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行业应用 | EICMATION水电站解决方案剖析

发布时间：

2025-05-19

水电站是将水能转换为电能的综合工程设施又称水电厂。它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头，汇集、调节天然水流的流量，并将它输向水轮机，经水轮机与发电机的联合运转，将集中的水能转换为电能，再经变压器、开关站和输电线路等将电能输入电网。有些水电站除发电所需的建筑物外，还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。

水电站的类型

1.坝式水电站：是在河流上拦河筑坝，壅高水位，以形成发电水头的水电站。坝式水电站按厂房与坝的相对位置，可分为河床式、坝后式、坝内式、厂房顶溢流式、岸边式和地下式等。

2.引水式水电站：是采用引水建筑物集中天然河道落差以形成发电水头的水电站。根据引水道的水力条件，引水式水电站可分为无压与有压两类。无压引水采用明渠或无压隧洞明流引水，适用于中小型水电站;有压引水采用压力隧洞或压力管道引水，适用于大中型水电站。

3.混合式水电站：是由挡水建筑物和引水系统共同形成发电水头的水电站。

4.潮汐水电站：是利用大海涨潮和退潮时所形成的水头进行发电的。

5.抽水蓄能电站：是装设具有抽水和发电两种功能的机组，利用电力低谷负荷期间的剩余电能向上水库抽水储蓄水能，然后在系统高峰负荷期间从上水库放水发电的水电站。

水电站五大系统

1.水力系统。即水轮机及其进出水设备，包括钢管、水轮机前的蜗壳、水轮机、尾水管及尾水闸门等。

2.电流系统。即所谓电气一次回路系统，包括发电机、发电机引出线、母线、发电机电压配电设备、主变压器、高压开关及配电设备等。

3.机械控制设备系统。包括水轮机的调速设备如操作柜、油压装置及接力器，蝴蝶阀的操作控制设备，减压阀或其他闸门、拦污栅等的操作控制设备。

4.电气控制设备系统。包括机旁盘、励磁设备系统、中央控制室、各种控制及操作设备如互感器、表计、继电器、控制电缆、自动及远动装置、通讯及调度设备等。

5.辅助设备系统。即为设备安装、检修、维护、运行所必需的各种电气及机械辅助设备，辅助设备系统又包括以下：

5.1 厂用电系统：厂用变压器、厂用配电装置、直流电系统。

5.2 起重设备：厂房内外的桥式起重机、门式起重机、闸门启闭机等。

5.3 油系统：透平油及绝缘油的存放、处理、流通设备。

5.4 气系统(又称风系统或空压系统)：高低压压气设备、贮气筒、气管等。

5.5 水系统：技术供水、生活供水、消防供水、渗漏排水、检修排水等。

5.6 其他：包括各种电气及机械修理室、试验室、工具间、通风采暖设备等。

水电站阀门的选用

水电站作为重要的能源生产设施，其内部各个系统的正常运行离不开各种类型阀门的支持。关于水电站的阀门主要运用于技术供水、消防供水、生活供水、渗漏排水、检修排水、厂区排水、油系统和压缩空气系统，以下各系统中阀门选用的类型、口径及压力等级。

1.技术供水系统

阀门类型：主要使用蝶阀、闸阀、球阀和止回阀等。

口径选择：根据供水管道的尺寸和流量要求，通常选用DN50-DN400的口径。

压力范围：一般为1.0-2.5MPa，需根据具体供水压力确定。

2.消防供水系统

阀门类型：常用蝶阀、闸阀、止回阀、减压阀、湿式报警阀、信号蝶阀、自动排气阀等

口径选择：根据消防管道的设计流量，通常选用DN100-DN250的口径。

压力范围：一般为1.6-2.5MPa，需满足消防规范的要求。

3.生活供水系统

阀门类型：主要使用蝶阀、闸阀、球阀和止回阀等。

口径选择：根据生活用水管道的尺寸和流量，通常选用DN25-DN100的口径。

压力范围：一般为0.6-1.6MPa，确保生活用水的正常供应。

4.渗漏排水系统

阀门类型：常用球阀、闸阀、蝶阀和止回阀等。

口径选择：根据排水管道的尺寸和排水量，通常选用DN50-DN200的口径。

压力范围：一般为0.6-1.0MPa，适应排水系统的压力要求。

5.检修排水系统

阀门类型：主要使用闸阀、蝶阀和止回阀等。

口径选择：根据检修排水管道的尺寸和排水量，通常选用DN80-DN250的口径。

压力范围：一般为0.6-1.0MPa，满足检修排水的需要。

6.厂区排水系统

阀门类型：常用闸阀、蝶阀和止回阀等。

口径选择：根据厂区排水管道的尺寸和排水量，通常选用DN100-DN300的口径。

压力范围：一般为0.6-1.0MPa，适应厂区排水的压力要求。

7.油系统

阀门类型：主要使用球阀、截止阀和止回阀等。

口径选择：根据油管道的尺寸和流量，通常选用DN15-DN80的口径。

压力范围：一般为1.6-4.0MPa，需根据油系统的压力要求确定。

8.压缩空气系统

阀门类型：常用球阀、截止阀、减压阀和安全阀等。

口径选择：根据压缩空气管道的尺寸和流量，通常选用DN15-DN50的口径。

压力范围：一般为0.8-1.6MPa，需满足压缩空气系统的压力要求。

EICMATION阀门在水电站的运用

1.水电站阀门运行情况：

①长期以来面临的是江水含有部分泥沙和因江水含有少量泥沙，现场软密封阀门密封面已损坏，密封面需要耐磨耐冲蚀，机组水下部门检修工作不能正常开展的实际情况;②技术供水管道会定期正反转，对双向密封要求严格，原现场球阀长时间不动作导致球面结垢，导致球阀使用一段时间后不能正常开启或关闭;③现场一些原软密封阀门使用寿命不长。

2.EICMATION解决方案:

经过EICMATION专业技术团队与现场技术沟通交流，现场勘查工况，具体思路就是在现有技术供水的中线蝶阀或球阀进行替换升级，采用EICMATION智能电动开关型全金属硬密封三偏心法兰蝶阀,运用EICMATION三偏心蝶阀结构特点，针对性的解决上述问题。EICMATION全金属密封三偏心蝶阀的密封面堆焊司太立合金，有效厚度1.5mm以上;硬度达到HRC40，而非市场上那种多层次密封金属硬密封，适用于颗粒、高频动作、高温高压及低温工况。此三偏心蝶阀密封结构、无机械磨损和擦伤，其关闭力矩小、切断性能好，密封性能好。做到双向(全压差)承压，零泄漏，安装无流向限制，使用寿命长。完全可以解决漏水较大，技术供水管道会定期正反转的问题。

EICMATION全金属硬密封三偏心蝶阀结构特点：

①三偏心密封结构、无机械磨损和擦伤，其关闭力矩小、切断性能好、密封性能好、使用寿命长。

②阀门关闭期间的扭矩产生阀座力，均匀一致的作用在整个圆周周围。弹性密封弯曲并充满活力，保持了阀座的形状。密封的弹性使得阀门阀体阀座和蝶板密封圈能够接触或扩张，避免了由于温度波动而产生堵塞的危险。

③阀体阀座结构为分体式阀座，蝶板密封圈也为分体式，拆卸压圈后，阀板上的密封圈和阀体上的阀座可以拆下，换为新的阀座和密封圈。避免密封损坏造成整机阀门报废，便于维护。

④高平台设计：根据ISO5211标准设计的驱动器安装平台，可以直接加装各类驱动器。

⑤能够做到双向(全压差)承压，零泄漏，安装无流向限制。

⑥我司的全金属密封三偏心蝶阀的密封面堆焊司太立合金，有效厚度1.5mm以上;硬度达到HRC40，而非市场上那种多层次密封金属硬密封，适用于颗粒、高频动作、高温高压及低温工况。

⑦阀轴与执行器连接为花键，与执行器配合紧密，无空转行程，无平键的剪断风险，失效风险最小化。

⑧填料压盖及压盖螺栓底部均设置有预载荷碟簧。在生产装配过程中，拧紧压盖螺栓便会压紧碟簧，使其形变存储弹力。随着使用过程中的阀门颤动、管道震动等因素导致压盖螺栓发生松动时，碟簧恢复原状，释放预载荷，使填料压盖依然可以压紧填料，避免发生外漏。

3.实际案例

①技术供水的中线蝶阀或球阀替换升级为EICMATION全金属硬密封三偏心蝶阀的项目，经升级改造后对水电机组的检修维护工作和安全可靠运行具有非常重要的意义。大唐观音岩水电站改造达到了预期的目标，而后里底水电站、龙川江一级水电厂、那兰水电站、糯扎渡水电厂陆续也学习以及借鉴，与EICMATION品牌阀门公司合作，均使用全金属硬密封三偏心蝶阀来解决水电站管道中遇到的问题。

现场升级改造为全金属硬密封三偏心蝶阀后的照片

②同时EICMATION依靠自身阀门品质，也为许多水电站做了许多各系统管道的升级改造项目，同白鹤滩水电站、加查水电站、功果桥水电站、景洪水电厂、漫湾水电厂、戈兰滩水电站、龙开口水电站、黄登大华桥水电站等的合作，结果均达到了预期的目标。

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蝶阀和球阀的工作原理

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