小河水電站技術(shù)供水系統(tǒng)改造工程可行性實施報告

1、小河水電站技術(shù)供水系統(tǒng)改造工程可研設(shè)計報告2013年2月初，應(yīng)遠東華人集團所屬阿壩州松潘縣小河水電站邀請，我單 位派技術(shù)專家至小河水電站現(xiàn)場對該電站技術(shù)供水系統(tǒng)改造項目進行實地勘 察。在現(xiàn)場，我單位專家與電站負責人和技術(shù)人員一起進行了認真的討論研究， 根據(jù)小河水電站技術(shù)供水系統(tǒng)現(xiàn)狀、結(jié)合電站生產(chǎn)運行情況及電站廠房結(jié)構(gòu)特 征，初步確定了將技術(shù)供水系統(tǒng)改造為循環(huán)供水方式的總體方案。根據(jù)我公司多年循環(huán)供水系統(tǒng)技術(shù)成功經(jīng)驗，針對本電站實際情況，我們 按初步設(shè)計階段要求進行了設(shè)計計算，并做出了以下可行性設(shè)計方案供電站業(yè) 主單位審批。我單位可總體承擔小河水電站循環(huán)供水系統(tǒng)改造工程，負責提供本改造工 程的設(shè)

2、計、所有設(shè)備的供貨與采購、設(shè)備的工廠試驗、包裝、運輸、交貨、現(xiàn) 場開箱檢查、土建及安裝、現(xiàn)場試驗、試運行、交接驗收，并提供技術(shù)服務(wù)等 工作。2X 24KW216m立軸混流式3 260 m /h0.150.3MPa 20 r 25 rDN300DN200mmm1工程概況1.1電站概況小河水電站是涪江上游第一級電站，電站庫區(qū)位于松潘縣施家堡鄉(xiāng)雙河村，廠房位于松潘縣小河鄉(xiāng)豐河村。電站由首部樞紐、引水工程及廠區(qū)樞紐組成， 庫容96萬方，引水隧洞長11.3km,設(shè)計水頭216m裝機容量2X24MW年利用 小時數(shù)5125h。豐巖堡水電站是涪江上游第二級電站，電站閘壩位于松潘縣小河鄉(xiāng)豐河村，廠房位于松潘縣小

3、河鄉(xiāng)豐巖村。電站由首部樞紐、引水工程及廠區(qū)樞紐組成， 引水隧洞長7.5km，設(shè)計水頭172m裝機容量2X 22MW年利用小時數(shù)為5180h。小河水電站電量經(jīng)一回110KV線路送入豐巖堡升壓站，升壓至220KV與豐 巖堡水電站電量匯合，經(jīng)一回220K V線路送至平武水晶變電站并入國家電網(wǎng)。小河豐巖堡水電站于2006年7月18日經(jīng)省發(fā)改委核準，2007年3月開工， 2007年7月正式動工建設(shè)，2012年6月完成全部土建及機電安裝工程。1.2技術(shù)供水系統(tǒng)基本參數(shù)及要求配套裝機容量：機組額定水頭：機組型式：單機總冷卻水量：冷卻水進水壓力：尾水最高溫度：技術(shù)供水最高進水溫度：全廠技術(shù)供水總管：單機冷卻水

4、進出水總管管徑：機組安裝高程：廠外地坪高程：水泵房高程：最低尾水位高程：2技術(shù)供水系統(tǒng)現(xiàn)狀及改造的必要性2.1現(xiàn)技術(shù)供水系統(tǒng)簡介小河電站電站額定水頭為216m現(xiàn)技術(shù)供水系統(tǒng)采用尾水取水、水泵供水+ 濾水器過濾的方式。機組技術(shù)供水的對象主要有發(fā)電機空冷卻器、機組上導(dǎo)、 推力、下導(dǎo)、水導(dǎo)軸承油冷卻器等。在電站尾水渠右側(cè)擋墻上設(shè)置有 2個水泵取水口（取水口出口高程低于電 站最低尾水位，其高程為1485.80m），經(jīng)DN500技術(shù)供水總管吸水管至水泵房下 游墻；水泵房設(shè)置3臺水泵（2用1備）及水泵控制柜，水泵由吸水總管上抽水， 分別經(jīng)3臺濾水器過濾后，匯合至 DN300全廠技術(shù)供水總管，然后分別由2根

5、 DN200單臺機組技術(shù)供水總管引至對應(yīng)的 2臺機組，對機組發(fā)電機空冷器及各部 分軸承油冷卻器進行冷卻后，經(jīng)2根DN200冷卻水排水管排至尾水渠。2.2現(xiàn)技術(shù)供水系統(tǒng)存在的問題（1）技術(shù)供水泵取水口位于電站右岸尾水擋墻上，電站發(fā)電時，尾水渠水 流湍急、轉(zhuǎn)輪室和尾水管補氣產(chǎn)生大量氣泡，水泵取水管吸入氣泡后，水泵效 率大大降低（尤其是靠右岸的2#機組運行時），造成取水困難甚至不能滿足機組 技術(shù)供水系統(tǒng)的用水需求。（2）原技術(shù)供水系統(tǒng)直接引用河水，雖然設(shè)有濾水器進行過濾，但是濾水 器只能過濾掉大于其濾網(wǎng)孔徑的雜質(zhì)， 無法解決所有雜質(zhì)尤其是懸移質(zhì)泥沙等， 且遇汛期漂浮物多、泥沙含量大時，易發(fā)生濾水器或

6、機組部軸承油冷卻器小口徑銅管的堵塞。（3）受河水硬度、水生物及酸堿度等影響，造成水泵及技術(shù)供水系統(tǒng)設(shè)備 磨損及腐蝕加劇，減短系統(tǒng)設(shè)備如水泵、閥門、空冷器、油冷卻器及管路等使 用壽命，機組部冷卻器采用小口徑銅管長年磨損，嚴重的可導(dǎo)致冷卻器銅管穿 孔，使機組軸承油混水，影響機組運行安全。（4） 若技術(shù)供水系統(tǒng)冷卻水故障（壓力過低或流量過低），將致使機組發(fā) 電時發(fā)電機空冷器、各部分軸承產(chǎn)生的熱量不能及時帶走，溫度升高，造成發(fā) 電機效率降低、被迫事故停機甚至燒軸瓦等事故；原系統(tǒng)汛期因濾水器堵塞等需進行停機檢修，造成人力、物力及財力的損失（5）小河電站汛期河道水質(zhì)較差，泥沙含量大、漂浮物多，其下游仙女堡

7、 水電站2臺38MW機組技術(shù)供水系統(tǒng)已由我單位完成技改。鑒于技術(shù)供水系統(tǒng)以上現(xiàn)狀，建議盡快實施技改。2.3循環(huán)供水系統(tǒng)最早的產(chǎn)生發(fā)源水電站機組循環(huán)冷卻水系統(tǒng)技術(shù)是1989年科技大學水電設(shè)計所在拉青水電站技施設(shè)計中發(fā)明的（我單位法人代表袁淑蓉教授時任工程負責人），經(jīng)過設(shè)計 所多位專家教授共同研究、討論及模型試驗后，成功應(yīng)用于該電站。此后，該 項技術(shù)由我單位（原川大華水工程技術(shù)開發(fā)部）不斷的開發(fā)、完善、積極的推 廣應(yīng)用，現(xiàn)已在國外上百座水電站中成功應(yīng)用，創(chuàng)造了顯著的社會效益和經(jīng)濟 效益。本技術(shù)于2003年獲得了國家專利，2005年獲得第五屆國家科技成果進步 一等獎和國家專利技術(shù)發(fā)明獎二等獎。2.4

8、循環(huán)冷卻供水系統(tǒng)的工作原理技術(shù)供水系統(tǒng)采用循環(huán)冷卻供水方式，機組冷卻采用符合要求的清潔水，以解決機組冷卻水對水質(zhì)的較高要求與河水水質(zhì)較差的矛盾。其工作原理為采 用經(jīng)過水質(zhì)處理的清潔冷卻水通過機組冷卻器時，帶走機組運行產(chǎn)生的熱量， 經(jīng)排水管道排入循環(huán)水池；水泵從循環(huán)水池抽水至機組冷卻器，再經(jīng)布置于尾 水中的尾水冷卻器，與河水進行冷熱交換作用后溫度降低，然后回到循環(huán)水池 機組冷卻水在一個往復(fù)循環(huán)的系統(tǒng)中，通過流動的溫度較低的天然河水帶走機 組運行產(chǎn)生的熱量。由于循環(huán)水采用滿足要求的清潔水，可有效防止機組冷卻裝置的堵塞、結(jié) 垢、腐蝕、水生物等，并防止技術(shù)供水系統(tǒng)中設(shè)備、管路的結(jié)露，從而解決電 站汛期

9、水質(zhì)難以滿足技術(shù)供水要求問題。2.5循環(huán)冷卻供水系統(tǒng)的優(yōu)點（1）減少電能損失，增加發(fā)電量。由于循環(huán)冷卻水中不含漂浮物、泥沙和水生物等，運行中不存在設(shè)備堵塞問題，因此，機組在汛期可正常發(fā)電，不會因冷卻水導(dǎo)致停機，而造成經(jīng)濟損失（2）延長機組各冷卻器的使用壽命。由于冷卻水采用清潔水不含泥沙，防 止了泥沙對冷卻器的磨損，冷卻水循環(huán)使用其部鈣鎂離子有限，各冷卻器不會 因大量結(jié)垢而降低傳熱效果，因此，不僅減輕大修檢修工作量，并且延長設(shè)備 壽命，減少電站檢修運行費用。（3）有利于電站自動化。采用循環(huán)冷卻水可減少冷卻系統(tǒng)運行中的人工干 預(yù)。（4）消除機組安全隱患，機組運行更安全。2.6采用循環(huán)冷卻供水需注意

10、的主要問題（1）需設(shè)置一定容積的循環(huán)水池。循環(huán)水池的主要作用是減少冷卻水的水 壓波動和補氧。循環(huán)水池在不影響廠房布置的前提下，應(yīng)盡可能獲得較大的容 積。因此，應(yīng)有適合循環(huán)水池的布置空間。（2）置于河道中由河道水進行冷卻的尾水冷卻器不僅應(yīng)合理布置，且應(yīng)有 足夠的結(jié)構(gòu)強度，以承受尾水不穩(wěn)定的波動壓力，防止產(chǎn)生振動，并應(yīng)盡可能 減少冷卻器對機組流道的水力干擾。（3）采用循環(huán)冷卻供水，需供水泵提供動力，水泵保證始終正常穩(wěn)定運行 尤其關(guān)鍵，故設(shè)計時應(yīng)設(shè)置備用泵，實現(xiàn)主備用泵之間故障自動切換，為避免 單臺水泵長時間運行，主備用之間還應(yīng)定時自動切換；供水泵選型揚程計算時 需增加尾水冷卻器及其進出管路部分的水

11、力損失。3進度計劃、交貨及運輸3.1進度計劃本項目為改造項目，為減小對電站正常運行的影響，應(yīng)盡量縮短工期。（1）建議改造工程安排在枯水期最枯時段進行。（2）總工期不超過3個月。（3）合同簽訂后應(yīng)盡快組織設(shè)計、設(shè)備采購、制造。（4）不影響電站正常發(fā)電的新增管路改造、土建施工可在訂購設(shè)備到場之 前進行。（5）前期施工與設(shè)備的工廠加工制造一并進行.。（6）所有設(shè)備運至工地應(yīng)不超過合同簽訂后 2個月。（7）根據(jù)優(yōu)化設(shè)計，本改造項目不需全廠停機，即可完成所有設(shè)備的安裝 調(diào)試。在枯水期只發(fā)一臺機組時對另一臺停機機組進行改造安裝，輪流切換。3.2交貨地點所有設(shè)備交貨地點均為：阿壩州松潘縣小河水電站廠房。3.

12、3運輸方式擬采用全程汽車運輸方式，所有設(shè)備公路運至電站4技改工程標準及原則4.1標準及規(guī)本技改工程所有材料、標準及技術(shù)規(guī)執(zhí)行：設(shè)備和施工工藝以及工程竣工驗收均遵照下列技術(shù)SDJ173水力發(fā)電廠機電設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T5066水力發(fā)電廠水力機械輔助設(shè)備設(shè)計技術(shù)規(guī)定GB503052-2005民用建筑設(shè)計通則GB50016-2006GBJ102建筑設(shè)計防火規(guī)工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計規(guī)GBJ15建筑給排水設(shè)計規(guī)GB50345-2004GB150屋面工程技術(shù)規(guī)鋼制壓力容器SDJ SDJ6 SDJ67電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)GBJ205鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)程GBJ235工業(yè)管道工程、施工及驗收規(guī)GBJ236現(xiàn)

13、場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)小河水電站循環(huán)冷卻水系統(tǒng)改造工程技施設(shè)計圖集4.2技改設(shè)計原則（1）設(shè)計考慮新增設(shè)備及管路應(yīng)最大程度減小對正常生產(chǎn)秩序的影響；（2）新增管道及土建工程應(yīng)考慮施工方便，不是必須停機進行的項目可在 機組正常運行的同時提前進行；必須停機進行的項目應(yīng)盡量縮短停機時間；（3）盡量減少對原管路及設(shè)備的改動，新系統(tǒng)設(shè)備及管路布置應(yīng)盡量簡明;（4）原取水方式保留作為備用，新老系統(tǒng)間切換應(yīng)便于實施；（5）改造工程總投資應(yīng)經(jīng)濟合理；（6）循環(huán)水系統(tǒng)運行應(yīng)實現(xiàn)自動化控制并滿足電站自動化要求；（7）改造工程安排在枯水期完成。5技改總體方案5.1循環(huán)冷卻水系統(tǒng)組成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)組成：

14、循環(huán)水池及補充水源、供水泵、水泵控制柜、尾水 冷卻器、管路、閥門、機組各冷卻器（包括空氣冷卻器、各軸承油冷卻器等） 及各種表計、自動化元件等。5.2技改總體方案水泵從循環(huán)水池（水池充入清潔水）抽水，壓至機組發(fā)電機空氣冷卻器及 各部分軸承油冷卻器，吸收機組運行產(chǎn)生的熱量，然后引至布置在電站最低尾 水位以下的尾水冷卻器，尾水冷卻器與流動的電站尾水進行熱交換作用后冷卻 水溫度降低，最后排回循環(huán)水池。電站原尾水取水方式保留作為備用，可與循 環(huán)供水系統(tǒng)相互切換。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)水流向示意圖：5.3技改主要項目（1）在主廠房外下游右側(cè)空地上布置一座循環(huán)水池； 水池有效容積約45m。（2）延用原3臺水泵及

15、水泵控制柜；水泵取水口加設(shè)三通及閥門（為便于 與原尾水取水系統(tǒng)進行切換）；3臺水泵共用1根DN300取水總管接至循環(huán)水池。（3）在尾水渠水平段（即下游豐巖堡水電站引水渠）設(shè)置 2臺套尾水冷卻 器；尾水冷卻器進口接自原機組冷卻水排水管，出口接至循環(huán)水池。（4）在原技術(shù)用水排水管進尾水冷卻器之前合適位置加設(shè)三通及閥門（為 便于與原尾水取水系統(tǒng)進行切換）。（5）循環(huán)水池設(shè)置溢流管、放空管、水位監(jiān)測及自動補水裝置，補水水源 引自廠外消防水；尾水冷卻器進出水管、水池補水管設(shè)壓力表。（6）根據(jù)現(xiàn)場情況進行管路、管路附件、支架、支撐等布置。6循環(huán)水池選型方案比較6.1循環(huán)水池的作用循環(huán)水池主要作用為：系統(tǒng)穩(wěn)

16、壓、保持自由水面接觸大氣使循環(huán)水不變質(zhì)、 水泵集中供水、循環(huán)水水質(zhì)集中處理或更換以及部分散熱作用。循環(huán)水池在不影響廠房布置的前提下，應(yīng)盡可能獲得較大的容積；但是水池過大會增加投資，故設(shè)計時水池容積需考慮經(jīng)濟合理性。6.2水池容積的選取對循環(huán)水池容積的選取，目前沒有規(guī)及標準的明確規(guī)定，根據(jù)已成電站的 經(jīng)驗，循環(huán)水池的有效容積原則上可按機組總冷卻水量（每小時冷卻水量）的 1/201/10選取，在可能的條件下，盡可能取較大的水池容積，但是最小容積 一般不宜小于20ml小河水電站單臺機組的冷卻水量為 280m1/h，2臺機組共560nVh ;設(shè)計按本 電站技術(shù)供水系統(tǒng)2臺機組共用一座循環(huán)水池，循環(huán)水池

17、的容積不小于45用。（實 例，本電站下游仙女堡水電站 2臺38MW機組循環(huán)冷卻水改造，單機冷卻水量 400mVh，2臺機組共800mVh，循環(huán)水池容積約60mi）6.3水池布置循環(huán)水池擬布置在電站廠外下游空地上（廠外右岸地坪），其長寬高分別為 （暫定）：4miX 5nriX 2.5m,總?cè)莘e為50兄頂部預(yù)留25cm，水池有效容積為45。水池設(shè)置有DN300水泵總?cè)∷?、DN200冷卻水回水管（2臺機組各一根）、DN100水池放空管、DN100水池溢流管、水池液位監(jiān)測裝置及水池自動補水裝置6.4循環(huán)水池方案比較 取消循環(huán)水池，設(shè)置高位膨脹水箱（方案一，密閉循環(huán)供水方式）密閉循環(huán)供水方式整個供水系

18、統(tǒng)都處于密閉狀態(tài)，水泵進口直接接尾水冷卻器出水管，出口接入機組，機組冷卻排水又接入尾水冷卻器。密閉循環(huán)供水 方式取消水池，在高位（高于系統(tǒng)最高點）設(shè)置膨脹水箱，以便對水的熱脹冷 縮進行調(diào)節(jié)，及對系統(tǒng)滲漏進行補充。如，我單位承擔的龍川江一級水電站2臺12MW混流式機組技改項目，采用無循環(huán)水池、設(shè)高位膨脹水箱的密閉循環(huán)供 水方式。密閉循環(huán)供水最大的優(yōu)點是不需大容積循環(huán)水池，膨脹水箱容積?。ㄒ话?僅需im左右），投資省，正常情況下水泵運行平穩(wěn)；其缺點是系統(tǒng)安全性降低， 應(yīng)對大量滲漏等突發(fā)事故能力降低；循環(huán)水在密閉系統(tǒng)中經(jīng)過一定時間運行后 易變質(zhì)、發(fā)臭；密閉循環(huán)循環(huán)水的更換相對困難。密閉循環(huán)供水方案一

19、般應(yīng)用于技改項目中，電站布置空間有限，難以布置 循環(huán)水池的電站，對于有條件布置循環(huán)水池的電站，建議采用循環(huán)水池方案642循環(huán)水池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（方案二）循環(huán)水池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其凈空尺寸為（長寬高）：4.8mx 5.8mx 3m 壁厚不低于40cm，循環(huán)水池的設(shè)計施工按給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu) 設(shè)計規(guī)程執(zhí)行；砼強度等級不低于 C30,因本電站處于高海拔地震帶，水池設(shè) 計時還需考慮抗震、防凍；水池鋼筋選型設(shè)計時應(yīng)留有足夠預(yù)量；水池應(yīng)進行 防滲處理；水池為開敞式露天布置，頂部設(shè)彩鋼結(jié)構(gòu)雨棚，避免陽光直射（水 池頂部留有通氣、進人高度）。采用鋼筋混凝土水池優(yōu)點是：可靠性較高，修建好后運

20、行維護少；因混凝 土壁厚厚，經(jīng)尾水冷卻器冷卻后的循環(huán)水進入水池后的保溫效果好。缺點是：施工工期長；施工工序多；受電站所處位置影響，修建所需砂石、 水泥、鋼筋等材料采購、運輸?shù)容^為復(fù)雜；水池進出水管埋設(shè)需注意防滲處理； 應(yīng)位于地震帶，難以保證不會因地震影響不出現(xiàn)滲漏；工程投資較大。循環(huán)水池米用鋼結(jié)構(gòu)（方案二）鋼結(jié)構(gòu)水池的設(shè)計、加工及驗收按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) （GB50017-2003、鋼 結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)（GB50205-2001）相關(guān)規(guī)定執(zhí)行；水池尺寸為：（長 寬高）4論 5m 2.5m。水箱采用全鋼結(jié)構(gòu)，主要由鋼板和槽鋼框架、部加強支撐等構(gòu)成；鋼結(jié)構(gòu) 水池外壁均應(yīng)進行防腐防銹處理；水箱可在現(xiàn)

21、場焊接；鋼結(jié)構(gòu)水池底部應(yīng)設(shè)置 混凝土基礎(chǔ)墊層（不低于 C15），基礎(chǔ)墊層應(yīng)盡量平整；進出水管與水池開孔焊 接處應(yīng)設(shè)置加強環(huán)；水池開敞式露天布置，頂部設(shè)彩鋼結(jié)構(gòu)雨棚，避免陽光直 射（水池頂部留有通氣、進人高度）。循環(huán)水池采用鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：施工周期短；工序簡單；進出水管可直接 在水箱上開孔焊接；投資更省。缺點是：需增加防腐防銹處理工序；水箱露天放置，鋼結(jié)構(gòu)水箱的壁厚比 混凝土結(jié)構(gòu)薄，夏季經(jīng)尾水冷卻器冷卻后的循環(huán)水保溫效果相對較差；受防銹 漆壽命影響，需定期（一般為2年一次）進行防腐防銹處理。機組冷卻水循環(huán)使用時，冷卻水流量超過 500mVh，冷卻水在循環(huán)水池停留 的時間很短，鋼水池保溫效果差的影

22、響極小，而且可以通過增大尾水冷卻器散 熱面積的辦法解決。經(jīng)以上綜合比較，方案三最優(yōu)，推薦采用鋼結(jié)構(gòu)水池。6.5循環(huán)水池管路及設(shè)備循環(huán)水池設(shè)置有DN300水泵總?cè)∷?、DN200冷卻水回水管（2臺機組各一 根）、DN100水池放空管、DN100水池溢流管、水池液位監(jiān)測裝置及水池自動補 水裝置等。水泵總?cè)∷苡裳h(huán)水池接至水泵房；2根冷卻水回水管分別接自2臺機組 的尾水冷卻器出口；水池放空管及溢流管均排至電站尾水；6.6循環(huán)冷卻水水質(zhì)要求循環(huán)供水水源及補水系統(tǒng)水力發(fā)電廠水力機械輔助設(shè)備設(shè)計技術(shù)規(guī)定DL/T5066第 2.1.3 條規(guī)定：“在冷卻水中，懸浮物顆粒歷經(jīng)宜小于 0.15mm粒徑在0.02

23、5mm以上的泥 沙含量應(yīng)小于總含量的5%總含沙量宜小于5kg/m3。對多泥沙河流，在采取清 楚水草、雜物及管道水流換向運行等措施后，冷卻器流速不低于1.5m/s時，允許總含沙量不大于20kg/m3。碳酸鹽硬度在冷卻水水溫為2025 C,游離CO2為10100mg/L時，應(yīng)為27mg當量/L。冷卻水的PH值宜為6&循環(huán)供水系統(tǒng)冷卻水循環(huán)使用，其第一次充水及以后的補充、更換都應(yīng)采 用清潔水，根據(jù)小河水電站情況，補充水源可采用消防水取水或接電站生活用 水。電站消防水由尾水取水，壓至高位消防水池，然后自流至廠區(qū)供消防水。 因電站正常運行時消防用水極少使用，高位消防水池容積較大起到了一定的沉 淀作用，而

24、循環(huán)供水系統(tǒng)冷卻水損失極少，補水量小，故水池補充水源取自消 防水能保證冷卻水的清潔。循環(huán)供水系統(tǒng)正式投運后，應(yīng)定期對循環(huán)水池的冷卻水水質(zhì)進行檢測（一 般每半年一次），若發(fā)現(xiàn)冷卻水水質(zhì)變差應(yīng)及時更換或處理，為減少冷卻水更換 對正常發(fā)電的影響，可在機組正常運行時同步進行（補充水保持對水池充水， 多余的水量由水池的溢流管自流排至尾水）。廠外擬布置循環(huán)水池位置附近有廠外消火栓，DN50水池補水管可直接接自該處消防水總管，并設(shè)閥門控制。故現(xiàn)階段推薦循環(huán)水池的補充水取自廠外消防水管，下階段根據(jù)現(xiàn)場施工 情況，若有更清潔可靠的補充水源再另行考慮。6.7水池液位監(jiān)測及自動補水裝置循環(huán)供水系統(tǒng)冷卻水受蒸發(fā)、滲漏

25、等影響可能減少，需設(shè)置水池水位監(jiān)測 及自動補水裝置，確保冷卻水的安全。（1）水池設(shè)置投入式液位變送器監(jiān)測水池水位；補水管上設(shè)置流量開關(guān)、 自保持電磁閥、壓力變送器等。（2）在水池外壁設(shè)一個補水控制箱顯示實時水池水位、控制自動補水電磁 閥的啟停，并可實現(xiàn)補水管壓力過低報警、水池水位超高、超低報警、補水電 磁閥故障報警等功能。（3）水池水位設(shè)開始補水水位、停止補水水位、水位超高報警、水位超低 報警等4個開關(guān)量控制；補水管引至消防水管，設(shè)有壓力變送器，若出現(xiàn)水量不足或中斷時，補水 管壓力會降低至設(shè)定的報警值時，控制箱將發(fā)出報警信號；正常情況下，當水池水位因冷卻水減少降低至開始補水水位時，補水管電磁閥

26、打開，流量開關(guān)顯示水流通過正常，對水池進行補水；水池水位上升至停 止補水水位時，電磁閥關(guān)閉，停止補水；若電磁閥打開后，流量開關(guān)顯示無水流通過，則判定為電磁閥故障，報警;若補水不足、或自動補水裝置故障，水池水位持續(xù)降低至超低水位時將發(fā) 出水池水位超低報警；若補水至停止補水位后補水未停止，水池水位將持續(xù)升 高至超高水位，將發(fā)出水池水位超高報警。7水泵及水泵控制柜7.1水泵技術(shù)參數(shù)原技術(shù)供水系統(tǒng)選用3臺（2用1備）上海凱實利制泵生產(chǎn)的立式離心泵,水泵布置于水泵房（1486.20m高程），水泵技術(shù)參數(shù)如下:型號：KSLD200-400T流量：294m3/h揚程：48m吸程：7m轉(zhuǎn)速：1450r/mi

27、n電機功率：75KW技術(shù)供水系統(tǒng)改造為循環(huán)供水方式后，供水系統(tǒng)中增加了尾水冷卻器、管 路、彎頭、閥門等，加大了系統(tǒng)總的水力損失。但電站原供水泵選型設(shè)計時富 裕度偏大，（例：下游仙女堡水電站2X 38MVB組技術(shù)供水系統(tǒng)所需的冷卻水量 為單機400nVh，技改新增水泵也是選用上海凱實利制泵生產(chǎn)的75KW立式離心泵），經(jīng)初步設(shè)計計算，結(jié)合多年技改項目的成功經(jīng)驗，本電站原水泵的流量、 揚程及電機功率在改造完成后，能滿足機組對冷卻水的正常使用要求，水泵可 延用。為減小水力損失，新增尾水冷卻器設(shè)備設(shè)計時需考慮盡量減少水力損失； 新增管路布置也應(yīng)盡量簡捷，減短流程、減少彎頭。7.2水泵控制柜水泵房設(shè)有一套

28、水泵控制柜，集中控制 3臺水泵的啟停。水泵控制柜采用現(xiàn)地可編程 PLC控制柜，并采用軟啟動器減少水泵啟停時 對廠用電的沖擊。3臺水泵采用2用1備的運行方式；主用泵與備用泵之間能自動故障切換、 定時輪換。技術(shù)供水系統(tǒng)改造為循環(huán)供水系統(tǒng)后，水泵電機功率、水泵運行方式不變； 與原尾水取水系統(tǒng)共用原有的3臺水泵，故原水泵控制柜不需改造。8改造工程新增管路及附件8.1新增管路基本要求新增管道采用全新優(yōu)質(zhì)無縫鋼管。管道用管支架固定，管道安裝完畢后進 行清理并涂防銹漆。8.2新增管路說明改造工程增加的管路主要有：水泵吸水總管、水泵吸水管、尾水冷卻器進、 出水管、機組冷卻水排水管至水池段，水池放空管、溢流管、

29、自動補水管等。 所有管路管徑的選型計算需滿足水力發(fā)電廠水力機械輔助設(shè)備設(shè)計技術(shù)規(guī)定 DL/T5066中對技術(shù)供水系統(tǒng)流速的技術(shù)要求。（1）水泵吸水總管水泵吸水總管管徑均為DN300其管徑選擇依據(jù)為滿足2臺水泵同時開啟時 的取水流量需要；該吸水總管由布置在廠外地坪的循環(huán)水池接至水泵房。為便 于水泵檢修，在該管段上、循環(huán)水池外廠外地坪處設(shè)閥門。（2）水泵吸水管水泵房布置3臺立式離心泵，水泵進出口管徑均為DN200其進出口設(shè)有閥 門，水泵原取水管接自埋設(shè)于水泵房下游墻的尾水取水總管，技改在水泵吸水 管段設(shè)三通及閥門，新增3根水泵DN200吸水管并聯(lián)至上訴水泵吸水總管。即每臺水泵有2個取水口，一個為循

30、環(huán)供水循環(huán)水池取水，一個為尾水取 水，兩系統(tǒng)切換時需將另一取水管閥門關(guān)閉（注：兩系統(tǒng)切換時還需同時將原 冷卻水排水管上新增的三通閥門對應(yīng)啟閉）。（3）尾水冷卻器進水管DN200尾水冷卻器進水管共2根，分別接自2臺機組的原DN200技術(shù)供水排 水管，其中1#機組的冷卻水排水管位于1#機組尾水閘門槽以，尾水管上方，2# 機組的冷卻水排水管位于2臺機組之間的尾水閘墩上。以上 2根冷卻水排水管 均位于水面以上。將冷卻水排水管引至地面后，引至尾水冷卻器布置處（豐巖堡水電站引水 渠），接尾水冷卻器進口。在進尾水冷卻器之前、便于操作的合適位置設(shè)三通及閥門，排至尾水。（4）尾水冷卻器出水管DN200尾水冷卻器

31、出水管由尾水冷卻器出口至循環(huán)水池，經(jīng)設(shè)計計算，2根回水管也可采用匯合至一根DN300回水總管至循環(huán)水池的方式更簡便。（5）水池放空管為方便水箱清理及更換冷卻水，在水池底部設(shè)DN100放空管及閥門，排至尾水。（6）溢流管為避免補水裝置故障無法關(guān)閉一直補水或在不停機狀態(tài)下更換冷卻水，在水池上部設(shè)DN100溢流管，水位超高后可自動溢流，排至尾水。（7）水池補水管DN50水池補水管，引自電站廠外消火栓處的消防水管。該管路上設(shè)壓力變 送器、自動補水裝置、閥門等。9尾水冷卻器設(shè)計及布置9.1技術(shù)標準尾水冷卻器的設(shè)計、制造、安裝、工廠檢驗和產(chǎn)品質(zhì)量遵照下列國家標準和有關(guān)標準。SDJ173-85水力發(fā)水電站機

32、電設(shè)計技術(shù)規(guī)程GBJ 15-88建筑給排水設(shè)計規(guī)DL/T5066-1996水力發(fā)水電站水力機械輔助設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)定GB8564-1996水輪發(fā)電機組安裝技術(shù)規(guī)SDJ-82，SDJ6-89電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)GBJ 69-84給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)GBJ 205-83鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)程GBJ 235-82工業(yè)管道工程、施工及驗收規(guī)GBJ 236-82現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)GBJ 102-87工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計規(guī)一律使用國家法定計量單位9.2尾水冷卻器安裝布置方案比較尾水冷卻器為非標產(chǎn)品，需根據(jù)每個電站不同情況（如機組技術(shù)參數(shù)、技 術(shù)供水系統(tǒng)冷卻水技術(shù)要求、當?shù)睾铀?/p>

33、高溫度、水質(zhì)條件、布置尾水冷卻器 位置的水工尺寸、尾水水流情況等）進行單獨設(shè)計，設(shè)計時需考慮一定裕度， 確保尾水冷卻器通過熱交換能完全帶走機組發(fā)電產(chǎn)生的熱量，采用合理的安裝 布置方式，尾水冷卻器應(yīng)具有足夠的結(jié)構(gòu)強度，能承受尾水沖刷及波動，防止 產(chǎn)生共振，保證尾水冷卻器安全可靠運行。根據(jù)現(xiàn)場踏勘，小河水電站尾水冷卻器的安裝布置有以下2種方案：（1）方案一：尾水冷卻器布置在渠道匯合段之前尾水冷卻器共2臺套（每臺機組1臺套），布置豐巖堡水電站底欄柵壩取水 渠道與小河水電站尾水渠匯合段之前的渠道。該段渠道寬4m水深約3m尾水冷卻器布置在靠小河水電站廠房側(cè)的邊墻 上；為更好的冷卻效果、防凍、防銹、防漂浮

34、物，尾水冷卻器最高散熱管高程 低于該段渠道的最低水位；尾水冷卻器采用壁掛式結(jié)構(gòu)，其底部置于渠道底板， 上部用不銹鋼膨脹螺栓固定在邊墻上；尾水冷卻器設(shè)計為可拆卸結(jié)構(gòu)，便于以 后檢修；尾水冷卻器底部最低散熱管與渠道底板之間應(yīng)留有足夠的防止淤積空 間；尾水冷卻器DN2004水管接自原機組冷卻水排水管，DN200出水管接至循環(huán) 水池。方案一的優(yōu)點：增加的管路更短，減少水力損失，施工更方便；枯水期該段渠道水流很緩，便于冷卻器安裝；便于吊車施工。缺點：尾水冷卻器依靠尾水流動帶走熱量，該區(qū)域枯水期水流太緩，不利 于熱交換，設(shè)備效率降低，需大大增大尾水冷卻器散熱面積來消除此不利條件， 增大投資。(2) 方案二

35、：尾水冷卻器布置在渠道匯合段之后尾水冷卻器共2臺套(每臺機組1臺套)，布置豐巖堡水電站底欄柵壩取水 渠道與小河水電站尾水渠匯合段之后的渠道。該段渠道寬4m水深約3m尾水冷卻器的安裝布置方式與方案一基本相同。方案二的優(yōu)點：尾水冷卻器始終受水流沖刷，換熱效果更好；尾水冷卻器 體積減小、重量減輕，節(jié)省尾水冷卻器設(shè)備投資；因該段渠道一致受水流沖刷， 渠道底板不易淤積；缺點：尾水冷卻器布置在該區(qū)域受小河水電站尾水沖刷力更大，設(shè)計需增 加結(jié)構(gòu)強度，安裝也要求更加穩(wěn)固；本改造項目按不停機方案實施，但是若尾 水冷卻器受尾水水流沖擊無法正常安裝時，則不得不降低機組負荷或停機才能 實施；尾水冷卻器出水管至循環(huán)水池

36、段的管路增長，加大了管路投資和系統(tǒng)水 力損失；不方便吊裝，需更大噸位吊車進行吊裝。小河水電站水庫有一定調(diào)節(jié)能力，若提前計劃、合理調(diào)度，做好準備工作， 能在不損失發(fā)電量的前提下定時短期停機進行尾水冷卻器安裝；經(jīng)計算，雖然 系統(tǒng)水力損失增加，但水泵揚程的富裕度能確保系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。綜合比較，推薦采用方案二，將尾水冷卻器布置在渠道匯合段之后。9.3尾水冷卻器性能保證（1）尾水冷卻器剛強度保證設(shè)計有足夠余量，確保在本電站對外交通條件 下的運輸過程不變形，在本電站環(huán)境條件和機組正常的出力圍，均能保證機組 能正常運行。（2） 在正常使用條件下，尾水冷卻器正常設(shè)計使用壽命保證不低于20年。（3）尾水冷卻器

37、進出口水力損失不大于 8m（4）尾水冷卻器設(shè)計成可拆卸結(jié)構(gòu)，以方便尾水冷卻器的安裝和檢修。（5）尾水冷卻器及其附屬設(shè)備，其材料表面均作防銹、防腐、防結(jié)垢、防 微生物生成處理。（6）尾水冷卻器管路全部采用全新、優(yōu)質(zhì)無縫鋼管（牌號為 20#），管徑 和管壁厚度預(yù)留足夠的腐蝕余量，以保證至少 20年的設(shè)計使用壽命。（7）固定尾水冷卻器的可拆卸連接螺栓、螺母等采用不銹鋼材料制造。（8）尾水冷卻器出廠前按設(shè)計要求的試驗壓力進行耐壓試驗，試驗壓力為 1.5MPa,歷時1h，不應(yīng)有滲漏和變形。（9） 尾水冷卻器的制造按標準精確制造，制造公差按GB標準，焊接設(shè)計 和制造按鋼制壓力容器（GB150的規(guī)定進行。（

38、10）單臺套尾水冷卻器額定流量260nVh，按此流量進行管徑選擇，計算 管流速應(yīng)符合管道經(jīng)濟流速要求。9.4尾水冷卻器主要材質(zhì)散熱管20#無縫鋼管框架結(jié)構(gòu)及配水管20#無縫鋼管進出水管20#無縫鋼管固定件Q235定位裝置Q235進出口配對法蘭Q235連接螺栓、螺母不銹鋼法蘭密圭寸墊橡膠石棉墊9.5尾水冷卻器工廠檢驗項目及標準（1）工廠檢查和測試標準1）材料試驗所有材料應(yīng)采用國知名廠家產(chǎn)品，且必須提供產(chǎn)品質(zhì)量證明書，出具產(chǎn)品試 驗報告（包括鋼管的抗拉強度、伸長率、壓扁試驗及化學成分等）。測試標準按 國家相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2）控制尺寸檢查檢查尾水冷卻器各部分控制尺寸，必須嚴格按設(shè)計圖紙執(zhí)行，誤差應(yīng)控制在 2mm以。（2）設(shè)備的初步檢查和測試項目1）外觀檢查檢查尾水冷卻器焊縫外觀應(yīng)平整圓滑， 冷卻器外表面應(yīng)無毛刺、鐵削。冷卻 器所有管路應(yīng)保證無有害彎曲變形。尾水冷卻器廠前應(yīng)保證外觀清潔。2）水壓試驗水壓試驗壓力為1.5MPa,保壓時間為1小時，在此期間，尾水冷卻器管道 及焊縫不得滲漏，尾水冷卻器不能產(chǎn)生滲漏及有害變形。3）水力損失試驗每臺套尾水冷卻器用水泵壓水，通過額