西霞院反調(diào)節(jié)電站檢修排水系統(tǒng)改造

引言

西霞院反調(diào)節(jié)電站是小浪底水利樞紐的配套工程,總庫(kù)容1.62億m3,正常蓄水位134m,汛期限制水位131m。通過對(duì)小浪底水電站調(diào)峰發(fā)電的不穩(wěn)定流進(jìn)行再調(diào)節(jié),使下泄水流均勻穩(wěn)定,減少下游河床的擺動(dòng),減輕對(duì)下游堤防等防護(hù)工程的沖刷。當(dāng)小浪底發(fā)電流量較大時(shí),西霞院水庫(kù)按反調(diào)節(jié)流量要求發(fā)電,多余水量存于庫(kù)中,或根據(jù)需要調(diào)峰發(fā)電:當(dāng)小浪底水電站停機(jī)時(shí),利用庫(kù)中存水按反調(diào)節(jié)水量下泄,滿足黃河下游河段的工農(nóng)業(yè)用水要求,結(jié)合發(fā)電,兼顧供水、灌溉等綜合利用。電站為河床式廠房,最大高度為51.5m,安裝4臺(tái)單機(jī)容量為35Mw的軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量140Mw,多年平均發(fā)電量5.83億kw·h。廠房檢修排水系統(tǒng)由2臺(tái)350s44A離心泵、1臺(tái)150s50離心泵、2臺(tái)150ow70潛水泵以及1個(gè)有效容積為56m3的檢修集水井構(gòu)成,承擔(dān)著西霞院電站4臺(tái)機(jī)組,廠房左、右兩側(cè)6條排沙洞和3條機(jī)組之間的排沙底孔檢修前排空積水及檢修期間上、下游閘門漏水的排水任務(wù)。每臺(tái)機(jī)組蝸殼一臺(tái)DN600盤形排水閥,尾水管的安裝兩臺(tái)DN600盤形排水閥:每條排沙洞和排沙底孔的排水口均安裝一臺(tái)DN500盤形排水閥。由于庫(kù)水位較低,經(jīng)常有盤閥卡住異物造成盤閥關(guān)閉不嚴(yán)漏水現(xiàn)象產(chǎn)生,機(jī)組檢修與泄洪排沙孔洞檢修相互干擾,機(jī)組與泄洪排沙孔洞不能同時(shí)檢修,存在水淹廠房的安全隱患,因此電站檢修排水系統(tǒng)亟需改造。

由于黃河為多泥沙河流,西霞院水輪發(fā)電機(jī)組流道在汛期泥沙含量較大的特點(diǎn)尤為突出,為避免泥沙的淤積,檢修排水采用直接排水方式,設(shè)置檢修排水管廊道,在廊道內(nèi)安裝一根直徑630mm鋼管作為檢修排水干管。檢修排水泵直接與排水管相連接,在排水干管上安裝有高壓水沖洗管,防止泥沙在排水干管內(nèi)淤積。同時(shí),在排水干管上設(shè)有兩套壓力變送器,方便流道內(nèi)上、下游閘門漏水時(shí)能根據(jù)檢修排水干管壓力自動(dòng)控制排水泵的啟停。

1檢修排水系統(tǒng)存在的問題

西霞院反調(diào)節(jié)電站4臺(tái)機(jī)組共安裝12臺(tái)DN600排水盤閥,6個(gè)排沙洞、3個(gè)排沙底孔安裝9臺(tái)DN500排水盤閥,機(jī)組運(yùn)行、泄洪排沙系統(tǒng)沒有檢修任務(wù)時(shí)所有盤閥處于關(guān)閉狀態(tài),阻止泄洪、發(fā)電孔洞內(nèi)水流進(jìn)入檢修排水干管。當(dāng)發(fā)電機(jī)組或排沙洞、排沙底孔有檢修任務(wù)需排空流道積水時(shí),開啟相對(duì)應(yīng)的排水盤閥,檢查其余流道內(nèi)排水盤閥仍處于關(guān)閉狀態(tài),使泄洪發(fā)電孔洞與檢修排水干管連通,洞內(nèi)積水經(jīng)由檢修排水泵排入尾水(圖1)。在多年的實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn),由于盤閥關(guān)閉不嚴(yán)造成漏水,機(jī)組檢修與泄洪排沙孔洞檢修相互干擾,存在機(jī)組與泄洪排沙孔洞不能同時(shí)檢修的問題,嚴(yán)重威脅廠房安全。為防止水淹廠房,每次只能檢修1臺(tái)機(jī)組或1條泄洪排沙孔洞,工作效率低,不利于工作的正常開展,因此,電站檢修排水系統(tǒng)亟需改造。

2改造措施

在95廊道中間部位再增加一條排水干管的基礎(chǔ)上對(duì)原有的檢修排水干管進(jìn)行更換,兩排水干管用支架支撐,兩管軸線平行上下垂直敷設(shè),一條排水干管連接4臺(tái)機(jī)組8個(gè)尾水盤閥,末端新安裝兩臺(tái)離心泵,在原檢修排水系統(tǒng)控制盤柜旁新增兩套離心泵PLC控制系統(tǒng):另一條排水干管與泄洪排沙系統(tǒng)的9個(gè)盤閥相連,末端與原排水系統(tǒng)的兩臺(tái)350s44A離心泵連接,使用其原有的PLC控制系統(tǒng),控制泄洪排沙檢修排水系統(tǒng)。這樣,將原來相互影響的一套檢修排水系統(tǒng)改造成了兩套相對(duì)獨(dú)立且互為備用的機(jī)組檢修排水系統(tǒng)和泄洪排沙檢修排水系統(tǒng),兩套排水系統(tǒng)排水干管通過聯(lián)絡(luò)管上安裝的聯(lián)絡(luò)閥門相互連通且互為備用,正常情況下該閥門常關(guān),對(duì)兩套排水系統(tǒng)進(jìn)行隔離。

原檢修排水系統(tǒng)中作為檢修時(shí)排閘門漏水用的1臺(tái)150s50離心泵同時(shí)接入機(jī)組檢修排水系統(tǒng)及泄洪排沙檢修排水系統(tǒng),用于兩系統(tǒng)檢修時(shí)排閘門漏水。將機(jī)組檢修排水干管和泄洪排沙系統(tǒng)排水干管內(nèi)的積水通過放空管引入滲漏集水井,將滲漏排水系統(tǒng)作為兩套檢修排水系統(tǒng)的備用排水系統(tǒng)。原檢修排水泵房?jī)?nèi)的集水井不做改造,仍安裝兩臺(tái)150ow70潛水泵用于排除排水干管的沖淤水及廊道滲水。

經(jīng)過改造,將原來的全廠一個(gè)檢修排水系統(tǒng)分為現(xiàn)在的機(jī)組檢修排水系統(tǒng)和泄洪排沙檢修排水系統(tǒng)兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng),又通過兩個(gè)排水系統(tǒng)各自的干管放空管與滲漏集水井相連,使?jié)B漏排水系統(tǒng)又成為這兩套檢修排水系統(tǒng)的備用排水系統(tǒng)(圖2),廠內(nèi)檢修排水方式更加靈活、多樣,徹底消除了存在多年的水淹廠房的安全隱患。

3結(jié)語

通過對(duì)西霞院反調(diào)節(jié)電站檢修排水系統(tǒng)的改造,將其分為機(jī)組檢修排水系統(tǒng)與泄洪排沙排水系統(tǒng)兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立同時(shí)又互為備用的排水系統(tǒng),大大減少了西霞院機(jī)組檢修與泄洪排沙系統(tǒng)檢修間的相互干擾,提高了工作效率,徹底消除了水淹廠房的安全隱患,為電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。