автореферат диссертации по энергетике, 05.14.10, диссертация на тему:Влияние технологий монтажа основного и вспомогательного оборудования на энергетические показатели ГЭС
Автореферат диссертации по теме "Влияние технологий монтажа основного и вспомогательного оборудования на энергетические показатели ГЭС"
На правах рукописи
ОД
ЛОХМАТИКОВ Георгий Прокопьевич
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ МОНТАЖА ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЭС
Специальность 05.14.10 - Гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Санкт-Петербург 1996
Работа выполнена АО "Спеиридроэнергомоптаж".
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Григорьев В.П.;
кандидат технических наук, доцент Саморуков U.C.
Ведущая организация:
АО "Ленинградский металлический завод"
Защита состоится 1996 г. в "/ У час. на заседании
диссертационного Совета К 063.38.22 при СПбГТУ по адресу:
195251, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29, пристройка к гидрокорпусу, ауд. 411.
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета
Отзывы на реферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять на имя ученого секретаря Совета по указанному выше адресу.
Автореферат разослан 1996 г.
Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук, доцент
Ю.Б.Полетаев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Современные гидроэлектрические станции (ГЭС) и гидроэнергетические установки (ГЭУ) создаются на основе передовой науки и техники в результате творчества ученых, проектировщиков, технологов, производственников, строителей; с инвестированием значительных финансовых ресурсов.
Важным этапом в комплексе работ по созданию ГЭС является монтаж оборудования. Гидротурбины и гидрогенераторы не подвергаются полной сборке и испытаниям на заводах-изготовителях, поэтому монтаж агрегатов, водопроводящего тракта, а также наладка и испытание их на месте установки относятся к особенно ответственным процессам.
Неполадки в работе гидроагрегата, будь то вибрация его отдельных частей, явления кавитационной эрозии и гидравлических ударов, неустойчивая работа регулятора скорости и др., приводят к снижению КПД гидроагрегата и уменьшению его работоспособности.
Это, в свою очередь, повышает аварийность, сокращает межремонтный период, увеличивает время нахождения агрегата в ремонте и, в конечном счете, приводит к недовыработке агрегатом электроэнергии и увеличивает непроизводительные затраты.
Кроме того, на современных ГЭС устанавливается большое количество автоматизированных гидроагрегатов, монтаж которых должен осуществляться в короткие сроки. В связи с этим перед монтажным персоналом возникают проблемы, касающиеся более рациональной организации и технологии монтажа, более совершенных монтажных устройств и приспособлений, сокращающих цикл работ при высоком качестве их выполнения.
Цель и задачи работы. Цель работы заключалась в разработке и теоретическом обосновании новых монтажных технологий и конструкционных устройств основного и вспомогательного оборудования гидроэлектростанций, определении их влияния на энергонадежностные показатели
-з-
ГЭС, а также в технико-экономической оценке целесообразности использования таких разработок в гидроэнергетическом строительстве.
В рамках поставленной цепи были решены следующие задачи:
- обобщен научно-технический опыт монтажных работ основного и вспомогательного оборудования на гидроэнергетических объектах;
- проведен анализ влияния монтажных технологий, качества монтажа на энергонадежностные показатели гидроагрегатного блока ГЭС;
- дано научное обоснование и разработаны новые технологии монтажа основного оборудования гидроэлектростанций: вертикального гидроагрегата, узлов опирания гидрогенераторов; <
- разработаны новые конструкционные устройства для монтажа металлических секционных вертикальных трубопроводов;
- изобретены специальные устройства для возведения сталежслезобетонных водоводов и монтажа основного энергетического оборудования гидроэлектростанций;
- проведена оценка эффективности новых монтажных технологий и специальных устройств при монтаже и эксплуатации гидроэнергетического оборудования в новых экономических условиях.
Научная новюаа работы заключается в решении важной народнохозяйственной задачи повышения надежности и эффективности работы основного энергетического оборудования гидроэлектростанций на основе совершенствования методов и технологий его монтажа. Конкретно научный вклад автора заключается в следующем:
1) проведено комплексное исследование влияния современных способов и технологий монтажа энергетического оборудования ГЭС на энергетические и надежностные показатели гидроагрегатного блока;
2) впервые разработаны и практически реализованы технологические решения по комплексному монтажу вертикального гидроагрегата;
3) разработана новая технология монтажа вертикального гидрогенератора и его подшипникового узла;
4) разработаны и сконструированы принципиально новые устройства для монтажа металлических секционных вертикальных трубопроводов и сталежелезобетонных водоводов ГЭС, комплекс подъемно-транспортных устройств;
5) разработан метод оценки эффективности новых монтажных технологий с учетом динамики технико-экономических показателей и специфики регулируемого рынка.
Практическое значение работы. Новые технологии и конструкции, предложенные автором, могут быть широко использованы при проведении строительно-монтажных работ, реконструкции и техническом перевооружении гидроэлектростанций и других гидроэнергетических объектов. Предложенные разработки также могут быть использованы при проектировании сооружений и основного оборудования гидроузлов, что позволит значительно улучшить технико-экономические показатели не только целого комплекса монтажных и сборочных работ на ГЭС, но и эксплуатационные возможности энергетического оборудования.
Основные результаты диссертационной работы были практически реализованы под руководством автора в АО "Спецгидроэнергомонтаж" и внедрены специализированными организациями при монтаже гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС, Нижне-Камской ГЭС, Чебоксарской ГЭС, Зейской ГЭС, Шульбинской ГЭС, Байпазинской ГЭС, Шамхорской ГЭС, Токтогульской ГЭС, Нурекской ГЭС, Жинвали ГЭС и других. Новые специальные монтажные механизмы и устройства использовались в монтажных работах на Колымской ГЭС, Курпсайской ГЭС, Верхне-Териберской ГЭС, Нива-ГЭС, Киевской ГЭС-ГАЭС, Днестровской ГЭС и других.
Кроме того, отдельные положения и результаты диссертационной работы были использованы в дипломных
работах студентов Санкт-Петербургского государственного технического университета. .
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзном научно-техническом совещании "Вопросы гидроагрегатостроения" (Ленинград, 1984); на Всесоюзной научно-технической конференции "Научные проблемы современного энергетического машиностроения и их решение" (Ленинград, 1987); на Всесоюзной научно-технической конференции "Современное состояние, проблемы и перспективы энергетики и технологии в энергостроении" (Иваново, 1989); на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Опыт реконструкции и эксплуатации гидротурбинного оборудования гидроэлектростанций" (Ленинград, 1989); на совместных совещаниях представителей СПбГТУ, ЦКТИ, ЛМЗ, АО 'Электросила", АО "Ленгидропроект", АО "Спецгидроэнергомонтаж", руководства и специалистов Саяно-Шушенской ГЭС, Красноярской ГЭС, Туломских ГЭС, Серебрянских ГЭС, Чиркейской ГЭС, Ирганайской ГЭС и ряда других гидроэлектростанций в период с 1991 по 1995 годы.
Публикации. По теме диссертации имеется 13 публикаций, включая 9 авторских свидетельств на изобретения.
Объем работы. Диссертация изложена на страницах, содержит рисунков, Ф таблиц и список литературы из наименований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
В главе 1 рассмотрены основные проблемы монтажного производства гидроэнергетического оборудования
гидроэлектростанций. Гидроэлектростанции являются основными энергетическими источниками пиковой и резервной мощности в энергосистемах, поэтому к оборудованию этих энергоустановок предъявляются повышенные требования по маневренности и надежности.
Своевременный и качественный ввод в эксплуатацию строящихся ГЭС, особенно крупных с большим количеством мощных гидроагрегатов, требует /четкой организации и рациональной технологии как подготовительных, так и основных монтажных работ. Особенности компоновки и строительства ГЭС предъявляют индивидуальные требования к решению вопросов выполнения и совмещения строительных и монтажных работ в здании станции. При современном уровне развития строительно-монтажного производства монтаж оборудования на ГЭС следует рассматривать не как самостоятельный производственно-технологический процесс, а как составную часть единого, связанного в организационном и технологическом отношении строительно-монтажного этапа работ по сооружению гидроэлектростанции.
Успешное выполнение всего комплекса строительно-монтажных работ по ГЭС, и в первую очередь по монтажу гидроагрегатов как существенной составляющей этого комплекса во многом зависит от того, насколько учтены требования монтажа при проектировании самой ГЭС, эффективности и рациональности как технологий монтажа, так и конструктивных элементов основного оборудования. Организация и технология монтажных работ по гидроэнергетическому оборудованию определяются не только конструктивно-технологическими особенностями гидроагрегатов каждой гидроэлектростанции, но и тесной взаимосвязью монтажных работ с научной и изобретательской деятельностью.
В последние десятилетия большое внимание уделялось повышению энергетической эффективности ГЭС за счет ускорения строительства и, прежде всего, максимального сокращения сроков производства монтажных работ как за счет совершенствования технологий, так и за счет нововведений: совмещения монтажных работ со строительными, ведении монтажа широким фронтом, заблаговременной сборки деталей в крупные узлы, применении элементов поточного производства. Решением этих задач занимались ученые и специалисты крупнейших российских организаций: АО
"Спецгидроэнергомонтаж", АО "ЛМЗ", АО 'Электросила", ЦКТИ, ВНИИГ, ВНИИГидромаша, АО "Ленгидропроект", СП6ГТУ, МЭИ и др. Среди работ," посвященных разработке новых монтажных технологий и конструкций, следует отметить труды ученых и инженеров М.А.Барковского, С.Г.Беляева, В.В.Березина, Ю.С.Васильева, А.Н.Гончарова, Ю.М.Инюшина, Н.Н.Ковалева, Г.С.Козловского, В.Р.Мигуренко, В.А.Ненахова, Б.К.Пергаментщик, К.П.Полушкина, Н.П.Полушкина, Н.Н.Сорокина, В.Л.Станкевича, Я.Ф.Фитермана и других. Новые методы монтажа и усовершенствование монтажных устройств позволили достичь одной из самых высоких в мировой практике интенсивности ввода гидроагрегатов.
В середине 80-х годов тенденция в строительстве и монтаже гидроэнергообъектов в значительной степени изменилась. Этому способствовал ряд причин: сокращение ввода новых гидроэлектростанций, ориентация на модернизацию и реконструкцию действующих ГЭС, повышение роли гидроэлектростанций в регулировании нагрузок, частоты и напряжения в энергосистемах, природоохранные требования и др. Все эти обстоятельства стали предъявлять повышенные требования к надежности м экономичности работы гидроэнергетического оборудования, возможности работы гидроагрегатов в остро пиковых режимах с многократными пусками-остановами, многочисленными переходными режимами в течение продолжительного периода эксплуатации.
В этой ситуации возникла необходимость в новых способах и технологиях монтажа, которые сохранив свою принципиальную сущность, могли бы значительно улучшить качественную сторону процесса и видоизменяться в зависимости от местных условий и специальных требований.
В диссертационной работе автором были проведены исследования влияния технологий монтажа основного оборудования на энергетические показатели ГЭС. С этой целью была проведена систематизация всех факторов, влияющих на эффективность эксплуатации гидроагрегатного блока и выявлены наиболее приоритетные показатели, отражающие
"чистоту "монтажа. Все факторы условно можно разделить на энергоэкономические и надежностные. Среди
энергоэкономических были выделены потери мощности А/У6л гидроагрегатного блока и КПД ; среди надежностных -вибрации и биение вала. Кроме того все факторы были разделены на две группы: внезапные и накапливающиеся, которые тесно взаимосвязаны между собой. Далее на основе исследования многочисленных натурных испытаний гидроагрегатов, проведенных различными организациями, автором была установлена взаимосвязь между надежностными и энергоэкономическими показателями гидроагрегата и их зависимость от сборки и монтажа, изображенная на рис. 1.
Схема показывает связь монтажных технологий и работ, выполняемых на отдельных узлах гидроагрегатного блока ГЭС с энергетическими показателями функционирования
оборудования.
На основе анализа состояния монтажного дела автором были поставлены следующие задачи диссертационных исследований:
1) обобщить научно-технический опыт монтажных работ основного и вспомогательного оборудования гидроэлектростанций на основе анализа современных технологий и методов;
2) определить зависимости надежностных и энергоэкономических показателей ГЭС от технологий монтажа гидроэнергетического оборудования;
3) предложить методологию выбора и создания рациональных технологий монтажа и специальных монтажных приспособлений и устройств;
4) внедрить методические разработки новых технологий и специальных монтажных устройств на строительстве гидроэнергетических объектов;
5) исследовать эффективность новых разработок при монтаже гидроэнергетического оборудования в современных экономических условиях.
Технико-экономические показатели ГЭС - ••'— - • . - —
пи 1! ! ; II
прямые косвенные
'; -""•. " ' • • •
кпд Потери Досрочный
т мощности 1 пуск
Период работы г/а между кап. ремонтами
Продолжительность ремонтов
Рис. 1. Схема влияния технологий монтажа элементов оборудования гидроагрегатов на энергетические показатели ГЭС.
В глазе 2 изложены методические основы новых монтажных технологий, области их применения, приводятся технические показатели и анализируется эффективность этих устройств, а также способы их совершенствования.
Автором предложен комплексный подход, включавший теоретические и эмпирические решения при создании новых конструкций и технологий. В качестве инструмента повышения эффективности использования ресурсов монтажного производства были использован метод функционально-стоимостного анализа.
Уровень затрат, связанных с реализацией гидроагрегатным блоком ГЭС заданных функций, определяется степенью совершенства конструкций объекта, технологией и организацией его монтажа, рациональностью процесса эксплуатации. На этапе сборки и монтажа элементов гидроагрегатного блока излишние затраты обусловлены невозможностью типизации технологических процессов, отклонением от оптимальных календарно-плановых нормативов, применении нерациональных форм специализации и других. Все эти причины так или иначе сказываются на качестве монтируемого объекта, что в свою очередь приводит к излишним эксплуатационным, затратам. Используя методологию решения изобретательских задач (МРИЗ) и функционально-стоимостного анализа (ФСА), автором были определены условия анализа вариантов технологических решений монтажа энергетического оборудования ГЭС, проводился выбор оптимального варианта, исключающего возможность возникновения излишних затрат как в процессе сборки, так и в процессе эксплуатации объекта.
В этой связи был разработан ряд показателей, позволяющих оценить технико-экономическую эффективность технологических решений:
П = сн / 01, 1-1,2,...,к , (1)
где /I - коэффициент относительных затрат ресурса < (электроэнергия, стройматериалы, топливо, металл и другие);
-и-
сц - доля затрат ресурса * в общем объеме затрат; -показатель основных и вспомогательных функций технологического производства (монтажа) или монтажного устройства.
Множество вариантов технологических и конструкционных решений формировалось на трех этапах ФСА. На первом этапе проведен обширный библиографический и патентный поиск. На втором - проанализирована специфика технологического процесса, конструкционных элементов, приспособлений и устройств с точки зрения их влияния на конечный результат. На завершающем этапе - исследованы технико-экономические и социальные преимущества и недостатки вариантов с позиций возможности их реализации в конкретных условиях (рис. 2).
При проведении ФСА каждый вариант получал качественную и количественную оценку эффективности и затрат ресурсов. На основе этих оценок по каждому варианту рассчитывался показатель уу.
Изложенные принципы обуславливали следующий состав затрат, подвергаемых анализу при проведении ФСА:
3£ = 31 + Зг + 31, (2)
где Зх - удельные затраты, связанные с реализацией суммарного варианта; 3/ - удельные затраты, связанные с этапом разработки; Зг - то же, на этапе производства (монтажа); Зз - возможные дополнительные затраты на этапе эксплуатации оборудования.
В результате технико-экономических расчетов были предложены более совершенные технологии и способы монтажа: вертикальных гидрогенераторов, вертикальных радиально-осевых гидромашин, вертикального гидроагрегата, трубопроводов ГЭС, подшипниковых узлов вертикальных гидрогенераторов, защищенные авторскими свидетельствами.
Для осуществления монтажа были разработаны и созданы специальные механизмы и устройства: для подъема крупногабаритных грузов, подвижная опалубка для возведения
Рис.2. Схема применения принципов ФСА при монтаже гидроэнергетических объектов
сталежелезобетонного водовода, подъемно-транспортное устройство и другие, также защищенные авторскими свидетельствами.
Показательна в этом отношении разработка оптимальной технологии монтажа вертикальной радиально-осевой гидромашины. Используя МРИЗ и ФСА, автор проанализировал несколько возможных вариантов монтажных технологий, но только после технико-экономической оценки основной и вспомогательных функций был выбран оптимальный вариант, позволивший значительно сократить продолжительность монтажа. Кроме того, надежностные показатели объекта монтажа оказались наиболее благоприятными в сравнении с аналогичными показателями других вариантов, а дополнительная выработка электроэнергии от досрочного ввода гидроагрегатов существенно увеличила экономический эффект..
На рис. 3 изображена гидромашина в сборе на монтажной площадке, опущенная в шахту и окончательно смонтированная. Монтаж по новой технологии осуществляется следующим образом.
На монтажной площадке собирают ротор I гидромашины и временно устанавливают на нем наружное кольцо 2 нижнего лабиринтного уплотнения, с опорой на домкрате 6 нижнее кольцо 3 направляющего аппарата и крышку 4 гидромашины с закрепленным на ней механизмом 5 поворота лопаток направляющего аппарата, причем кольцо 3 направляющего аппарата и крышку 4 устанавливают соосно и временно фиксируют относительно Друг друга фиксаторами 7, крышку 4 предварительно центрируют и фиксируют относительно ротора 1.
Гидромашину в сборе на траверсе 8 опускают в шахту, где ротор 1 центрируют в ней, окончательно центрируют кольцо 2 уплотнения и крышку 4 относительно ротора 1 и закрепляют их в шахте, предварительно опустив кольцо 3 направляющего аппарата и крышку 4 на домкратах 6 в штатное положение, после чего отсоединяют кольцо 3 направляющего аппарата, убрав фиксаторы 7, и закрепляют кольцо 3 в шахте.
Окончательно смонтированная гидромашнна
Рис. 3. Поперечный разрез по оси вертикальной радиально-осевой гидромашииы
Аналогичные оптимальные варианты были получены в результате решения по другим монтируемым объектам, а результаты внедрения этих вариантов при монтаже энергетического оборудования ГЭС подтвердили их высокую эффективность.
В главе 3 изложены основные методические подходы и результаты исследований по оценке влияния новых технологий монтажа энергетического оборудования на энергоэкономические показатели гидроэлектростанций.
Автором проведена классификация показателей, отражающих эффективность монтажных работ комплексно или с использованием одной из трех групп показателей: технической, качественной и экономической. Все группы показателей, представленных в относительных единицах, с одной стороны дают представление об эффективности использования ресурсов; £ с другой - позволяют оценить способность монтажной организации адаптироваться к меняющимся внешним условиям: инфляции, задержкам финансирования и др.
Для оценки влияния новых технологий монтажа на энергоэкономические показатели ГЭС были проведены комплексные аналитические исследования эксплуатации гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС, Нижнекамской ГЭС, Байпазинской ГЭС и Ташкумырской ГЭС. Исследования проводились по результатам натурных испытаний гидроагрегатов, осуществленных АО "Союзтехэнерго", АО "Гидропроект" и другими организациями, а также по суточным ведомостям электростанций. Проводилось сравнение режимов работы гидроагрегатов, смонтированных по базовой технологии с режимами гидроагрегатов, смонтированных по технологиям, предложенным автором. Выборка режимов по суточным ведомостям осуществлялась в течение трехлетней эксплуатации после пуска гидроагрегатов № 1 и № 4 Саяно-Шушенской ГЭС, гидроагрегатов № 1 и № 3 Нижнекамской ГЭС, гидроагрегатов № 1 и № 4 Байпазинской ГЭС, гидроагрегатов № 1 и № 3 Ташкумырской ГЭС. Гидроагрегат № 1 на всех гидроэлектростанциях был смонтирован по базовой
технологии. Сравниваемые варианты гидроагрегатов были выбраны таким образом, чтобы количество пусков-остановов и время работы в "неблагоприятных" по надежности зонах эксплуатационных характеристик в течение периода Т = 3 года у них совпадало. При этом вибрационные натурные испытания показали, что в нормальных режимах эксплуатации значения двойной амплитуды вибрации у гидроагрегатов № 1 исследуемых ГЭС в среднем на 4 -г- 10 % выше, чем у гидроагрегатов, собранных по новым технологиям, а биение вала в тех же режимах у гидроагрегатов № 1 выше на 4 6 %.
Критерием оценки энергоэкономической эффективности работы сравниваемых гидроагрегатов была выбрана величина минимума относительных расчетных затрат по гидроэлектростанциям за период Т = 3 года:
3z - 3j(A3i)+ 3t(Ai) min , (3)
где 3i(A3i) - относительные затраты по компенсации потерь от недовыработки электроэнергии i-м гидроагрегатом ГЭС; Зг(А,) - относительные затраты по обеспечиванию надежной эксплуатации оборудования i-ro гидроагрегата ГЭС.
A3i = A3/t*t.i + АЭлф i, (4)
Ti(Ai)-3l + 3^ + TA + Tn, (5)
где АЭ/еж. i - режимные потери энергии ¿-ым гидроагрегатом ГЭС; /1Э*#< - потери энергии на пуски-остановы ¿-ым гидроагрегатом; Зх, Зг - относительные затраты на капитальный и текущий ремонты i-ro гидроагрегата; За -относительные расчетные затраты, связанные с аварийным отключением i-ro гидроагрегата, включая ущерб от недодачи электроэнергии потребителю; За - прочие относительные затраты i-ro гидроагрегата.
По результатам расчетов с помощью ЭВМ была построена зависимость Зх - /(Т) (рис. 4), где Т - число лет эксплуатации гидроагрегата после пуска.
Как видно из рисунка, наибольший эффект достигается у гидроагрегатов, смонтированных по новым технологиям, в зависимости от времени эксплуатации. Результаты более совершенной сборки и монтажа сказываются с течением времени на таких надежностных показателях как вибрация, биение вала, усталостных динамических напряжениях в узлах гидроагрегатов, количестве переводных режимов.
Рис. 4. Сравнение относительных расчетных затрат эксплуатации гидроагрегатов ГЭС в течение трех лет после пуска.
В результате расчетов режимов работы ряда гидроэлектростанций было определено снижение потерь электроэнергии гидроагрегатами, собранными по новым технологиям: на Саяно-Шушенской ГЭС снижение потерь составило до 7% потерь на аналогичных гидроагрегатах, собранных по базовым технологиям; на Нижнекамской ГЭС - до 8%, на Верхне-Териберской ГЭС - до 5%, на каскаде Сулакских
ГЭС - до 7%, на Байпазинской ГЭС - до 5%, на Ташкумырской ГЭС - до 7% и т.д.
Кроме того были получены прямые эффекты от досрочного пуска гидроагрегатов, экономии материально-технических и трудовых ресурсов, увеличения продолжительности безаварийной работы и продолжительности работы между капитальными ремонтами.
Все результаты расчетов оформлены в виде таблиц и диаграмм, которые позволяют накопить информацию и определенный опыт монтажным организациям и эксплуатационному персоналу ГЭС об эффективности внедрения новых разработок для повышения энергоотдачи гидрооборудования.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. В результате анализа компоновочных решений гидроагрегатных блоков ГЭС и обобщения опыта проектирования, строительства и монтажа оборудования гидроэлектростанций установлено, что существующие технологии и способы ведения монтажных работ могут быть улучшены по части оптимизации как самих технологий, так и путем модернизации специальных монтажных механизмов и устройств.
2. На основе экспериментальных данных и методических исследований проведена систематизация энергоэкономических и надежностных показателей функционирования гидроагрегатного блока ГЭС и выявлена взаимосвязь между технологиями монтажа гидроэнергооборудования и эффективностью его эксплуатации.
3. Сформулированы основные принципы повышения эффективности технологий и разработаны математические модели монтажа элементов гидроагрегатных блоков ГЭС на
основе методологии изобретательских задач и принципов функционально-строимостного анализа в новых разработках.
4. Проведены расчеты и осуществлен отбор оптимальных технологических вариантов монтажа энергетического оборудования ГЭС: вертикальных радиально-осевых гидромашин, вертикальных гидрогенераторов, вертикальных гидроагрегатов. Разработан новый способ монтажа турбинных трубопроводов гидроэлектростанций.
5. Предложены новые конструкционные решения для монтажа металлических секционных вертикальных трубопроводов, подшипникового узла вертикального гидрогенератора. Впервые разработаны новые конструкции вспомогательного оборудования ГЭС: подъемно-транспортное устройство, устройство для подъема крупногабаритных грузов, подвижная опалубка для возведения сталежелезобегонного водовода.
6. Разработаны методические основы технико-экономического анализа эффективности новых конструкций и технологий при возведении и монтаже основного и вспомогательного оборудования ГЭС. Определено влияние новых технологических разработок на энергоэкономические показатели эксплуатируемых гидроэнергетических объектов.
7. Использование новых разработок позволило не только снизить трудозатраты, материалоемкость и продолжительность монтажа, но и опосредованно (через снижение вибрации и биений вала) снизить потери электроэнергии на Саяно-Шушенской ГЭС АЭ & 6+7 %, на Верхне-Териберской ГЭС АЭ в 4+5%, на каскаде Сулакских ГЭС АЭ + 7 % и т.д.), увеличить продолжительность безаварийной : работы гидроагрегатов между капитальными ремонтами (Саяно-Шушенской ГЭС - на 23 %, на Верхне-Териберской ГЭС - на 17 %, каскаде Сулакских ГЭС на 17 %, Токтогульской ГЭС -на 15% и т.д.).
8. Практические разработай и результаты диссертационной работы были представлены 9 авторскими свидетельствами на
изобретения, а также внедрены при строительстве более чем 30 крупных гидроэнергетических объектов.
Задачами дальнейших исследований являются:
- разработка методологии обоснования параметров реконструируемых и модернизируемых гидроэнергетических объектов с учетом использования новых технологий и способов ведения монтажных работ;
- исследование эффективности внедрения новых технологий монтажа гидроагрегатов ГЭС в рамках перспективных инвестиционных проектов.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих печатных работах.
1. Монтаж гидроэнергетического оборудования на Братской ГЭС/Энергетическое строительство - М., 1972, № 7.
2. Совершенствование методов организации и технологии монтажа гидроагрегатов/ Гидротехническое строительство - М., 1982, №7.
3. Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени трест "Спецгидроэнергомонтаж" / Энергомашиностроение - М., 1987, № 7 (соавторы - Рудник А.)
4. Лохматиков Г.П., Селезнев C.B. Поверхностные затворы больших пролетов судопропускных сооружений шлюзов и доков. - Спб, Энергоатомиздат, 1995.
5. АС. Устройство для монтажа металлических секционных вертикальных трубопроводов/- Авторское свидетельство № 631635, Бюл. № 41 от 05.11.78 (соавторы - Корнеев А.М., Ненахов В.Ф., Полушкин К.П., Сорокин H.H.).
6. АС. Способ монтажа вертикальных гидрогенераторов/ Авторское свидетельство № 110196, Бюл. № 25 от 07.07.84 (соавторы - Банков А.И., Фролов П.П., Меньшиков А.Л., ИнюшинЮ.М., Ненахов В.А., ТарисЮЭ., Козловский Г.С.).
7. АС. Устройство для подъема крупногабаритных грузов/ Авторское свидетельство № 1194832, Бюл. № 44 от 30.11.85
(соавторы - Инютин Ю.М., Ненахов В.А., Сорокин H.H., Смирнов С.П., Арон И.В.).
8. Подвижная опалубка для возведения сталежелезо-бетонного водовода/ Авторское свидетельство № 1260485 от 01.06.86 (соавторы - Равкин A.A., Савинов O.A., Соколов И.Б., Жебровский И.А., Архипов А.М., Инюшин Ю.М., Сорокин H.H., Березин В.К., Толокно Н.В., Ненахов В.А.).
9. Способ монтажа вертикальной радиалъно-осевой гидромашины/ Авторское свидетельство № 1280960 от 01.09.86 (соавторы - Данилова JI.M., Каширин М.М., Цветков М.А., Егоров Г.Н., Инюшин Ю.М., Сорокин H.H., Ратников К.В., Нечаев И.Г., Юсуфов Ю.М., Мамедов A.A.).
10. Подшипниковый узел вертикального гидрогенератора/ Авторское свидетельство № 1327238, Бюл. № 28 от 30.07.87 (соавторы - Сорокин H.H., Инюшин Ю.М., Ц агар ели Ю.А., Сысоев A.B., Гогоберидзе В.А., Бурмистров Ю.М., Кубанов В.Г.).
11. Способ монтажа вертикального гидроагрегата/ Авторское свидетельство Wo 1474318, Бюл. № 15 от 23.04.89/ (соавторы - Жданович М.М., Затовский Н.В., Инюшин Ю.М., Козловский Г.С.).
12. Способ монтажа трубопровода/ Авторское свидетельство № 1442604, Бюл. № 45 от 07.12.88 (соавторы -Стоянов В.К., Петров B.C., Инюшин Ю.М., Подмешальский В.Ф., Ненахов В.А., Сорокин H.H.).
13. Подъемно-транспортное устройство/ Авторское свидетельство № 1477663, Бюл. № 17 от 07.05.89 (соавторы -Березин В.К., Ненахов В.А., Инюшин Ю.М., Фарбер П.С.).
Подписано в печать22Тираж /00 • Заказ № 274" • 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
-
Похожие работы
- Информационно-вычислительная система контроля, анализа и расчета суточных режимов каскадов ГЭС
- Разработка требований к проектированию гидротурбин с учетом особенностей их монтажа
- Повышение эффективности эксплуатации агрегатов с мощным радиально-осевыми гидротурбинами на основании их исследований на гидроэлектростанциях
- Разработка алгоритмических и аппаратных средств исследования, реализации и настройки цифровой многофункциональной системы автоматического управления радиально-осевой гидротурбиной
- Научное обобщение технико-экономических решений по строительству каменно-земляных плотин в условиях Крайнего Севера
-
- Энергетические системы и комплексы
- Электростанции и электроэнергетические системы
- Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации
- Промышленная теплоэнергетика
- Теоретические основы теплотехники
- Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки
- Техника высоких напряжений
- Комплексное энерготехнологическое использование топлива
- Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты
- Электрохимические энергоустановки
- Технические средства и методы защиты окружающей среды (по отраслям)
- Безопасность сложных энергетических систем и комплексов (по отраслям)