某水電站增效擴(kuò)容改造初步設(shè)計(jì)報(bào)告-免費(fèi)閱讀

　　

【正文】 ② 轉(zhuǎn)輪密封間隙過(guò)大。近年來(lái)，由于機(jī)組空蝕磨蝕嚴(yán)重，設(shè)備老化等因素，機(jī)組出力逐年下降，目前，在水庫(kù)處正常水位，水輪機(jī)過(guò)額定設(shè)計(jì)流量時(shí)， 4機(jī)組出力 200 kw 左21 右，機(jī)組出力降低 15~20%左右，機(jī)組效率水平已低于 75%。 設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站 220 萬(wàn) kwh， 近十 年 實(shí)際實(shí)際年平均發(fā)電量 萬(wàn)度。管身為砼預(yù)制管，管壁厚 。 在大壩迎水面設(shè)置有混 凝土防滲面板，防滲板由多次加固而成，各處厚度不一，頂部至 264m 高程，厚約 ，向下逐漸變薄，至 厚僅 ，至 厚皆為 ，從 至壩基約 。設(shè)計(jì)灌溉面積 萬(wàn)畝，防洪保護(hù)農(nóng)田 萬(wàn)畝、人口 15000 人，發(fā)電 廠房 2 處， 總裝機(jī)容量為 825kw。 國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 按社會(huì)折舊率 12%計(jì)算時(shí)， 國(guó)民經(jīng)濟(jì) 凈現(xiàn)值（ ENPV）為 ，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率 %大于 12%，滿足規(guī)程要求。 “湘水建管 [2021]16號(hào) ”文頒布的《湖南省水利工程設(shè)計(jì)概（估）算編制規(guī)定》。 施工進(jìn)度計(jì)劃 整個(gè)工程施工進(jìn)度計(jì)劃為期六個(gè)月，主要工期安排在 2021 年 11 月至 2021 年 4 月，高峰期施工砌筑人員上足 80 人。 在廠房?jī)?nèi)的疏散通道、各樓梯間及安全出口處均設(shè)有消防應(yīng)急照明燈及安全疏散指示標(biāo)志，并采用自帶的蓄電池作為備用電源。 消防 及暖通 設(shè)計(jì) 消防 根據(jù)現(xiàn)行的消防設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)原則，本電站增效改造后廠區(qū)內(nèi)的消防以水滅火為主要消防方式，重新設(shè)置消火栓滅火系統(tǒng)，新增設(shè)兩臺(tái)專用消防水泵，給消防供水環(huán)管供水加壓，其水量和水壓按滿足最大一次消防用水的需求。 11 表 15 壩后發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械主要改造內(nèi)容表 序號(hào) 名稱 原有設(shè)備規(guī)格型號(hào) 改造內(nèi)容 數(shù)量 1 水輪機(jī) HL260WJ60 更換為 HLA551c—WJ—71 2 臺(tái) 2 發(fā)電機(jī) TSWN9019 更換為 SFW40012/990 2 臺(tái) 3 調(diào)速器 手動(dòng)調(diào)速器 更換為 SDT300 手電動(dòng)調(diào)速器 2 臺(tái) 4 勵(lì)磁 FKL21 更換為新型號(hào)靜止可控硅 2 臺(tái) 5 進(jìn)水閥 Z45T10 Dg800 更換為 Z945T10 Dg800 2 臺(tái) 6 吊車 新增 1 臺(tái) 5t 電動(dòng)單梁 起重機(jī) 1 臺(tái) 渠首 電站發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械主要改造內(nèi)容表 （ 表 16） 序號(hào) 名稱 原有設(shè)備規(guī)格型號(hào) 改造內(nèi)容 數(shù)量 1 水輪機(jī) ZD661LMy60 拆除 1 臺(tái) HL123WJ50 更換為 HLA551c—WJ—50 1 臺(tái) 2 發(fā)電機(jī) TSN59/7418 拆除 1 臺(tái) TSWN85/3 更換為 SFW200—8/850 1 臺(tái) 3 調(diào)速器 手動(dòng)調(diào)速器 拆除 1 臺(tái) 手動(dòng)調(diào)速器 更換為 SDT300 手電動(dòng)調(diào)速器 1 臺(tái) 4 勵(lì)磁 TFKL 拆除 1 臺(tái) TFKL 更換為新型號(hào)靜止可控硅 1 臺(tái) 電氣設(shè)備改造設(shè)計(jì) 電氣一次設(shè)備改造 電站增容改造后主結(jié)線方案不變， 3 臺(tái)發(fā)電機(jī) 出線回路采用單母線接線， 2 回， 各處各經(jīng) 1 臺(tái) S7 變壓器升壓到 10KV，再經(jīng) 2 公里 10KV線路輸電至 大廟口 變電站 110kV 線路送入電網(wǎng)。 原電站裝機(jī)容量選擇不合理， 本次電站 增效 擴(kuò)容改造 ，渠首電站保留 一臺(tái) 2200kw機(jī)組， 取消 1 臺(tái) 125kw 機(jī)組 ，取消后機(jī)組發(fā)電量只減小 萬(wàn)度；壩后電站 裝機(jī)容量升級(jí)為 2 臺(tái) 400kw，總裝機(jī)容量 3 臺(tái) 1000kw。 8 水庫(kù)和電站特征水位 XX 河壩 最大壩高 ，總庫(kù)容 萬(wàn) m3，正常庫(kù)容 102 萬(wàn) m3。/NE78176。 主要建筑物工程地質(zhì)條件 庫(kù)區(qū) 工程地質(zhì) 庫(kù)區(qū)為高山峽谷地形，庫(kù)岸山體極為雄厚，庫(kù)盆由 砂 巖組成，滲透性較弱，水庫(kù)無(wú)滲漏之憂。閘址以上控制集雨面積 , 干流長(zhǎng)度 ，干 流坡降 44‰。 ⑷ 油、氣、水系統(tǒng)設(shè)備及管路更換。 電站技術(shù)改造目標(biāo)與內(nèi)容 電站技術(shù)改造目標(biāo) XX 河壩 電站增效擴(kuò)容改造主要目標(biāo)為： ⑴ 通過(guò)增效擴(kuò)容改造 ，消除電站安全隱患， 減小不合理的裝機(jī)， 提高電站經(jīng)濟(jì)效益 ； ⑵ 水輪發(fā)電機(jī)組綜合效率由原設(shè)計(jì) 82%提高到 90%； ⑶ 多年平均發(fā)電量由原設(shè)計(jì) 250 萬(wàn) kwh 增加到 萬(wàn) kwh，增加發(fā)電量 萬(wàn)kWh，增加比例為 32%。本次技術(shù)改造水輪發(fā)電機(jī)組5 臺(tái)數(shù) 減小 1 臺(tái)， 主變壓器臺(tái)數(shù)不 變 ，高低壓配電屏柜及輔助設(shè)備臺(tái)數(shù)與原來(lái)基本相同，控制保護(hù)采用微機(jī)自動(dòng)化裝置，屏柜臺(tái) 數(shù)還有所減少，廠房及升壓站原有建筑物結(jié)構(gòu)及尺寸都能滿足改造要求。 由于機(jī)組出力效率低，單位電能耗水率大大增加，電站發(fā)電量大幅度減少，嚴(yán)重影響了電站經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮。電站主變壓器三臺(tái)，型號(hào)分別為 S7315/400V2 臺(tái) 和S7400/400V，均是上世紀(jì) 80 年代產(chǎn)品；高壓開(kāi)關(guān)柜、控制保護(hù)設(shè)備都是老式產(chǎn)品，繼電器、控制儀表、測(cè)量?jī)x表全部是機(jī)械式產(chǎn)品，技術(shù)水平低，且運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，已嚴(yán)重老化，運(yùn)行中故障率高，耗電量大，既不安全，又不節(jié)能，難以適應(yīng)電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求。 ② 轉(zhuǎn)輪密封間隙過(guò)大。近年來(lái)，由于機(jī)組空蝕磨蝕嚴(yán)重，設(shè)備老化等因素，機(jī)組出力逐年下降，目前，在水庫(kù)處正常水位，水輪機(jī)過(guò)額定設(shè)計(jì)流量時(shí)， 4機(jī)組出力 200 kw 左右，機(jī)組出力降低 15~20%左右，機(jī)組效率水平已低于 75%。 電站廠房 2 處，其中 壩后電站 裝機(jī)容量為 2*250kw，發(fā)電尾水進(jìn)入河床，電站設(shè)計(jì)水頭 。 原發(fā)電引水管（即低涵）位于溢流壩的右端，為直徑 1m的鋼筋混凝土壓力管，進(jìn)口高程 ，管長(zhǎng) ，進(jìn)口 長(zhǎng)與壩軸線垂直，后 右轉(zhuǎn) 24176。挑流鼻坎高程 ，鼻坎寬度 。設(shè)計(jì)灌溉面積 萬(wàn)畝，防洪保護(hù)農(nóng)田 萬(wàn)畝、人口 15000 人 。右岸廠房壩段長(zhǎng) ，壩頂高程 。 沖砂底孔布置于大壩左端，進(jìn)口底板高程 ，斷面為城門型，寬 1m，直墻高1m，園拱半徑為 ，涵身與壩軸線垂直線成左偏 15176。進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式工作閘門，由 5T 手搖絲 桿啟閉機(jī)啟閉。 ⑵ 機(jī)組出力效率明顯降低。 3 電站存在的主要問(wèn)題 XX 河壩 電站自 1979 年投產(chǎn)以來(lái)，已運(yùn)行 30 多年，鑒 于電站建設(shè)時(shí)機(jī)電設(shè)備的制造技術(shù)水平較低，以及運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備老化磨損嚴(yán)重，電站主要在設(shè)備方面存在諸多問(wèn)題。 ⑶ XX 河壩 電站原調(diào)速器型號(hào)為 YT 系列，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，調(diào)速器控制元件磨損老化、調(diào)節(jié)失靈；調(diào)速器是上世紀(jì)中生產(chǎn)的老式產(chǎn)品，備品備件無(wú)處采購(gòu)，修復(fù)難度很大。由此可見(jiàn) ，本站 水能利用率是很低的， 對(duì) XX 河壩 電站增效擴(kuò)容改造十分必要。 ⑵ 引水建筑物能滿足輸送流量要求。 XX 縣電網(wǎng)電力總裝機(jī)容量達(dá)到 100MW，用電負(fù)荷達(dá)到 116MW，年用電量達(dá)到 6 億 kwh。發(fā)電機(jī)更換 3 臺(tái) ，拆除 1 臺(tái) 。 ⑶ 升壓站設(shè)備更換。 表 1－ 3 XX 河壩 壩址各典型年徑流 m3/s 頻率典型年 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1970 10%豐水年 1985 50%平水年 1969 90%枯水年 7 工程地質(zhì) 區(qū)域地質(zhì)概況 河壩 位于 XX 河流域干流上，在 XX 舜皇山林區(qū)，屬萌渚嶺山系的一部分，境內(nèi)大部分的山地在海拔 200— 1000m 之間，群山連綿，河流溪溝曲折蜿蜒，兩岸山坡陡峻，基巖裸露，屬侵蝕中低山地貌類型。下伏基巖，為石灰?guī)r及其互層，巖層產(chǎn)狀 125176。 工程任務(wù)和規(guī)模 電站 技術(shù)改造任務(wù) XX 河壩 電站自 1958 年投產(chǎn)以來(lái)，已運(yùn)行 50 多年。 9 表 14 XX 河壩 電站設(shè)計(jì)代表年水能計(jì)算成果表 設(shè)計(jì)代表年 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 合計(jì) 豐水年（ P＝10%） 渠首 電站出力（ Kw） 渠首 電站發(fā)電（萬(wàn) Kwh） 壩后電站出力（ Kw） 壩后電站發(fā)電（萬(wàn) Kwh） 平水年（ P＝50%） 渠首 電站出力（ Kw） 渠首 電站發(fā)電（萬(wàn) Kwh） 壩后電站出力（ Kw） 壩后電站發(fā)電（萬(wàn) Kwh） 枯水年（ P＝90%） 渠首 電站出力（ Kw） 渠首 電站發(fā)電（萬(wàn) Kwh） 壩后電站出力 （ Kw） 壩后電站發(fā)電（萬(wàn) Kwh） 渠首 電站多年平均發(fā)電量： 萬(wàn) kwh；壩后電站多年平均發(fā)電量： 萬(wàn) kwh 10 通過(guò)計(jì)算 XX 河壩 電站多年平均發(fā)電量 萬(wàn) kWh，較改造前設(shè)計(jì)發(fā)電量 220 萬(wàn)kWh 增加發(fā)電量 萬(wàn) kWh,增加比例為 32%。 XX 河壩 大壩樞紐工程于 2021 年經(jīng)省水利廳鑒定為 3 類壩， 已列入國(guó)家重點(diǎn)水閘除險(xiǎn)加固項(xiàng)目；電站廠房破舊，但結(jié)構(gòu)安全，滿足改造需要；發(fā)電涵洞過(guò)流量滿足需要，但結(jié)構(gòu)安全存在隱患，需要加固。根據(jù)國(guó)家和部頒標(biāo)準(zhǔn) ,有關(guān)規(guī)程及本工程實(shí)際情況 ,分別對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)、同期系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速器、繼電保護(hù)裝置、直流系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)進(jìn)行改造和增設(shè)。 按規(guī)范要求對(duì)電纜溝、道進(jìn)行防火分隔，對(duì)電纜孔洞進(jìn)行防火封堵。 施工機(jī)械及設(shè)備的動(dòng)力來(lái)源用電問(wèn)題也非常便利。工程保護(hù)范圍為：發(fā)電引水隧洞、壓力鋼管工程管理范圍邊界外延 50m 區(qū)域；發(fā)電主付廠房、升壓站，在工程管理范圍邊界外延 200m 區(qū)域，尾水渠和進(jìn)廠公路工程管理范圍邊界外延 50m 區(qū)域。本項(xiàng)目采用《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》（第三版）、《小水電建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)程》（ SL162021）以及現(xiàn)行財(cái)稅政策及電價(jià)政策。 評(píng)價(jià)結(jié)論 經(jīng)過(guò)分析，該電站增效擴(kuò)容有良好的經(jīng)濟(jì)效和社會(huì)效益，可挖掘發(fā)展可再生能源、促進(jìn)節(jié)能減排，也可通過(guò)改造達(dá)到消除電站安全隱患、保障公共安全的需要。 溢流段總長(zhǎng) ，溢流前緣凈寬 ，堰頂高程 ，最大堰高 。 夾角。 20 1987 年新建發(fā)電、灌溉引水涵管位于大壩右端，進(jìn)口高程 ，為鋼筋砼襯砌的圓管，主管直徑 ，出口分為三根岔管， 2 根發(fā)電管，管內(nèi)徑為 ， 1 根灌溉管，管內(nèi)徑為 ， 涵管進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式工作閘門，由 5T 手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。 ⑵ 機(jī)組出力效率明顯降低。 電站存在的主要問(wèn)題 XX 河壩 電站自 1979 年投產(chǎn)以來(lái)，已運(yùn)行 30 多 年，鑒 于電站建設(shè)時(shí)機(jī)電設(shè)備的制造技術(shù)水平較低，以及運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備老化磨損嚴(yán)重，電站主要在設(shè)備方面存在諸多問(wèn)題。因而使機(jī)組偏離電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，導(dǎo)致水輪機(jī)偏離高效率區(qū)，造成機(jī)組運(yùn)行的平均效率低、耗水量大，水能資源未能得到充分利用的。 ⑷ 機(jī)組和電氣設(shè)備已超過(guò)使用期限，嚴(yán)重老化，故障率高。 電站廠房是磚混結(jié)構(gòu)建筑，較為陳舊，但廠房未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)下沉、墻體開(kāi)裂、屋頂漏水等質(zhì)量問(wèn)題，基本能滿足使用要求。 灌溉引水管（即高涵）位于大壩左端，為漿砌石箱型涵，進(jìn)口高程 ，斷面尺寸為 。 溢流面設(shè)有厚 的 C20 砼溢流面板，面板里布置有Φ 12 溫度鋼筋，縱橫間距均為 30cm。非溢流壩段分為左、右岸壩段，左岸擋水壩段長(zhǎng) ，壩頂高程 ，壩頂寬 ，最大壩高 。并根據(jù)敏感性分析可知，本項(xiàng)目在國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中有著較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。其中土建工程投資 萬(wàn)元，機(jī)電設(shè)備購(gòu)置及安裝費(fèi) 萬(wàn)元，臨時(shí)工程費(fèi) 萬(wàn)元，獨(dú)立費(fèi)用 萬(wàn)元、基本預(yù)備費(fèi) 萬(wàn)元。其中管 理人員力求精簡(jiǎn)，生產(chǎn)部門采用少人值班、少人值守的原則定編、機(jī)械電氣設(shè)備大修可考慮 金江 電站管理局統(tǒng)一安排，職工定員總數(shù)為 15 人。水庫(kù)防汛公路與縣、鄉(xiāng)公路已全部連通，交通運(yùn)輸條件完全具備。 廠房的各設(shè)備間均配置手提式磷酸胺鹽干粉滅火器并在主變、油罐室、油處理室等處設(shè)置手提式和推車式泡沫滅火器和砂箱。 電氣二次設(shè)備改造 XX 河壩 電站電氣二次為老式繼電保護(hù)設(shè)備。壩體為鋼筋混凝土 重力 壩，最大壩高 ，總庫(kù)容 萬(wàn) m3，正常庫(kù)容 102 萬(wàn) m3，有效庫(kù)容 102 萬(wàn) m3。 電站改造裝機(jī)規(guī)模 XX 河壩 為 月 調(diào)節(jié)水庫(kù)，本次計(jì)算時(shí)采用豐、平、枯三個(gè)典型年，按年調(diào)節(jié)水庫(kù)水能