红山嘴电厂四级电站增效扩容金属结构改造

（新疆天富能源股份有限公司红山嘴电厂，石河子市，832204）冯国雄

红山嘴电厂四级电站增效扩容金属结构改造

（新疆天富能源股份有限公司红山嘴电厂，石河子市，832204）冯国雄

红山嘴电厂四级电站增效扩容改造金属结构部分的闸门、启闭机、捞冰机全面改造，实现了电站金属结构设备采暖设备更新、远程控制，为四座电站实现集中监控创造条件。根据此次金属结构改造的设计方案和缺陷处理，为高寒地区水电站金属结构改造提供借鉴。

增效扩容；金属结构；改造

1 概述

新疆天富能源股份有限公司红山嘴电厂是上世纪60年代开发建设的兵团最早的水电站。电站共有4台机组，总装机容量（33 000+4 000）kw，年设计发电量5 500万kwh。经过50多年的运行，电站金属机构设备老化，设备性能参数下降，急需更新改造。2013年7月红山嘴电厂级被水利部、财政部列为增效扩容改造项目。四级电站增效扩容金属结构改造部分工程总投资310万元，主要改造工作闸、冲砂闸、排冰闸、尾水闸等。金属结构改造部分2014年3月招标，2014年12月20日开工，2015年5月主体工程完工。

2 四级电站金属结构存在的问题。

2.1 前池事故工作闸

工作闸门的门体变形，埋件磨蚀、锈蚀严重，导致闸门封水不严，机组停机时需要在闸门前倾倒炉渣进行辅助封水；启闭设备老化，启闭力无法满足要求。

2.2 排冰闸

排冰闸门体锈蚀及变形严重，闸门埋件与混凝土结合部位部分脱落；启闭设备陈旧、老化。

2.3 尾水检修闸

尾水检修闸闸门体变形，有锈蚀现象。

2.4 前池冲砂闸

前池冲沙闸采用前止水钢闸门，封水不严；启闭设备采用螺杆启闭机，螺杆有变形情况。闸门起降不自如，经常阻卡。

3 金属结构改造方案

3.1 排冰闸

前池排冰闸在原址上改造重建，根据排冰闸的闸孔尺寸进行闸门及埋件设计。闸门设置1扇，闸门工作状态为动水启闭，闸门尺寸为（宽×高）3.5m×4.35m，设计水头3.56m，闸门采用舌瓣式钢闸门，采用P型止水橡皮，支座采用固定铰支座，支座间距2.5m；闸门埋件设置加热装置，加热方式采用电热，在闸门埋件后设计3孔竖向进人孔，埋件型式为钢板+型钢；启闭设备1台为2×25t弧门卷扬机，吊点间距2.5m。

3.2 工作闸

工作闸闸房不改造，工作闸门及启闭机更新。前池事故工作闸门共3扇。此次工作闸改造更换闸门及启闭设备，埋件不拆除更换，采用在原有埋件表面进行打磨、补焊处理，并在止水面贴不锈钢板。闸门门体根据原有闸槽尺寸进行设计，闸门工作状态为动水启闭，闸孔尺寸为（宽×高）2.1m× 2.1m，设计水头6.49m，闸门为潜孔式闸门，止水放置在上游，采用P型橡皮，支撑型式采用滚轮；启闭设备为3台QPK1×25t快速闸门卷扬启闭机。

3.3 冲砂闸

前池冲沙闸计1孔，每孔设2扇闸门，共计2扇闸门，分前后布置，互为检修。本次更换闸门、埋件及启闭设备。孔口尺寸为（宽×高）1.8m×1.0m，设计水头6.49m，闸门采用钢铁复合门，闸门埋件采用门框式埋件，埋件内增加电加热装置。启闭设备采用2台12t直联式数字化手电两用螺杆启闭机。

3.4 尾水闸

尾水检修闸闸门共计3孔，计1扇闸门，原闸闸门埋件不拆除，闸门重新设计，闸孔尺寸为（宽×高）4.25m×2.06m，设计水头4.5m，闸门为潜孔式平板钢闸门，止水放置在下游，采用P型橡皮，对原有埋件进行表面处理，并在止水面贴不锈钢板。

4 金属结构改造存在问题的处理

四级电站金属结构改造工程与土建施工交叉作业，四级电站工作闸闸房未改造，房内的闸门和启闭设备改造，且工作闸、冲砂闸的埋件和门槽不更新，只是局部修复，给改造工作造成一定的困难，且改造后部分闸门止水效果未达到预期目标，且存在钢丝绳与墙体摩擦等问题。

4.1 前池事故工作闸门

闸门止水效果不好，闸门止水橡皮容易损坏。后由设计、施工和监理单位共同研究，并确定对闸门门槽进行补焊、磨光和校证处理，使门槽四周的不锈钢止水面保证在同一平面上，不得有纽曲平面，确保了闸门不漏水。

针对运行过程中2#机组闸门导向轮脱落，设计院出具加固改造方案，并由施工单位整改完成，上述问题有效解决。

机组启闭机的钢丝绳与启闭机本体在全提的情况下有磨擦，导致钢丝绳有磨损现象，启闭机厂家调整钢丝绳绕向后正常。

4.2 排冰闸

设计原因造成排冰闸的启闭机吊点与闸门吊点不同心，吊耳做相应改动，维持排冰闸正常起降。

排冰闸门底脚支座在预埋时与现场实际配合不完善，导致底支座的强度下降。设计院补救措施是在上、下游一期锚筋位置增加2块横向钢板，钢板厚度16mm，宽度10cm，长度2.5m，要求该钢板必须与一期锚筋进行焊接，并在支铰附近增加拉筋。

4.2 冲砂闸

四级电站冲闸在关闭运行过程中存在力距不够，导致冲砂闸无法全关，建议与设计院和厂家联系，改为双吊点起吊。

5 结束语

金属结构设备是水电站的辅助设备，各闸门担负水电站前池、尾水水位调蓄和泄水，且工作闸的起、降高度参与机组开、停机流程，闸门止漏效果决定机组能否自动停机。红山嘴电厂增效扩容改造完成四级电站达到“少人值班、无人值守、集中监控”高自动化水平，对金属结构设备的安全、可靠运行提出了更高的要求。四级电站增效扩容金属结构改造只是部分改造，存在新老设施和设备有效衔接的问题，同时工程改造时将原设备燃煤锅炉暖设施全部更换为电采暖设施，为电站取消燃煤锅炉奠定基础。四级电站增效扩容金属结构改造工程通过工程设计、施工和后期消缺，工程改造基本达到预期目标。

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