水电发电机组QC小组提高涡流筒工作效率QC报告

提高涡流筒工作效率莲水公司QC小组2015年10月一、QC课题组概况小组成员情况序号姓名性别岗位学历小组分工1张以胜男继电保护工本科组长（编写报告、发布）2鲁靖超男继电保护工本科组员（查找资料、制表）3谢君男机械检修工本科组员（绘图）制表人：鲁靖超二、课题研究背景和意义2.1课题概述常规水电发电机组，根据机组运行情况和机组投产时间，规定每5至6年将有一台机组进行A级检修，发电机结构为悬式机组机构，推力头位置在上机架，拆装工序都十分复杂，工作量较大，持续时间长。推力头的回装可采用冷压和热套两种方式，考虑实际工作情况，一般采用热套的方式，即需要使用加热设备将推力头加热至一定温度后，利用受热后的膨胀量，实现顺利回装。如何优化设备结构，提高热设备产热量，减少工作时间，将直接影响机组检修工期进度。2.2课题研究必要性与实践意义公司要求提高设备安全性，节约经济成本，加强人员动手操作性，提高技术公司要求提高设备安全性，节约经济成本，加强人员动手操作性，提高技术

攻关能力。实际工作需要及时对设备进行烘烤或加热，实际工作需要及时对设备进行烘烤或加热，

便于工作开展，缩短检修工期，

提高工作效率三、问题的提出3.1公司在历次A级修检修试验过程中，使用加热设备（涡流筒）的过程和记录进行了调查和统计。1）设备使用过程中加热时间的记录检修年份20072008201020132014加热时间(h)99.5101416制表人：鲁靖超根据加热时间记录绘制成柱状图如下：绘图人：谢君结论：2013年开始，加热时间明显增加。2）设备使用过程中加热至规定温度（100摄氏度）时使用的功率损耗记录检修年份20072008201020132014功率损耗（Kwh）239.4253.5271.8379.6436.8制表人：鲁靖超根据加热至规定温度所消耗的功率记录绘制成柱状图如下：绘图人：谢君结论：随着加热时间的延长和使用年数的增加，功率损耗明显增加，效率降低。3.2确定课题根据上述调查发现的问题，为提高动手能力，降低公司成本开支，实现下一台机组检修时缩短设备使用时间，降低功耗，我们QC小组决定动手对加热设备研究，通过采取措施后实现缩短时间、降低功耗，以达到提高涡流筒工作效率的目的。四、设定目标4.1目标提出根据涡流筒历史数据分析，小组将活动课题的目标设定为优化设备结构，已达到提高涡流筒工作效率。序号目标1优化加热设备结构2通过优化结构达到工作效率提高至90%制表人：鲁靖超4.2目标可行性分析分析一：优化加热设备结构。对加热设备进行现场查证，发现目前使用的涡流筒绕线松散、绕线老化，密封不严等情况，小组认为对现有的设备进行改造优化，可以提高设备的性能，从而达到提高效率的目的。结论：设备维护保养不当，结构不合理，老化严重，可以进行优化以达到提升设备性能。分析二：工作效率提高至90%。根据历史数据资料查得2007至2008年涡流筒工作效率平均值为：93.03%，由于原加热设备绕线松散，导线老化，密闭性差，导致了功率损耗增加，2013至2014年使用时，平均效率下降至76.26%,改善结构后，工作效率将有明显提升。绘图人：谢君结论：优化结构后，功率损耗将明显提升，目标实现可行性较大。五、问题分析5.1原因分析绘图人：谢君5.2要因确认小组对于各个末端因素进行了结果定性，如下表：序号末端因素确认方法检查结果结果定性1监护人员粗心现场调查检修人员是从事检修工作多年的师傅，经验丰富。非主要因素2绕制工艺不好现场调查线圈绕制松散，工艺差，会影响热量产生。主要因素3使用的绕线质量差现场试验电压过高时，导线发生绝缘击穿，影响加热时间主要因素4线圈绝缘老化现场检查绝缘存在破损，绝缘降低，但不影响加热时间和功率损耗主要因素5涡流筒整体密封差现场检查密封件有破损，隔热效果差主要因素6停电查阅资料供电情况良好，加热期间未出现停电非主要因素7电流过小现场测量电流满足加热要求非主要因素8电压不稳定现场测量电压稳定，偏差值在允许范围内非主要因素11维护保养不善现场检查放置位置干燥，清洁非主要因素12使用时温度低查阅资料记录室内使用，环境温度相差不大非主要因素制表人：鲁靖超经过以上图表分析可知，确定导致涡流筒工作效率低的要因为以下四个方面：序号要因检查结果1绕制工艺不好线圈绕制松散，工艺差，会影响热量产生。2使用的绕线质量差电压过高时，导线发生绝缘击穿，影响加热时间3线圈绝缘老化绝缘存在破损，绝缘降低，但不影响加热时间和功率损耗4涡流筒整体密封差密封件有破损，隔热效果差制表人：鲁靖超六、方案提出及确定6.1方案的提出方案一：购置新的加热设备新设备具有可靠性高，产热量稳定，效率高的特点，但目前没有适合公司需要型号的加热设备，定制新设备需要2--3万元，会增加公司经营成本开支，而且设备购置审批手续复杂，耗时长。结论：不具备经济效益，可行性不高。方案二：改造设备。改造设备包括购置导线、买绝缘涂料、石棉垫等，成本花费约5000元左右，人员技术力量充足，改造设备还可提高检修人员动手能力，为公司节约成本开支。结论：经济效益好，可行性高。6.2确定方案通过小组在网上查阅相关资料，并对现有涡流筒相关参数进行整理及计算分析，明确了实施方案二，在现有设备的基础上，进行改造。6.3优化方案在确定方案后，小组通过头脑风暴法，集思广益，提出从四个方面进行结构优化，从而达到效率提升的目的。绘图人：谢君6.4确定实施方案绘图人：谢君七、制定对策方案对策目标措施地点负责人时间提高涡流筒工作效率优化绕制工艺测量涡流筒的数据外经Ø110cm,内径Ø90cm，高度100cm班组仓库鲁靖超7月20--30日重新绕制导线，防止砸间击穿和空隙过大采用“212”单螺旋式线圈绕制方法增加保温密封措施增加密封性增加铁制密封盖班组仓库张以胜8月15--25日防止热量损失和层间击穿外壁增加一层石棉布更换优质绕线线径增加，绝缘强度高更换为红旗牌，聚氯乙烯单芯铝芯电缆：1×35mm2，成本5000元。物资仓库张以胜7月20--30日耐压220V/380V更换耐压强的导线增加绕制匝数增加匝数使绕线紧密，以增加匝数，强化匝间绝缘班组仓库谢君8月15--20日制表人：鲁靖超八、对策实施根据实施方案的内容和制定的实施对策，对涡流筒进行拆解，并实施对策。8.1确定优化绕制工艺序号现状实施措施1绕制资料中没有涡流筒基本数据现场测量：外径Φ110cm、内径Φ90cm、高度100cm2绕线松散，不规则导线绕制工艺，采用新的绕制工艺，即采用“212”单螺旋式线圈的绕制制表人：鲁靖超针对涡流筒一般使用螺旋式绕制，螺旋式线圈主要分为单螺旋、双螺旋、三螺旋、多螺旋、双层螺旋等线圈。根据实际尺寸大小及工作需要，采用“212”单螺旋式线圈的绕制。“212”单螺旋式线圈的换位图8-1“212”单螺旋式线圈的换位示意图a)并联导线根数为偶数b)并联导线根数为奇数每次换位后，必须用楔形垫将悬空和凹陷的位置填充起来，楔形垫用1mm绝缘纸板条制做，并用布带将楔形垫绑扎在导线上。为了防止出头回弹，沿圆周要绑扎几处，一般每隔3～4个撑条间隔绑扎一处，每处用热缩带绑扎3～4个饼，沿线圈轴向缠绕2～3匝。如下图：图8-2换位绑扎图图8-3实施后涡流筒外观图8.2更换优质绕线小组成员通过查阅资料及现场查证，计算得出导线线径，购置了红旗牌聚氯乙烯单芯铝芯电缆，规格为1×35mm2，耐受电压为450/750V,单价500元/每100米。序号现状实施措施导线参数聚氯乙烯单芯铝芯1×25mm2，使用380V时存在冒烟现象，绝缘老化，线径过小绕线更换为红旗牌电缆，聚氯乙烯单芯铝芯1×35mm2，，特点：耐压高，绝缘好，重量较铜质导线轻，价格低。耐受电压220V/380V耐受电压提高到450/750V制表人：鲁靖超实施后，绕线线径扩大，最高耐受电压提高到750V，达到预期目标。8.3增加绕制匝数QC小组现场绕制后比较得出。序号现状实施措施1原涡流筒绕制分散，存在空隙大等问题使绕线紧密后，圈数由198增加至215，匝数增加17圈，通过钳形电流表实测测得380V时，电流减少12A,相应延长了涡流桶的烘烤使用时间，也可以达到理想效果，使用220V时功率未变。制表人：鲁靖超实施后，绕线匝间的间隙变小，绕线匝数增加17圈，达到目标。8.4增加保温密封措施QC小组根据制定的对策，对涡流筒实施了保温密封措施。序号现状实施措施1涡流筒整体密封差增加铁制密封盖，直径为115cm2无保温层在涡流筒外壁增加一层石棉布制表人：鲁靖超根据涡流筒的直径，制作了一个铁制密封盖，并在涡流筒外壁与绕制导线间增加了一层石棉布，达到保温绝缘的作用。九、目标验证在实施对策后，对各实施措施进行验证：序号目标验证结果结论1测量涡流筒的数据现场测量：外径Φ110cm、内径Φ90cm、高度100cm得到实际参数2重新绕制导线，防止砸间击穿和空隙过大实施后，绕线紧密，布线规律，外表美观达到目标要求3增加保温密封性增加铁制密封盖，密封严密达到预期目标4防止热量损失和层间击穿外壁增加一层石棉布，保温效果良好达到预期目标5线径增加，绝缘强度高线径由25mm2扩大到35mm2，绕线线径扩大，绝缘强度提高。达到预期目标6耐压220V/380V最高耐受电压提高到750V达到预期目标7增加匝数使绕线紧密，增加匝数17匝，强化匝间绝缘达到预期目标制表人：鲁靖超图9-1已完工的涡流筒十、效果检查10.1在改造完成后，与改造前分别在相同时间(6h)内进行十次试验，通过功率计算得出每次试验的效率如下:次数效率12345678910改造前效率72.3572.3772.472.3472.3372.3472.3972.3472.3572.36改造后效率90.290.19090.290.990.890.99090.190制表人：鲁靖超绘图人：谢君结论：效率明显提高，目标实现。10.2改造成本序号项目费用1人工费0元2购置导线4200元3石棉布100元4制作铁盖200元合计4500元制表人：鲁靖超10.3获得的有形效益1）提高了设备的安全性，避免发生绝缘老化引起的触电，损坏设备等情况。2）节约了成本，相对购置新设备，改造设备花费小，效果相差不大。十一、总结及巩固经过