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中频感应加热技术在轴流转桨式水轮机组检修中的应用

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完成单位:广西桂冠电力股份有限公司大化水力发电总厂

登记编号:CAPE-CXCG-2026-J-2-***

登记年份:2026

发布时间:2026-07-16

成果主要完成人

沈帆,梁锡霞,李春,姚育民,郭帅帅

项目概况

大化电厂位于红水河中游,是红水河综合利用规划的第六级梯级水电站,装机4台单机容量为114MW和1台容量为110MW的轴流转桨式水轮发电机组,机组的转轮叶片螺栓、主轴连接螺栓等重要连接螺栓规格均为M100-M150,材质多为30Cr合金钢,这些螺栓的拆卸及紧固是检修核心工序。传统采用电阻加热杆技术进行拆卸及紧固,电阻加热杆存在诸多痛点:1)热效率低,热效率仅35%-45%,单颗M150螺栓加热需3-3.5小时,导致检修工期长;2)加热螺栓受热均匀性差,螺栓内外温差达30-50℃,易造成螺栓变形、脱碳;3)加热时易受油液介质干扰,严重影响拆卸效率,历次机组A级检修中,进行转轮叶片螺栓拆卸时,因转轮结构原因,叶片螺栓外部有较多透平油,拆除时花费时间较长,完成35颗螺栓拆卸花费80多小时;4)加热杆使用寿命短,易爆裂、变形等损坏。5)人员安全风险高,易造成人员烧伤烫伤,易引起火灾。为解决上述问题,本项目研究并应用中频感应加热技术,基于电磁感应涡流生热原理,通过定制化中频感应加热杆,实现螺栓快速、均匀、低损伤加热。项目核心装备包括主机控制箱(并由联控模块统一控制操作),柔性同轴水冷电缆、谐振变压器和感应加热杆,集成主机安装在一个主机控制箱内,并由联控模块统一控制操作,输出两路脉冲电源经柔性同轴水冷电缆、谐振变压器和感应加热杆同时对两颗对称的螺栓进行加热。 应用后,单颗M150螺栓加热时间缩短至10-12分钟,热效率提升至80%-90%;螺栓内外温差≤10℃,预紧力偏差控制在±3%以内;不受油液介质干扰。该技术已在大化电厂3台114MW轴流转浆式水轮机组检修中成功应用,累计完成402颗重要螺栓的拆卸及紧固作业。相比传统电阻加热杆,单台机组检修工期缩短3-4天,单台机组检修创收296.34万元,显著提升了检修效率与设备可靠性,为水电行业机组检修技术升级提供了可复制的