小河水电站技术供水系统技改项目可行性方案研究报告.docx

阿坝州松潘县小河水电站技术供水系统改造工程可 研 设 计 报 告2023 年 2 月初，应远东华人集团所属阿坝州松潘县小河水电站邀请，我单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察在现场，我单位专家与电站负责人和技术人员一起进展了认真的争论争论， 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依据我公司多年循环供水系统技术成功阅历，针对本电站实际状况，我们按初步设计阶段要求进展了设计计算，并做出了以下可行性设计方案供电站业主单位审批我单位可总体担当小河水电站循环供水系统改造工程，负责供给本改造工程的设计、全部设备的供货与选购、设备的工厂试验、包装、运输、交货、现场开箱检查、土建与安装、现场试验、试运行、交接验收，并供给技术效劳等工作10 / 231 工程概况1.1 电站概况小河水电站是涪江上游第一级电站，电站库区位于松潘县施家堡乡双河村， 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， 库容 96 万方，引水隧洞长11.3km，设计水头216m，装机容量2×24MW，年利用小时数 5125h。

丰岩堡水电站是涪江上游其次级电站，电站闸坝位于松潘县小河乡丰河村， 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， 引水隧洞长 7.5km，设计水头 172m，装机容量 2×22MW，年利用小时数为 5180h小河水电站电量经一回 110KV 线路送入丰岩堡升压站，升压至 220KV，与丰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小河丰岩堡水电站于 2023 年 7 月 18 日经省发改委核准，2023 年 3 月开工， 2023 年 7 月正式开工建设，2023 年 6 月完成全部土建与机电安装工程1.2 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：≥260 m3/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 技术供水系统现状与改造的必要性2.1 现技术供水系统简介小河电站电站额定水头为 216m，现技术供水系统承受尾水取水、水泵供水+ 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在电站尾水渠右侧挡墙上设置有 2 个水泵取水口〔取水口出口高程低于电站最低尾水位，其高程为 1485.80m〕，经 DN500 技术供水总管吸水管至水泵房下游墙；水泵房设置 3 台水泵〔2 用 1 备〕与水泵把握柜，水泵由吸水总管上抽水， 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 2 台机组，对机组发电机空冷器与各部 分轴承油冷却器进展冷却后，经 2 根 DN200 冷却水排水管排至尾水渠2.2 现技术供水系统存在的问题（1） 技术供水泵取水口位于电站右岸尾水挡墙上，电站发电时，尾水渠水流湍急、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，水泵效率大大降低〔尤其是靠右岸的 2#机组运行时〕，造成取水困难甚至不能满足机组技术供水系统的用水需求2） 原技术供水系统直接引用河水，虽然设有滤水器进展过滤，但是滤水器只能过滤掉大于其滤网孔径的杂质，无法解决全部杂质尤其是悬移质泥沙等， 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。

3） 受河水硬度、水生物与酸碱度等影响，造成水泵与技术供水系统设备磨损与腐蚀加剧，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4） 假设技术供水系统冷却水故障〔压力过低或流量过低〕，将致使机组发电时发电机空冷器、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5） 小河电站汛期河道水质较差，泥沙含量大、漂移物多，其下游仙女堡水电站 2 台 38MW 机组技术供水系统已由我单位完成技改鉴于技术供水系统以上现状，建议尽快实施技改2.3 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 年科技大学水电设计所在拉青水电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〕，经过设计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效益。

本技术于 2023 年获得了国家专利，2023 年获得第五届国家科技成果进步一等奖和国家专利技术制造奖二等奖2.4 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 水中的尾水冷却器，与河水进展冷热交换作用后温度降低，然后回到循环水池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 组运行产生的热量由于循环水承受满足要求的清洁水，可有效防止机组冷却装置的堵塞、结垢、腐蚀、水生物等，并防止技术供水系统中设备、管路的结露，从而解决电站汛期水质难以满足技术供水要求问题2.5 循环冷却供水系统的优点（1） 削减电能损失，增加发电量由于循环冷却水中不含漂移物、泥沙和水生物等，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2） 延长机组各冷却器的使用寿命由于冷却水承受清洁水不含泥沙，防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。

3） 有利于电站自动化承受循环冷却水可削减冷却系统运行中的人工干预4） 消退机组安全隐患，机组运行更安全2.6 承受循环冷却供水需留意的主要问题（1） 需设置确定容积的循环水池循环水池的主要作用是削减冷却水的水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2） 置于河道中由河道水进展冷却的尾水冷却器不仅应合理布置，且应有足够的构造强度，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3） 承受循环冷却供水，需供水泵供给动力，水泵保证始终正常稳定运行尤其关键，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、交货与运输3.1 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1） 建议改造工程安排在枯水期最枯时段进展2） 总工期不超过 3 个月3） 合同签订后应尽快组织设计、设备选购、制造4） 不影响电站正常发电的增管路改造、土建施工可在订购设备到场之前进展。

5） 前期施工与设备的工厂加工制造一并进展.6） 全部设备运至工地应不超过合同签订后 2 个月7） 依据优化设计，本改造工程不需全厂停机，即可完成全部设备的安装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3.2 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3.3 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 技改工程标准与原则4.1 标准与规本技改工程全部材料、设备和施工工艺以与工程竣工验收均遵照以下技术标准与技术规执行：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GBJ102 GBJ15工业循环水冷却设计规建筑给排水设计规GB50345-2023 屋面工程技术规GB150 钢制压力容器SDJ，SDJ6，SDJ67 GBJ205GBJ235 GBJ236电力建设施工与验收技术规 钢构造工程施工与验收规程 工业管道工程、施工与验收规现场设备、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。

4.2 技改设计原则（1） 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；（2） 增管道与土建工程应考虑施工便利，不是必需停机进展的工程可在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；（3） 尽量削减对原管路与设备的改动，系统设备与管路布置应尽量简明；（4） 原取水方式保存作为备用，老系统间切换应便于实施；（5） 改造工程总投资应经济合理；（6） 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；（7） 改造工程安排在枯水期完成5 技改总体方案5.1 循环冷却水系统组成循环冷却水系统组成：循环水池与补充水源、供水泵、水泵把握柜、尾水冷却器、管路、阀门、机组各冷却器〔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5.2 技改总体方案水泵从循环水池〔水池充入清洁水〕抽水，压至机组发电机空气冷却器与各局部轴承油冷却器，吸取机组运行产生的热量，然后引至布置在电站最低尾水位以下的尾水冷却器，尾水冷却器与流淌的电站尾水进展热交换作用后冷却水温度降低，最终排回循环水池电站原尾水取水方式保存作为备用，可与循环供水系统相互切换冷却水循环系统循环水流向示意图：尾水冷却器循环水池机组冷却器水 泵5.3 技改主要工程（1） 在主厂房外下游右侧空地上布置一座循环水池；水池有效容积约 45m3。

2） 延用原 3 台水泵与水泵把握柜；水泵取水口加设三通与阀门〔为便于与原尾水取水系统进展切换〕；3 台水泵共用 1 根 DN300 取水总管接至循环水池3） 在尾水渠水平段〔即下游丰岩堡水电站引水渠〕设置2 台套尾水冷却器；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4） 在原技术用水排水管进尾水冷却器之前适宜位置加设三通与阀门〔为便于与原尾水取水系统进展切换〕5） 循环水池设置溢流管、放空管、水位监测与自动补水装置，补水水源引自厂外消防水；尾水冷却器进出水管、水池补水管设压力表6） 依据现场状况进展管路、管路附件、支架、支撑等布置6 循环水池选型方案比较6.1 循环水池的作用循环水池主要作用为：。