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关键词:锅炉 故障检测 维修 改造
1 综述
锅炉是一个由燃烧、汽水及烟风等不同的子系统所组成的复杂的多层次系统[1]。每个子系统也可分成若干个次级的子系统及部件。并且各层次的子系统间相互关联,在使用中,只要有某个子系统发生异常或者失效,可能就会引起其它的子系统出现功能异常或者失效,严重者甚至会导致整个机组进入故障状态。而且原发性故障发展到系统级的故障是一系列发生、发展的由量变进入质变过程。锅炉通常是是耐用产品,并且常见的故障处理也较为简单,升级和维修相对较容易。并且锅炉故障的特点是有时延性,即从某一原发性的故障发生到系统故障是一系列渐变的过程。
2 锅炉常见的故障及维修方案
2.1 锅炉的常见故障
2.1.1机械故障
机械故障主要表现为机械零件失效,主要有零件整体的断裂、残余变形、表面破坏或由于正常的工作条件破坏而引起的失效。正常条件下,断裂、变形、破坏的发生与时间成正比,机械故障的发生频率也和使用年限有关。而且在初寒期,机械故障发生的频率和时间成反比,供热的初期机械故障发生概率却越高,而当在锅炉运行了一段时间后,发生故障的频率将会大幅降低,最后进入平稳状态。而一般在供热的末期,发生机械故障的频率会再次升高,但这时主要和设备管理者有关,只要管理者加强管理,思想上不松懈即可[2]。
2.1.2 振动故障
振动故障主要是由于机械振动而引起机械零件的失效,是一种特殊形式的零件失效。导致较大振动并以至于造成破坏主要是由于设备的安装精度不高或者严重超出技术的允许限额,比如基础材料的松散、地脚的螺栓不正或者固定不牢或者电机和被拖动的设备定心不正等等。因此,针对此类故障,要在机电设备的安装、维修和保养等方面加以重视。
2.1.3锅炉设备自身缺陷
作为有机的一个系统,锅炉的自身的先天性缺陷和故障间有密切的联系。比如锅炉的气密性差则必然会导致火床的燃烧出现异常,从而使煤无法燃尽,出渣量则会因此增加。这样不仅使炉排容易烧坏,也容易堵塞除渣机。从这个角度讲,在防治锅炉设备故障时,要从系统整体观点出发,对设备整体性和层次性进行综合认识和考虑。在维修的过程中,应该严格把握工艺标准及技术标准。
2.2 锅炉设备的维修技术
2.2.1检查
定期进行锅炉设备的检查是防止锅炉事故发生的首要途径。要通过定期检查,及时地掌握烟、汽、水等对锅炉侵蚀的情况,及时掌握温度的变化对锅炉所造成的损害,以确保锅炉安全运行。定期检点检查锅炉侵蚀情况、附件是否严密、仪表准确性、灵活性、受压部件的变形渗漏等[3]。
2.2.2 超水压试验
超水压试验是一种典型的检查锅炉安全状况的方式。当锅炉出现下列的情况时,就要进行超水压试验:锅炉已连续的使用了多年(一般是6年或以上),锅炉移装或者经过了改装:锅炉受压的部件进行过更新或者挖补;经过了较大电焊修理;锅炉已经停运了一年以上;水管锅炉水冷壁管或沸水管更换的总数已经超过一半或以上。
2.2.3 锅炉保养
锅炉保养分湿式与干式两种。但无论是哪种方式,都要在锅炉水垢及烟灰进行彻底清理干净之后再进行。湿式的保养方式适用于当停用的时间不会超过一月的锅炉。为了使锅炉的内壁形成一个碱性保护膜,则就要向炉内放入一些纯碱及火碱。若用干式保养,则先用微火把锅炉烘干,之后往锅筒内放进干燥剂,最后再把有可能进空气的一些孔洞和阀门等封好,以确保锅炉能始终处在干燥状态,不会因受潮而遭腐蚀[4]。
2.2.4 锅炉日常维护
在锅炉的运行期间,需要定期的对燃料通过滤器来进行清理,并且要保证每月至少一次。并且在锅炉的燃烧过程之中,不能使设备水循环中断。要保证锅炉每7天就进行排污一次,另外,循环系统要定期进行污水排放。
为保证锅炉系统正常的运行,要每个星期对锅炉的水系统采取排气处理。并且锅炉运行中要定期检查其水系统含气情况,要及时进行排气,防止发生“气堵”现象。当设备长期停用时,要采取有效的措施来避免锅炉房的空气循环。若冬天锅炉停用,要使设备内部余水完全排空,从而防止水循环系统结冰。
3 锅炉常见的改造方案
锅炉的改造技术乍一看貌似比较简单,而实际是一种复杂技术,有很多学问。它包括了锅炉的制造工艺、锅炉燃烧理论、热工理论、化学和热化学理论、流体力学理论、工程力学理论以及机械学等技术。改造锅炉目的既要进行节能考虑,又要能够符合环保的要求[5]。所以锅炉改造技术要比其制造工艺难得多。
根据实际情况,锅炉改造技术分四个档次:第一,低档次改造是由电磁阀或单板机的方式进行流量、压力及温度等的控制;第二,中档次的改造由单板机转向模块化发展,由荧光屏进行锅炉的水位和蒸汽压力及流量、温度等的控制;第三,高档次的改造除去控制以上参数之外,还要对煤量和风量及一氧化碳和二氧化碳的含量等进行显示,用电脑掌握控制工业锅炉使其安全经济的运行;第四,最高档次的改造要进行全自动的控制,对电站锅炉来说,除去要控制锅炉各机组的参数外,又要控制锅炉汽轮机的发电机组参数和输变电参数。由电脑系统指导锅炉机组和发电机组的安全运行。
4 结论
锅炉是一个由燃烧、汽水及烟风等不同的子系统所组成的复杂的多层次但耐用系统,并且一般的常见故障处理起来也较简单,检测和维修相对较容易。但由于锅炉故障具有时延性,从原发性的故障到系统的故障发生和发展到形成,是渐变的一个过程,因此需要综合多种因素进行分析。本文对锅炉系统常见的故障进行了研究,总结了相关维修技术,然后介绍了锅炉的改造设计方案。以期对锅炉系统的研究和设计有所帮助。
参考文献:
[1] 陈学俊,陈听宽.锅炉原理[M].北京:机械工业出版社,1984:26-28
[2] 陈丽梅,陈广瑜.陈旧工业锅炉更新节能改造[J].锅炉制造,2008(2):33-36.
[3] 林宗虎,徐通模,等.实用锅炉手册[M].北京:化学工业出版社,2003:157-159
【关键词】桧树亭煤矿铁路桥改造方案研究
中图分类号:X752文献标识码: A
1问题的提出
桧树亭煤矿位于新密东南部,属郑州煤炭工业(集团)有限责任公司资源整合矿井,设计生产能力30万吨,矿井采用三个立井单水平上下山开拓方式,矿井采用中央分列式通风系统,抽出式通风方式。
2007年经过郑煤集团的同意,桧树亭煤矿进行了矿区扩界,新扩界区可采储量185万吨。宋大线铁路从新的矿区内部经过,其中马良沟大桥长238m,大桥煤柱占压煤炭资源约56万吨,为总可采资源的30.3%。
为了充分节约和利用煤炭资源,解放大桥煤柱压煤,结合矿区的一些具体情况,提出铁路桥下采煤的技术方案:在桥下修建一座排洪涵洞,采用就地填筑高填方路基,临时中断铁路运行,拆除原桥上部,继续填筑路基,恢复铁路运行的方案。
改建成本与开采大桥保护煤柱的煤炭资源产生的利润相比较,投入少,成效大,同时,可以方便铁路桥下合理布置采煤工作面,提高矿井经济效益和社会效益。
2 主要技术方案确定
2.1方案确定
本次项目工程主要是针对DK7+767-DK8+005马良沟大桥改成路基,该段位于曲线段,曲线外侧为河道的下游,向曲线外侧改移其改建的路线过长、征地拆迁量很大,地势低,势必增加填方高度。因此,本次改线我们否定了曲线外侧改移的方案,主要研究了向内改移和原地填筑路基一共三个平面方案。
方案一:曲线向内侧改移,既有铁路局部处于新建路基中
本方案曲线向内侧改移,以局部地方桥墩处于填方路基中,但路基施工不影响桥墩安全为原则,向内侧改移铁路线路,中线最大改移距离53m(原7#桥墩处)。线路自改建起点,经2个R=500m的同向曲线,中间夹一段直线至改建终点,全长1012m,曲线长度898.37m。本方案很好的利用了原有的征地,在保证既有大桥桥墩安全的基础上.尽可能的缩短了改线的长度,节约了投资。
本方案线路长l.012km,工程费用3179.35万元。
方案二:曲线向内侧改移,既有桥墩在新建路基以外
本方案曲线向内侧改移,将既有铁路中心向内侧平行移动50m,使所有的桥墩均在新建路基边线以外(见下图),本方案线路自改建起点,经一个R=800和一个R=500的反向曲线,中间夹一段直线至改建终点,全长l472m,其中曲线长度1139.09m。本方案完全避开了既有桥梁的墩台,避免路基填方施工对既有铁路安全运营的可能影响,线形顺畅,部分利用到了原有征地,在终点局部需要拆迁房屋。
本方案线路长l.472km,工程费用4124.13万元。
方案三: 拆除原桥,就地填筑路基的方案。
本方案设计没有改变既有铁路线路的平纵断面,即在工程开始建设初期,在桥下修建一座排洪涵洞,就地填筑高填方路基,临时中断铁路运行,再拆除既有桥梁的所有结构物(桩基础可不拆除),继续填筑路基,将该桥梁段改建成填方路堤,恢复铁路运行。
本方案线路长0.3km,工程费用2187.75万元,其他费用:265万元,合计:2452.75万元。
2.2 方案比较
经综合技术经济比较,方案三再次征地少,维持了原铁路平纵线形,不需要新建线路,就地填筑高填方路基前期,不影响铁路运行,投资费用最少。 方案一设计为局部改线,增加了部分征地和拆迁,投资费用较大。方案二相比方案一,改移的线路长,线形更为顺畅,但是增加了较多的征地和拆迁,投资费用相应的增大。
因此,确定为方案三。
3 施工组织方案
方案改线全长l.012km,铺轨长度1.012km,填方281400m3,挖方3200m3,浆砌片石护坡l4620 m3,涵洞157延长米/3座。
本工程设计总工期6.5个月,施工准备1.5个月,涵洞工程1.5个月,路基工程2.5月,铺轨工程0.5个月,后期工程0.5个月。
主要施工顺序
①为方便路基工程施工,涵洞工程应在路基工程开始时完成。涵洞工程进度影响整个路基填方开工,应尽早开始涵洞的施工。
②在涵洞施工期间,可以利用临时道路,大量运输土方进场,待涵洞施工完成后,两边对称开始路基填方施工。
③路基施工完成以后,安全拆除既有大桥。
④填高路基后,开始铺轨作业。
4投资估算
本项目总投资2452.75万元。其中拆迁101.3万元,征地214.8万
元,路基1217,74万元,桥涵436.07万元,轨道140.42万元,通信及信号6.19万元,大临工程118.76万元,铁路断行费用210.54万元。
5经济效益
5.1财务价格:该块段可采储量56万吨,服务年限6年,根据桧树亭煤矿既有产销情况,经桧树亭煤炭公司计算预测每吨煤可产生净利润l00元。
按每吨100元净利润计算,可产生效益5600万元。
6社会效益
矿井的建设将给当地农民增加收入,带动了当地以煤炭为动力的企业的蓬勃发展,增加了更多的就业机会,对该地区的不同利益群体起稳定作用,不会产生不利因素的影响。
7结论
1、经过全面系统的技术经济比较和论证,本次宋大线铁路马良沟段改建工程,确定本线按工企铁路I级技术标准改建,桥梁改成路基之后,修建2.8m涵洞以满足排洪要求,洪水频率按50年一遇。
2、选择适度的主要技术标准,推荐采用方案主要工程数量为:土石方281400m3;涵洞157延长米/3座;铺轨0.3Km;征地20亩。全线估算总额2452.75万元,技术经济指标8175.8万元/公里。
3、通过对本方案经济评价指标分析,税后内部收益率为46.32%,财务和国民经济评价各项指标均非常好,具有较好的经济效益和较强的抗风险能力,具有可观的超额盈余。
4、铁路桥改造方案简便易行,具有较好的经济前景。
5、实施后,可解放二1煤层储量56万吨,延长矿井服务年限。
6、该方案的实施,可以为类似条件矿井解放煤炭资源储量提供参考。
作者简介
徐南生(1978年-),男,安徽省安庆人,本科学历,2010年毕业河南理工大学,现在国瑞公司生产技术处工作。
一、现代数控驱动产品带来的丰富选择
1.SINUMERIK802S/C系统
802S和802C系统标准配置包具备了所有的必要组成单元:NC,PLC,操作面板,机床控制面板,输入/输出单元及系统软件。操作编程及其简单,免维护,性能价格比高,是专门为低端CNC机床市场而开发的经济型CNC控制系统。
802S和802C两个系统具有同样的显示器,操作面板,数控功能,编程方法等,所不同的只是SINUMRIK802S带有步进驱动系统,控制步进电机,可带3个步进驱动轴及一个V+/-10V模拟伺服主轴;SINUMRIK802C带有伺服驱动,它采用传统的模拟伺服V+/-10V接口,最多可带3个伺服驱动轴及一个伺服主轴。最新推出的802Se/ce,更是将CPU,输入输出点,控制接口等所有部件集成在面板背后,一体化的设计使得使用维护更为方便。因此802S和802C系统非常适合于普通机床。数显机床的数控化改造以及低挡数控机床的数控配套和改造。如数控车床,数控镗铣床,数控磨床等。
其中SINUZAIMERIK802C,在车/铣加工应用技术上具有优势,配的是新型的西门子SIMODRIVE611U,这种系统可以连接3个坐标轴的光栅尺,形成全闭环控制,性能价格比很高。
2.SINUMERIK802D系统
西门子公司在新世纪推出了802D数控系统。该系统属于中低档系统,其特点是:全数字驱动,中文系统,结构简单(通过Profibus连接系统面板,I/O模块和伺服驱动系统)调试简单(通过PCMCIA卡批量调试)。具有免维护性能的
SINUMERIK802D核心部件――控制面板单元CPUC)具有CNC,PLC,人机界面和通讯等功能,集成的PC硬件可使用户非常容易地将控制系统安装在机床上。
SINUMERIK802D可控制4个数字进给轴和一个主轴。主轴完全通过PCU控制,即有数字接口,也可通过模拟接口控制。使用Profibus总线可非常简洁地将伺服和I/O模块等系统各部件直接相连。模块化的驱动装置SIMORIVE611U可以数控设备的需要配置各种驱动和电机,强大的Windows工具可以非常轻松地设置驱动参数,位置测量可用电机端编码器,也可以用光栅尺,SINUMERIK802D具有功能强大的PLC-SIMATICST-200,其编程工具可运行在任何PC机上,其诊断功能也非常完善。梯形图编程和经典的PLC程序举例可非常方便地应用于机床控制。
SINUMERIK802D系统属于低档系统,但是基本上已经是标准的数控系统,最适合于数控车床,铣床和带小型刀库的数控加工中心的配套及改造。
3.SINUMERIK840D/810D/840Di
840D/810D是几乎同向推出的,具有非常高的系统一致性,显示/操作面板,机床操作面板。STEP7-300PLC输入/输出模块,PLC编程语言数控系统操作,工件程序编程,参数设定,诊断等。
由于以上特点,该系列产品在许多企业应用,尤其在汽车,航空,机械,等行业。采用840D/810D系统,S7-3OO,Profibus,HMI等产品,对设备进行改造。由于操作的一致性,编程的一致性,备件的一致性。使得培训和维修非常方便。
SINUMERIK 840D,它在复杂的系统平台上,通过系统设定而适用于各种控制技术。840D与SINUMERIK611D数字驱动系统和SIMATIC ST可编程控制器一起,构成了全数字控制系统,它适用于各种复杂加工任务的控制,具有优于其他系统的动态品质和控制精度。标准控制系统的特征是具有大量的控制功能,如钻削,车削,铣削,磨削以及特殊控制,这些功能在使用中不会有任何相互影响。由于开放的结构,这个完整的系统也适于其他技术如剪切,冲压和激光加工等。
SINUMERIK 840D的突出之处在于其不断扩展的特性。其自学习,自优化功能使系统的调整时间大为缩短,精调也可按用户的要求简单自动的进行。远程诊断使其故障的解决更加方便快捷。
SINUMERIK 840D最大限度集成在与SI-MODRIVE611控制模块相同的50mm宽框架中。SINUMERIK 840D,SIMODRIVE611加上先进的SIMATIC ST系统为机床的自动化提供了全方位的解决方案,全数字化的系统,革新的系统结构,更高的控制品质,更高的系统分辨率以及短的采样时间,确保了一流的工件质量。
840D采用了当今最先进的控制概念,使用于钻削,铣削以及车削和磨削机床加工的控制。例如:具有数控系统和SIMODRIVE间数字通讯的车床可以达到磨床的精度。SINUMERIK 840D还可以实现许多特殊的NC功能,这在同类系统中是难以看到的。
SINUMERIK 810D系统是840D的CNC和驱动控制集成型,NC CPU和驱动集成在一块板子上,驱动的功率部分又可提供3个坐标和2个坐标两种。简单的说,也就是SINUMERIK 810D系统没有驱动接口,SINUMERIK 810D NC软件选件基本包含了840D的全部功能。
例如:
a)同样的钻、铣、车等加工循环。
b)提前预测功能,可以在集成控制系统上实现快速控制。
c)坐标变化功能。
d)固定点停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点。
e)模拟量控制,模拟量信号输出。
f)刀具管理也是另一种功能强大的管理软件选件。
g)多项式插补功能可以提高SINUMER-IK810D/810DE运行速度。
h)温度补偿功能保证数控系统在这种高技术,高速度运行状态下保持正常温度。
近两年,在国内的数控机械床的改造之中,运用最多的就是SINUMERIK 840D/810D。
4.SINUMERIK 840C系统
SINUMERIK 840C系统一致雄踞世界数控系统之首,内装功能强大的PLC135WB2,可以控制SIMODRIVE 611A/D模拟或数字式交流驱动系统,适合于高复杂度的数控机床。这套系统主要应用在复杂的数控镗铣床,加工中心,龙门加工中心,五面体加工中心,高档磨床等设备。
5.与数控系统相配套的西门子先进的交流驱动系统
SIMODRIVE交流驱动系统采用了统一的伺服控制技术进给伺服扭矩从0.33N・m到185N・m,交流主轴电机从3.7kW到100kW,适应不同的驱动系统解决方案。SIMODRIVE611A模拟量伺服,配合IFT5系列进给驱动电机和IPH7主轴电机,可控制主轴、进给轴机普通异步电机。SIMPDRIVE 611D数字式伺服,配合IFT6/IFK6系列进给驱动电机和IPH7主轴电机,可控制主轴、进给轴等。SIMODRIVE611U,可接受模拟信号或者数字信号,可以进行位置控制、速度控制及转矩控制。
二、改造对象的全面调查
1.机床的来源及改造需求
1)进口数控机床:80年代以来我国为满足军工生产的需求进口了大量的数控机床,这些机床基本都是精密高档设备。由于长期使用,这些机床已经到了电气升级换代的时候。
2)进口二手数控机床:这类机床由于多为企业考虑生产实际需要,自筹资金进口,相对采购成本较低,进口量比较大,其中有些机床进口时就考虑了改造需求,有些则是进口后,运行一段时间就面临着改造的需求。
3)国产数控机床的电气改造。
4)普通机床的升级改造。
以上4大类中,1)和2)类改造需求大多是中高档系统,3)和4)则是中低档数控系统比较理想的改造对象。
2.改造对象的现状调查
1)数控系统的分析
数控系统的改造首当其冲的是系统的改造。目前我国的数控机床和系统主要有大品牌:德国SIEMENS的SINUMERIK7、3、8、850/880、810(早期型号)、日本FANUC7、6、3。由于多数系统的电气设备已经停止生产,改造是基本上不考虑保留老系统,采用的方案应当根据机床现有控制等级、产品生产需求、企业资金状况选择相应档次的系统。
这些系统大部分带有老型号的PLC逻辑控制系统,在改造的方案的制定中,需要考虑新老系统替换时候的差别,对PLC输入、输出点数的数量和性能做出估算。
2)老主轴伺服系统的价值分析和改造方案
改造对象的主轴系统分为两大类:直流伺服主轴和交流伺服主轴。
改造方案如下:
a.保留驱动装置和电机:老的主轴伺服系统采用的基本都是+/-10V的模拟信号接口,对于状态良好价值很高的主轴可以采用保留的方案,适用的系统有:SINUMERIK802C、802D、810D、840D、840Di、840C。
b.只保留直流主轴电机:有些大型机床主轴电机功率大,价格比较高,安装麻烦,同时电机状态良好,这时可采用保留电机,改造驱动系统,采用西门子新的直流伺服控制装置6RA70替代老驱动装置,适用的系统有SINUMERIK802C、802D、810D、840D、840Di、840C。
c.不保留驱动装置和电机,采用西门子新型IPH系列主轴电机和相应的驱动装置代替老的电机和驱动装置。
3)老进给伺服系统分析和改造方案
保留驱动装置和电机:适用的系统有SINUMERIK802C、802D、810D、840D、840Di、840C。
不保留驱动装置和电机:采用西门子新型IFK6/7、IFT6、IFE1进给轴电机和相应的驱动装置代替老电机和驱动装置。
4)测量系统的价值分析和改造方案
旋转变压器:基本不能保留,可以采用新型的旋转编码器代替。
5)原始资料
机床的原始资料是了解机床出出厂的状况的最基本资料,其中电气原理图、电器维修手册、控制程序等都是需要仔细研究的。
6)控制需求和特殊选件
三、正确的方案是改造成功的一半
关键词:35KV变电站;数字化;改造方案
一、引言
数字化变电站在国内发展很快,省市一级的供电企业都在积极试点。新安县电业公司作为县级供电企业,借助创建国家一流供电企业和国家级科技进步企业的契机,2010至2012年已改造三个原综自系统的35KV变电站为数字化系统。这项工作,首先是新安县电网发展的迫切需要,原站均已有10年的寿命,而且老化严重、问题不断,严重影响安全可靠运行。这些改造后的数字化站最长已运行2年,实践证明是安全可靠易操维的,获得网、省公司和检修、操作人员的一致好评。这也使新安电网的发展水平走在全省县级供电企业的前列。
二、数字化变电站的定义、特征、优势、结构
1.定义。根据“全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会”的说明:数字化变电站的定义是指采用智能化的一次设备,以变电站一、二次设备为数字化对象,以高速网络平台为基础,通过对数字化信息进行标准化,实现站内外信息共享和互操作,并以网络数据为基础,实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的现代化变电站。
2. 特征。数字化变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化,二次设备网络化,符合IEC61850标准”,即数字化变电站内的信息全部做到数字化,信息传递实现网络化,通信模型达到标准化,使各种设备和功能共享统一的信息平台。
3. 优势。解决事故隐患、简化二次回路、优化保护功能、智能监测维护。常规变电站发生事故的主要原因在于电缆接地误动、压板切换出错等,采用光纤网络通信后,简化和集成二次回路,减少保护压板,减少运维人员的“三误”,光纤的可靠应用避免电缆老化和电磁干扰。
4.结构。数字化变电站从结构上分为过程层、间隔层和变电站层 。由于相关资料很多就不再赘述。
三、改造工作任务书、施工合同、施工方案、施工三措、开工报告
1. 工作任务书。一般由生产技术部牵头下达工作任务书进行指令性安排:施工单位安排人员,组织施工;检修公司负责配合设备调试、定值输入工作,另根据工作需要安排人跟班学习;调度运行中心负责停电计划安排、运行方式调整,定值调整及远动设备的调试;计量中心负责施工期间计量装置施工改造中的配合工作;安全监察部负责对该工程进行全面的安全监督;农电工作部、供电所负责停电期间公用线路重要用户的停电协调、通知;配电所负责做好停电期间的线路消缺工作;操作队负责现场安全、质量管理,设备安全运行等工作。
2. 施工合同。在明确发包方和承包方后要对工程概况、工程期限、工程合同总价、材料、设备供应、工程质量和检查验收、施工设计变更、双方负责事项、工程价款的支付与结算、违约责任与奖励规定、争议的解决方式、特殊条款、附则进行详尽规定。
3.施工方案(依据35KV郭峪变改造项目)。包括项目概述、施工地点、施工时间、施工内容以及相应分工、施工原则、施工前的准备工作、施工总体进度计划控制、施工中的难点、可能出现影响进度的困难以及控制措施。需要重点说明的是:
项目概述:本次采用上海天正明日公司数字化设备代替原综合自动化系统,改造为数字化变电站。其中,一次设备保留原有模式,对二次设备的保护、计量、监控等进行系统改造,保留原有的直流电源供电模式。改造后,10KV线路保护、10KV电容器保护、10KV母联保护以及主变低后备保护、10KVPT智能装置、10kVPT并列装置(安装于郭10站用柜)等数字化设备就地安装于相应开关柜间隔;35KV线路保护装置、35KVPT智能装置、350保护装置、主变高压侧智能单元、主变本体保护就地安装于户外端子箱内;主变差动保护、主变高后备保护安装于主控室主变保护屏上;通信管理机、对时装置、光纤交换机安装于主控室综合屏上。站内各保护设备之间采用光纤直连通信网络汇集于交换机,各设备之间采用61850通信协议进行信息互换。由于本站开关柜、电压互感器等一次设备均为传统类型设备,故本站技术改造后,就地设备和传统一次设备之间的连接将依然采用电缆电线连接。
施工原则:整个施工方案以尽量保电为原则,10KV改造时可以在完成PT和并列智能装置的光纤熔接和调试后,首先改造备用出线柜,备用设备调试完毕后,可将下一条需要改造的出线柜的负荷转移到改造完的备用柜,然后对需要改造的线路进行改造,完成后将本线路的负荷恢复到本线路。35KV设备及主变的改造,按照郭35南PT、郭35北PT、35KV进线、郭1#主变、郭2#主变、郭350的顺序依次进行。
4. 施工三措。即施工组织措施、技术措施、施工安全措施。下面将有关数字化改造特点的内容列出。
组织措施:在10KV开关柜、电容器柜、PT柜上安装保护智能设备,并进行相应的开孔、配线、敷设融接专用光纤以及装置调试工作。其中开孔和配线工作以及装置调试由施工单位完成,厂家负责实施光纤敷设、融接。制作户外端子箱基础,安装就位户外端子箱,敷设光纤至主控室以及10kV高压室,并进行相应的配线工作由施工单位完成。融接光纤、制作后台软件、制作通信服务器数据库由厂家完成,调度中心负责提供四遥信息数据表。联合调试,由调度、检修公司、施工单位和厂家共同完成。
技术措施:抬高原控制屏进行新数字化屏就位时,应做好防震措施,必要时可申请临时退出相应的保护压板。敷设光纤时要做到不损伤、有裕度。开始改造时由于并列设备需要熔接的光纤比较多,速度比较慢,后续改造每个间隔的光纤熔接数量较少,速度会相应较快。改造过程中可根据实际情况进行相应调整。配线工作可能进度缓慢,配线工作至少2人同时进行。光缆的融接工作是精细活,如果光缆融接不顺利,则将造成调试工作的时间延后。
安全措施:进行放光缆施工时,应有专人监护,施工人员不得走错间隔,不得乱动与布线无关的运行设备。每天放完光缆后,都必须对孔洞进行临时封堵,全部完工后按要求进行防火封堵。室外智能终端端子箱的安装调试要充分考虑底座高度和端子箱内部温控设备的可靠性。
5. 开工报告。包括工程主要内容、工程文件完成情况、会签单位意见等,作为开工前最后一项检查。
四、验收以及投运方案、注意事项
【关键词】农村水利;渠道工程;节能改造;方案研究
农村水利渠道节能改造是农村水利工程建设的必然趋势,未来的农村水利工程建设也会朝着节水、节能的方向发展。渠道节能改造能够有效地缓解目前农村农业用水的紧张局势,实现水资源的科学调度与高效利用,其对于水资源的保护意义更是不可估量的。
一、农村水利工程的兴建意义
水利工程的修建是助推农村经济发展的重要途径。它为广大农村群众的生活提供了便利,保障农村经济稳步前进,给流域内农村群众的生命和财产安全提供安全保障,起到了防洪抗旱的作用。
(一)方便农业灌溉
农村水利工程修建之前,农村农业灌溉基本依靠人力完成,灌溉效率比较低,农业产量并不高,尤其在我国南部、西部与中部地区,夏季洪涝、旱灾时有发生,对农村的农业生产造成了严重的损失,有些地方甚至颗粒无收,农民们收入无望。农村水利工程修建以后,农村的农业灌溉基本可以依靠农业水渠的运作来实现,并且它在防洪、抗旱方面还发挥着重要作用,有效地降低了气象灾害高发季节农业生产的损失。
(二)输水送电
农村水利工程不仅在农业生产方面发挥着作用,也在农村生活用水、生活用电方面发挥着作用。20世纪六七十年代以前,我国广大的农村地区还有相当一部分仍在使用煤油照明,依靠人力挑水。水利工程建设以后,大部分的地区都通上了电,也不再靠人力挑水了,改变了从前农村靠天喝水的落后现象。
二、农村水利渠道节能化改造的要点和方案
上文介绍了农村水利工程的重要性,从中可以得知农村水利渠道节能化改造的重要意义。农业水利渠道的节能改造主要是为了解决渠道渗漏、渠道运作效率低、渠道运作能耗大、施工耗能大等重要问题。渠道节能改造可以从渠道加固、技术实施、渠道保护、渠道勘测这几个方面入手, 开展节能化改造。
(一)渠道节能改造前期准备工作
渠道节能改造前,需要对渠道本体以及周边的自然环境进行勘测,为改造方案的设计提供充足的参考资料,提升渠道节能改造的科学性与可行性。环境勘测是渠道节能改造不可缺少的一步,只有确保勘测资料齐全、准确才能使渠道节能化改造工程顺利实施。
1、勘测图纸的绘制。测量是渠道勘测的重要手段。需要借助先进的仪器对渠道及其周边的环境的进行勘测,并按照国家标准将其绘制在图纸上,测量的内容主要是水文信息、地质信息、渠道本体信息。但是,笔者认为除了这些常规信息以外,还有必要加入一项关于周边其它基础设施建设信息与农业种植信息。既然是渠道节能改造,就应该充分考虑借助于其它基础设施建设进行施工,一来减少耗能,二来也方便进行统一管理。
2、施工指导。水利勘测的必要性主要体现为指导施工设计与改造。水利勘测会对改造渠道本体的建设情况进行测绘,标注出其中的残损点等有地质问题的地方,指导施工单位在施工时对这些位置引起重视,提前制定出相应的施工方案,确立施工工艺。除此之外,勘测对原料购进、工期管理、流程管理等都具有深远的指导意义。
(二)渠道技能改造的技术选择
既然是渠道节能化改造,自然“节能”是施工的重点,也是中心要求。但是应该以施工安全和施工质量为基础进行改造。现代农村水利工程除了具备农业灌溉功能以外,还承担了流域内的防洪抗旱以及水文研究任务。在节能化改造时,融入对其它功能的改造思考,避免重复改造也是对节能理念的呼应。选择什么样的节能技术就显得尤为重要。
1、土方开挖中,挖掘土料的有效利用。土方开挖时,推土机推去的表层土壤是不可以利用的,当中包含了大量的杂质、杂草,需要将这一层土料运至废土卸载点。针对土质比较好的施工地段,(粘度高、耐腐蚀、密度高的土质可以视为优质土壤)可以将挖掘的中层土壤和底层土壤,包括一些上好的石料,运输到土料回收点,后期进行渠道加高培厚、基层填平的时候可以使用。土方回填时要注意施工面的清洁度,及时清理出杂质,保持作业面有一定的润湿度,填土与压实同步进行。
2、护坡工程施工。渠道的两侧以及两侧有土坡的地方都要实施护坡,避免两侧或土坡塌方堵塞渠道。护坡工程施工的第一步是砼骨料的选择和加工,砼骨料要选择标号较高的石料、水利等材料,用小型可移动的拌和机加工砼骨料,对砼骨料进行充分的搅拌,再将其运输入仓,然后用小型号的振捣器振浇,稳定振捣力度与深度。防护层可以选用混凝土结构,混凝土结构的抗病害能力比较强,可以有效地降低外界因素对渠道的伤害。
3、采用小型拌和机(0.4m3或0.25 m3)拌和进行衬砌工程砼预制块制作和现浇砼,采用胶轮车和小型平板振捣器进行运输、振捣。护坡施工的程序一般为为:整坡大放脚现浇压顶。预制块为六边形,其对角线尺寸为50×50(cm),错缝铺砌,缝宽控制在2cm左右,勾缝选用M10水泥砂浆。护坡工程中要注意控制纵横边坡样线,使护砌后的坡度、平整度达能够满足设计要求。砼予制块的制作程序为:模具制作、安装、砼搅拌、浇捣、拆模、养护(7天)、成品堆放、抽样试验。
4、渠道堵漏。渠道改造工程中,如果一些渠道本身具有节能作用,针对有轻微的渗漏就只进行简单堵漏就可以了,这样做可以减少大工程改造的资源投入和能源消耗,目前渠道堵漏技术大致有:膜料堵漏、混凝土堵漏、三灰堵漏、沥青堵漏等几种方式可供选择,进行堵漏作业时,最好采取复合式的堵漏技术,对渗漏点进行多重防护,延长堵漏工程的有效使用期,因地制宜,制定最合适的方案。
三、水利渠道的节能保护策略
农村水利渠道毕竟是建设在自然环境中,不可避免的会受到风湿、雨淋、暴晒作用,对渠道的结构与质量安全造成损害,在使用当中,也会因为人为原因影响渠道的完整性。节能改造完成以后还要采取必要的保护措施,建立严格的保护机制,定期检查渠道运作,严厉惩罚破坏渠道,擅自改道、偷水用水行为,科学调度水力资源,根据流域内的用水需求和泄洪需要制定渠道运作方案,在渠道四周建设绿色防护带,可以起到遮荫防雨的作用,同时绿化周边环境,弥补渠道建设对环境造成的伤害,彻底的将节能理念融入到渠道改造当中。
结束语
农村水利工程是大耗能工程,要实现农村农业经济的可持续发展,降低水能消耗,就必须对水利工程中的渠道实施节能改造,提高渠道的运作效率,减少水源流失。正确的施工方案、施工技术、施工材料、施工机械与施工人员是进行渠道节能化改造的基本要求,需要施工方面倾尽一切力量去实现。
参考文献
[1]倪文进.中国农村水利发展状况与科技需求[J].农业工程学报,2010(03):112.