流式机组节约成本10%。陈培雄介绍,该型号水轮机取消了结构复杂、密封困难的传统受油器,取消了调速器压力油罐,取消了高压气系统,代之以小体积的高压储能罐;采用了旋转进油器用止口定位,安装时省去了“盘车”等费时环节。更重要的是,该型号水轮机解决了漏油造成油系统电机频繁启动的能耗,杜绝了漏油对河流的污染。

“两台轮毂无油化水轮发电机组从2014年10月投运至今,运行稳定,调节装置可靠,且免维护。”陈培雄高兴地对我们说。红桥水电站用户报告上这样评价这两台水轮机:该装置在本电站运行中性能优良,可靠性高,经试验表明,其性能指标达到或超过国家标准,且操作简单,运行方便,易掌握。我站对其运行情况十分满意。

“没改造之前,电站有10台机组,总功率为1200千瓦,不仅占空间大,而且发电效率不高。更换为灯泡贯流式水轮机后,仅2台机组,发电功率便可达7000千瓦。同时由于其桨叶和导叶采用统一的16兆帕油压设计,不仅大大减小了设备体积,节省了空间,提升了厂房的整体面貌,同时在日常维护方面我们也省时省力。”陈培雄说。

在机房内,记者看到,改造后的厂房干净简洁,宽敞明亮。陈培雄介绍,现在机组运行靠的是软件调控,运行稳定,故障率低,平时只需监测,不需要太多维护。特别是水轮机桨叶操作系统运行4年来,基本做到了“零维护”,大大节省了人力。

据了解,2013—2017年,恩莱吉公司研制生产的轮毂无油化水轮机已在广东、广西、湖南、福建、江西等地和越南的水电站投产,用户均反映良好。2015年,深圳市创新委员会对该产品进行了鉴定,由华中科技大学张勇传院士和哈尔滨大电机研究所梁维燕院士主持,得出结论:应用该项目成果,可有效解决水轮机转轮漏油对河流的污染问题;该项目在国内外首次实现了转桨式水轮机桨叶的高油压控制和桨叶接力器的外置,创新显著,达到国际领先水平。

目前,以郑程遥为首的恩莱吉公司创新团队,正在对“绿色水轮机”进行更深入的系统研究。据悉,去年5月在广西投产的新丰水电站,装机1万千瓦的轮毂无油化水轮机运转良好;在黑龙江五大连池市的山口水电站,即将投运1.5万千瓦的轮毂无油化水轮发电机组。相信,轮毂无油化水轮机这项技术创新,必将助力我国小水电建设和增效扩容改造,并为水电建设增添更多的“绿色”元素。

来源:中国水利报 2018年5月9日http://www.chinawater.com.cn/js/jsqy/201805/t20180509_712624.html

作者: 马晓媛 聂生勇

责任编辑:段玲玲

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