小河水电站技术供水系统技改项目可行性方案研究报告

......10/23阿坝州松潘县小河水电站技术供水系统改造工程位派技术专家至小河水电站现场对该电站技术供水系统改造工程进展实地勘依据小河水电站技术供水系统现状、结合电站生产运行状况与电站厂房构造特征，初步确定了将技术供水系统改造为循环供水方式的总体方案。主单位审批。工作。1电站概况厂房位于松潘县小河乡丰河村。电站由首部枢纽、引水工程与厂区枢纽组成，9611.3km，设计水头216m，装机容量2×24MW，年利用5125h。厂房位于松潘县小河乡丰岩村。电站由首部枢纽、引水工程与厂区枢纽组成，岩堡水电站电量集合，经一回220KV线路送至平武水晶变电站并入国家电网。2023718202332023720236技术供水系统根本参数与要求配套装机容量：2×24KW机组额定水头：216m机组型式：立轴混流式单机总冷却水量：≥260m3/h冷却水进水压力：0.15～0.3MPa尾水最高温度：≤20℃技术供水最高进水温度：≤25℃全厂技术供水总管：DN300单机冷却水进出水总管管径：DN200机组安装高程：m厂外地坪高程：m水泵房高程：m最低尾水位高程：m2现技术供水系统简介滤水器过滤的方式。机组技术供水的对象主要有发电机空冷却器、机组上导、推力、下导、水导轴承油冷却器等。2〔取水口出口高程低于电1485.80mDN500分别经3台滤水器过滤后，集合至DN300全厂技术供水总管，然后分别由2根DN200单台机组技术供水总管引至对应的22DN200现技术供水系统存在的问题流湍急、转轮室和尾水管补气产生大量气泡，水泵取水管吸入气泡后，水泵效〔2#机组运行时技术供水系统的用水需求。原技术供水系统直接引用河水，虽然设有滤水器进展过滤，但是滤水且遇汛期漂移物多、泥沙含量大时，易发生滤水器或机组部轴承油冷却器小口径铜管的堵塞。磨损与腐蚀加剧，减短系统设备如水泵、阀门、空冷器、油冷却器与管路等使用寿命，机组部冷却器承受小口径铜管常年磨损，严峻的可导致冷却器铜管穿孔，使机组轴承油混水，影响机组运行安全。电时发电机空冷器、各局部轴承产生的热量不能与时带走，温度上升，造成发电机效率降低、被迫事故停机甚至烧轴瓦等事故；原系统汛期因滤水器堵塞等需进展停机检修，造成人力、物力与财力的损失。238MW鉴于技术供水系统以上现状，建议尽快实施技改。循环供水系统最早的产生发源水电站机组循环冷却水系统技术是1989站技施设计中制造的〔我单位法人代表袁淑蓉教授时任工程负责人所多位专家教授共同争论、争论与模型试验后，成功应用于该电站。此后，该项技术由我单位〔原川大华水工程技术开发部〕不断的开发、完善、乐观的推广应用，现已在国外上百座水电站中成功应用，制造了显著的社会效益和经济一等奖和国家专利技术制造奖二等奖。循环冷却供水系统的工作原理技术供水系统承受循环冷却供水方式，机组冷却承受符合要求的清洁水，以解决机组冷却水对水质的较高要求与河水水质较差的冲突。其工作原理为采用经过水质处理的清洁冷却水通过机组冷却器时，带走机组运行产生的热量，经排水管道排入循环水池；水泵从循环水池抽水至机组冷却器，再经布置于尾机组冷却水在一个往复循环的系统中，通过流淌的温度较低的自然河水带走机组运行产生的热量。站汛期水质难以满足技术供水要求问题。循环冷却供水系统的优点水生物等，运行中不存在设备堵塞问题，因此，机组在汛期可正常发电，不会因冷却水导致停机，而造成经济损失。止了泥沙对冷却器的磨损，冷却水循环使用其部钙镁离子有限，各冷却器不会因大量结垢而降低传热效果，因此，不仅减轻大修检修工作量，并且延长设备寿命，削减电站检修运行费用。预。消退机组安全隐患，机组运行更安全。承受循环冷却供水需留意的主要问题压波动和补氧。循环水池在不影响厂房布置的前提下，应尽可能获得较大的容积。因此，应有适合循环水池的布置空间。足够的构造强度，以承受尾水不稳定的波动压力，防止产生振动，并应尽可能削减冷却器对机组流道的水力干扰。尤其关键，故设计时应设置备用泵，实现主备用泵之间故障自动切换，为避开单台水泵长时间运行，主备用之间还应定时自动切换；供水泵选型扬程计算时需增加尾水冷却器与其进出管路局部的水力损失。3进度打算本工程为改造工程，为减小对电站正常运行的影响，应尽量缩短工期。建议改造工程安排在枯水期最枯时段进展。3合同签订后应尽快组织设计、设备选购、制造。前进展。前期施工与设备的工厂加工制造一并进展.。全部设备运至工地应不超过合同签订后2个月。调试。在枯水期只发一台机组时对另一台停机机组进展改造安装，轮番切换。交货地点全部设备交货地点均为：阿坝州松潘县小河水电站厂房。运输方式拟承受全程汽车运输方式，全部设备大路运至电站。4标准与规标准与技术规执行：SDJ173 水力发电厂机电设计技术规程DL/T5066 水力发电厂水力机械关心设备设计技术规定GB503052-2023 民用建筑设计通则GB50016-2023 建筑设计防火规GBJ102GBJ15

建筑给排水设计规GB50345-2023 屋面工程技术规GB150 钢制压力容器SDJ，SDJ6，SDJ67GBJ205GBJ235GBJ236

电力建设施工与验收技术规钢构造工程施工与验收规程现场设备、工业管道焊接工程施工与验收规小河水电站循环冷却水系统改造工程技施设计图集。技改设计原则设计考虑增设备与管路应最大程度减小对正常生产秩序的影响；机组正常运行的同时提前进展；必需停机进展的工程应尽量缩短停机时间；原取水方式保存作为备用，老系统间切换应便于实施；改造工程总投资应经济合理；循环水系统运行应实现自动化把握并满足电站自动化要求；改造工程安排在枯水期完成。5循环冷却水系统组成〔包括空气冷却器、各轴承油冷却器等〕与各种表计、自动化元件等。技改总体方案〔水池充入清洁水〕抽水，压至机组发电机空气冷却器与环供水系统相互切换。冷却水循环系统循环水流向示意图：尾水冷却器尾水冷却器循环水池机组冷却器水泵技改主要工程3〔为便于与原尾水取水系统进展切换31DN300在尾水渠水平段〔即下游丰岩堡水电站引水渠〕设置2器；尾水冷却器进口接自原机组冷却水排水管，出口接至循环水池。〔为便于与原尾水取水系统进展切换。引自厂外消防水；尾水冷却器进出水管、水池补水管设压力表。依据现场状况进展管路、管路附件、支架、支撑等布置。6循环水池的作用水泵集中供水、循环水水质集中处理或更换以与局部散热作用。循环水池在不影响厂房布置的前提下，应尽可能获得较大的容积；但是水池过大会增加投资，故设计时水池容积需考虑经济合理性。水池容积的选取对循环水池容积的选取，目前没有规与标准的明确规定，依据已成电站的阅历，循环水池的有效容积原则上可按机组总冷却水量〔每小时冷却水量〕的20m3。280m3/h2560m3/h45m3〔实238MW400m3/h，2800m3/h，60m3〕水池布置循环水池拟布置在电站厂外下游空地上〔厂外右岸地坪，其长宽高分别为〔暂定4m×5m×2.5m50m325cm45m3等。循环水池方案比较取消循环水池，设置高位膨胀水箱〔方案一，密闭循环供水方式〕密闭循环供水方式整个供水系统都处于密闭状态，水泵进口直接接尾水冷却器出水管，出口接入机组，机组冷却排水又接入尾水冷却器。密闭循环供水方式取消水池，在高位〔高于系统最高点〕设置膨胀水箱，以便对水的热胀冷缩进展调整，与对系统渗漏进展补充。如，我单位担当的XX2方式。密闭循环供水最大的优点是不需大容积循环水池，膨胀水箱容积小〔一般1m3左右易变质、发臭；密闭循环循环水的更换相对困难。循环水池的电站，对于有条件布置循环水池的电站，建议承受循环水池方案循环水池承受钢筋混凝土构造〔方案二〕〔长宽高m壁厚不低于40cm，循环水池的设计施工按《给水排水工程钢筋混凝土水池构造设计规程》执行；砼强度等级不低于C30，因本电站处于高海拔地震带，水池设计时还需考虑抗震、防冻；水池钢筋选型设计时应留有足够预量；水池应进展防渗处理；水池为开敞式露天布置，顶部设彩钢构造雨棚，避开阳光直射〔水池顶部留有通气、进人高度。土壁厚厚，经尾水冷却器冷却后的循环水进入水池后的保温效果好。应位于地震带，难以保证不会因地震影响不消灭渗漏；工程投资较大。循环水池承受钢构造〔方案三〕钢构造水池的设计、加工与验收按《钢构造设计规〔GB50017-2023〔GB50205-2023〕长宽高〕4m×5m×2.5m。水箱承受全钢构造，主要由钢板和槽钢框架、部加强支撑等构成；钢构造水池外壁均应进展防腐防锈处理；水箱可在现场焊接；钢构造水池底部应设置混凝土根底垫层〔C15接处应设置加强环；水池开敞式露天布置，顶部设彩钢构造雨棚，避开阳光直射〔水池顶部留有通气、进人高度。在水箱上开孔焊接；投资更省。漆寿命影响，需定期〔2〕进展防腐防锈处理。机组冷却水循环使用时，冷却水流量超过500m3/h，冷却水在循环水池停留的时间很短，钢水池保温效果差的影响微小，而且可以通过增大尾水冷却器散热面积的方法解决。经以上综合比较，方案三最优，推举承受钢构造水池。循环水池管路与设备根、DN100DN100水装置等。22的尾水冷却器出口；水池放空管与溢流管均排至电站尾水；循环冷却水水质要求DL/T50662.1.3条规定：“在冷却水中，悬浮物颗粒历经宜小于0.15mm，粒径在0.025mm5kg/m3。对多泥沙河流，在实行清楚1.5m/s

/LPH值宜为6～8当量防水能保证冷却水的清洁。循环供水系统正式投运后，应定期对循环水池的冷却水水质进展检测〔一般每半年一次对正常发电的影响，可在机组正常运行时同步进展〔补充水保持对水池充水，多余的水量由水池的溢流管自流排至尾水。DN50该处消防水总管，并设阀门把握。状况，假设有更清洁牢靠的补充水源再另行考虑。水池液位监测与自动补水装置与自动补水装置，确保冷却水的安全。自保持电磁阀、压力变送器等。阀的启停，并可实现补水管压力过低报警、水池水位超高、超低报警、补水电磁阀故障报警等功能。4管压力会降低至设定的报警值时，把握箱将发出报警信号；补水水位时，电磁阀关闭，停顿补水；假设补水缺乏、或自动补水装置故障，水池水位持续降低至超低水位时将发至超高水位，将发出水池水位超高报警。7水泵技术参数〕XX水泵布置于水泵房〔1486.20m，水泵技术参数如下：型号：KSLD200-400T流量：294m3/h扬程：48m吸程：7m转速：1450r/min电机功率： 75KW技术供水系统改造为循环供水方式后，供水系统中增加了尾水冷却器、管路、弯头、阀门等，加大了系统总的水力损失。但电站原供水泵选型设计时富有〔例：下游仙女堡水电站2×38MW400m3/h，XX75KW泵扬程与电机功率在改造完成后，能满足机组对冷却水的正常使用要求，水泵可延用。增管路布置也应尽量简捷，减短流程、削减弯头。水泵把握柜水泵房设有一套水泵把握柜，集中把握3台水泵的启停。PLC对厂用电的冲击。定时轮换。38增管路根本要求清理并涂防锈漆。增管路说明出水管、机组冷却水排水管至水池段，水池放空管、溢流管、自动补水管等。DL/T5066水泵吸水总管DN3002的取水流量需要；该吸水总管由布置在厂外地坪的循环水池接至水泵房。为便于水泵检修，在该管段上、循环水池外厂外地坪处设阀门。水泵吸水管门，水泵原取水管接自埋设于水泵房下游墙的尾水取水总管，技改在水泵吸水3DN2002水，两系统切换时需将另一取水管阀门关闭〔注：两系统切换时还需同时将原冷却水排水管上增的三通阀门对应启闭。尾水冷却器进水管2DN20022均位于水面以上。将冷却水排水管引至地面后，引至尾水冷却器布置处〔丰岩堡水电站引水渠阀门，排至尾水。尾水冷却器出水管DN300水池放空管DN100尾水。溢流管DN100水池补水管送器、自动补水装置、阀门等。9技术标准和有关标准。SDJ173-85 水力发水电站机电设计技术规程GBJ15-88 建筑给排水设计规DL/T5066-1996 站水力机械关心设备系统设计技术规定GB8564-1996 水轮发电机组安装技术规SDJ-82，SDJ6-89 工与验收技术规GBJ69-84 给水排水工程构造设计规GBJ205-83 钢构造工程施工与验收规程GBJ235-82 工业管道工程、施工与验收规GBJ236-82GBJ102-87

工业循环水冷却设计规一律使用国家法定计量单位。尾水冷却器安装布置方案比较〔如机组技术参数、技〕进展单独设计，设计时需考虑确定裕度，产生共振，保证尾水冷却器安全牢靠运行。依据现场踏勘，小河水电站尾水冷却器的安装布置有以下2种方案：〔1〕方案一：尾水冷却器布置在渠道集合段之前2〔每台机组1渠道与小河水电站尾水渠集合段之前的渠道。4m，水深约3m，尾水冷却器布置在靠小河水电站厂房侧的边墙上；为更好的冷却效果、防冻、防锈、防漂移物，尾水冷却器最高散热管高程上部用不锈钢膨胀螺栓固定在边墙上；尾水冷却器设计为可拆卸构造，便于以后检修；尾水冷却器底部最低散热管与渠道底板之间应留有足够的防止淤积空水池。段渠道水流很缓，便于冷却器安装；便于吊车施工。缺点：尾水冷却器依靠尾水流淌带走热量，该区域枯水期水流太缓，不利增大投资。〔２〕方案二：尾水冷却器布置在渠道集合段之后2〔每台机组1渠道与小河水电站尾水渠集合段之后的渠道。方案二的优点：尾水冷却器始终受水流冲刷，换热效果更好；尾水冷却器渠道底板不易淤积；力损失；不便利吊装，需更大吨位吊车进展吊装。能在不损失发电量的前提下定时短期停机进展尾水冷却器安装；经计算，虽然系统水力损失增加，但水泵扬程的富有度能确保系统正常稳定运行。综合比较，推举承受方案二，将尾水冷却器布置在渠道集合段之后。尾水冷却器性能保证下的运输过程不变形，在本电站环境条件和机组正常的出力围，均能保证机组能正常运行。在正常使用条件下，尾水冷却器正常设计使用寿命保证不低于20年。尾水冷却器进出口水力损失不大于8m。尾水冷却器设计成可拆卸构造，以便利尾水冷却器的安装和检修。微生物生成处理。尾水冷却器管路全部承受全、优质无缝钢管〔20＃20固定尾水冷却器的可拆卸连接螺栓、螺母等承受不锈钢材料制造。1.5MPa，1h，不应有渗漏和变形。GB和制造按《钢制压力容器〔GB150》的规定进展。管流速应符合管道经济流速要求。尾水冷却器主要材质散热管 20#无缝钢管框架构造与配水管 20#无缝钢管进出水管 20#无缝钢管固定件 Q235定位装置 Q235进出口配对法兰 Q235连接螺栓、螺母 不锈钢法兰密封垫 橡胶石棉垫尾水冷却器工厂检验工程与标准1〕材料试验〔包括钢管的抗拉强度、伸长率、压扁试验与化学成分等。测试标准按国家相关规定执行。2〕把握尺寸检查2mm设备的初步检查和测试工程1〕外观检查器全部管路应保证无有害弯曲变形。尾水冷却器厂前应保证外观清洁。水压试验1与焊缝不得渗漏，尾水冷却器不能产生渗漏与有害变形。水力损失试验8m。尾水冷却器技术性能保证和技术明细表序号项目序号项目数量与参数1尾水冷却器型式立式2尾水冷却器型号XHL-XH-24/260-L3配套机组容量〔MW〕244尾水冷却器数量〔台套〕25工作压力〔MPA〕1.06试验压力〔MPA〕1.572608尾水冷却器最高进水温度〔℃〕≤309尾水冷却器最高出水温度〔℃〕≤2510尾水最高温度〔℃〕≤2011进、出水总管公称通径〔MM〕DN20012水力损失〔M〕≤813换热管直径〔MM〕3214换热管材料20＃无缝钢管15外表处理低热阻防腐防锈涂料16连接螺栓螺母材料30417尾水冷却器正常使用寿命20投资估算出，供业主审批。投资估算表〔推举方案〕注：推举方案的尾水