东方红水电站技术供水系统技改方案的研究

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【摘 要】东方红水电站在技术供水系统取水口管路上接入低压风管路进行反冲式清理，改传统平面拦污栅为箱式立体多面的箱式拦污栅，并在两台机组的技术供水系统之间增设一个联络阀门，解决了技术供水系统取水口拦污栅常被漂浮物堵塞的问题，保证了技术供水系统安全运行，延长了发电机组连续运行的时间，避免了水资源的大量浪费，增加了电站的经济效益。

【关键字】取水口；堵塞；箱式栏污栅；低压气反冲

前言

东方红水电站位于本溪市桓仁县境内浑江干流上，控制流域面积12194Km2，处回龙山水库末端。其上游1km处为大雅河汇入河口、上游6km处为凤鸣发电站，水库正常蓄水位225.50m。

东方红电站由新机组厂房和老机组厂房两部分组成。老厂始建于1970年，发电厂房为溢流式双内拱半地下厂房，厂内布置11台GD004-LH-160型半贯流式机组，单机容量250KW，流量10m3/s。

新厂2012年投产并网发电，2台发电机组，发电机型号SFWG3000-48/3970，单机容量3000KW，流量84.1m3/S，每台机组都有自己独立技术供水系统，各设两台15KW技术供水泵，技术供水泵取水口高程为220.22m。

东方红电站平时整个流域水质较好，泥沙含量很低。但进入汛期时，特别是每年4至8月份的雨季丰水期，水中泥沙含量和水中漂浮物明显增多，经常发生取水口拦污栅被塑料布或塑料制品、树枝、杂草等阻塞的现象。严重时技术供水系统取水口在1天内会发生多次堵塞。造成技术供水压力不足或无压现象，严重威胁着发电机组的安全运行和连续运行，在汛期造成了不必要的停机，大量的浪费水资源，降低了电站的经济效益。

一、技改前存在的隐患

1、取水口堵塞会影响发电机空气冷却器冷却效果，造成发电机定子和转子温度过高，威胁发电机的定子与转子的绝缘。

2、取水口堵塞会影响发电机油冷却器的冷却效果，造成发电机导轴承、水轮机导轴承、正向推力轴承、反向推力轴承四部轴承温度过高，引发烧损各轴承的事故。

3、会造成机组主轴密封用水中断。机组运行过程中将造成主轴密封损坏事故。还会造成保护动作引发机组甩负荷和过速事故等。对机组的拐臂、导叶、调速环等导水机构造成严重威胁。在开机前主轴密封水断，将造成发电机无法正常开机。

4、技术供水系统取水口深入水下。发生堵塞时，必须潜水处理。潜水作业不但浪费大量的人力和物力。对天气情况也有很高要求。同时潜水作业是一个技术性很强的工作，也存在很高的安全风险。

二、技改具体方法

1、用低压风反冲取水口堵塞物

1.1经过研究决定，在技术供水系统取水口下端，接入低压风管路。当发生取水口拦污栅堵塞时，用低压风进行反冲，将堵塞物冲开。选用直径30mm的钢管作为连接管，一端连接在技术供水系统取水口管路下端，另一端留有低压风软连接接口，中间装设一个常闭阀门。技改后水系统取水口图（图一）。

1.2取水口堵塞时吹扫操作方法（图二）。

1.2.1技术供水系统取水口发生堵塞时，可以关闭进水口1201或1202阀门。

1.2.2检查低压风供气压力正常，在6.0MPa和7.0MPa之间均可。用软管接入低压风后。打开吹扫常闭阀门进行反冲，将堵塞物吹走。

1.2.3关闭吹扫常闭阀门。打开进水口1201或1202阀门，手动启动技术供水泵，检查并调整水压至额定要求压力。

2、改用箱式立体拦污栅增大引水面

2.1对技术供水系统取水口的拦污栅进行改造。由原来的圆形平面拦污栅改为矩形箱式立体多面拦污栅。箱体采用耐腐蚀性很高的316L不锈钢栅焊接而成，长40cm×宽20cm×高20cm矩形箱式拦污栅。这样就增大了取水口过流面积，由原来的一个面引入水，增加到五个引水面都可以引入水，改造后的取水口引水面积是原来的6倍多。

2.2箱式立体拦污栅的安装方法。箱式拦污栅的四个边分别用膨胀螺栓固定在进水口的墙体上。一旦迎水面被塑料袋等漂浮物所吸附时，左右和上下四个面都可以照常引入水。不会影响发电机组的正常供水。

2.3为了方便清理，正在研发可以随时提起清理的立体箱式拦污栅。首先在技术供水系统取水口上端两侧设置两根向内扣的轨道，并用膨胀螺栓对其与坝体进行固定。箱式栏污栅在其中可以上下移动。轨道设计成上宽下窄形式，上宽是为了提起和落下时方便不会造成卡阻，下窄是为了使栏污体和墙体紧密接合，以防止污物从拦污体和墙体之间的空隙进入水系统。取水口被堵塞用低压气反冲无效时，可以通过手轮式螺杆启闭机将其提起进行清理。清理完毕后，将拦污栅对准轨道放下。无须工作人员潜水清理（图四）。

3、在两台机组技术供水系统之间增设联络阀门

东方红电站每台机组的技术供水都设计成独立系统。发电机组只能使用自己独立的技术供水系统供水。机组运行时，技术供水进水阀门开度调整为33%时，水压就达到要求的额定压力2.0MPa。进水阀门开度调整为75%时，水压可上升到4.0MPa。通过试验得出，一台机组的供术系统完全可以保证两台机组运行技术用水。

为了更好的保证技术供水可靠性、安全性。在两套技术供水系统之间，增设一个联络作用的常闭阀门。使两台机组的供水系统通过这个阀门形成一个整体。两台机组供水系统互相备用。一台机组供水系统无法正常工作时，运行人员可打开联络阀门。那么另一台供水系统可为两台机组同时供水保证机组的安全运行。

结束语

东方红电站从运行的实际情况出发，抓住了汛期技术供水系统取水口堵塞这一问题的关键，通过技改解决汛期技术供水系统取水口总被漂浮物堵塞的问题，避免因取水口堵塞而造成的停机。采用的技改方案比较经济并且简便易行。经实际检验效果很好，保证了机组连续运行，提高了经济效益，也为电站安全生产提供了前提。