吐木秀克水电站技术供水系统设计.pdf

设计与施工
水利规划与设计
2011年第5期
吐木秀克水电站技术供水系统设计
朱烨华
(新疆水利水电勘测设计研究院鸟鲁木齐830000)
【摘要】吐木秀克水电站多年平均含沙量为3.18kg/m3,实测汛期最大含沙量达49.3kg/m3,如此之大的含
沙量给技术供水系统设计带来一定难度。必须在技术供水系统设计中采取有力措施,使得进入机组冷却系统的
泥沙含量在允许范围以内。通过采用非汛期自流供水;汛期循环供水的方式有效地解决了这一问题。
【关键词】含沙量技术供水循环供水自流供水吐木秀克水电站
【中图分类号】TV674【文献标识码】B『文重编号)』1672-2469(2011)05-0077-03
DOI编码】10.3969/j.issn.1672-2469.2011,05.027
1前言
水部位的用水量如下(单台机数据)。
主轴密封润滑水量:1.8m3/h
吐木秀克水电站位于阿克苏库玛拉克河协和拉
水轮机水导轴承冷却润滑水:6m3/h;
渠首下游,为引水式电站。电站装机容量48MW
水轮发电机的推力上导轴承冷却用水:42m3/h
装有2台HLD267一J-203水轮发电机组。电站
水轮发电机下导轴承冷却用水:12m3/h;
最大水头76.4m,加权平均水头75.8m,最小水
水轮发电机空气冷却器冷却用水:186m3/h;
头74,7m。机组额定水头75.0m,额定流量为
单台机总用水量为247.8m3/h,2台机合计
35.9m3/s,额定转速为333,33r/min
用水量为495.6m3/h
库玛拉克河是新疆典型的多视沙河流。库玛拉3技术供水系统对水温、水质的要求
克河非汛期来水来沙比较小,来水来沙主要集中在
5~9月,来沙量占全年的99%,其中7、8月份的3.1技术供水系统对水温的要求
强度最大,来沙量占全年的78%;其他月份水流
《水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术
含沙量很小,基本为清水。
规定》(DL/T5066)2.1.3条规定:水轮发电机组
电站多年平均含沙量为3.18kg/m23,实测最大
的空气冷却器和各轴承冷却器、水冷式变压器的冷
含沙量49.3kg/m3多年平均输沙量为1580万,多却器等的进水温度宜按25℃设计,如超过25℃,
年平均水量为49.7亿m23。
应向制造厂提出要求;如长年低于25℃,可按经
由于吐木秀克水电站汛期河水含沙量高,来沙验曲线折减冷却水量。
吐木秀克水电站河水最高水温为11.4℃,完
年内分布极不均匀,对吐木秀克水电站的技术供水全满足规范要求并有折减冷却水用量的余地。
系统设计造成了很大的困难。
3.2技术供水系统对水质的要求
2技术供水系统供水对象及其所需水量
《水力发电厂水力机被辅助设备系统设计技术
规定》(DL/T5066)2.1.3条规定:在冷却水中
水电站机组技术供水系统是水电站重要的辅助系
统之一。技术供水系统由水源、管网和量测控制元件悬浮物颗粒粒径宜小于0.15m,粒径在
0.025mm以上的泥沙含量应小于总含沙量的5%,
组成。技术供水的主要作用是对用水设备进行冷却和总含沙量宜小于5kg/m2。对多泥沙河流,在采取
润滑,任务是经济合理和安全可靠地保证水电站机组
用水设备对水量、水压、水温和水质的要求
作者简介:朱烨华(1977年一),男,鸟鲁木齐人,工学学
根据水轮发电机供货商提供的数据,机组各用土,工程师,主要从事水电站水利机械专业方面的设计工作。
设计与施工
水利规刘与设计
2011年第5期
清除水草、杂物及管路水流换向运行等有效措施院对吐木秀克水电站厂房附近地表水、地下水资源
后,冷却器内流速不低于1.5m/s时,允许总含沙状况进行了调査。调查结论指出:厂房施工开挖的
量不大于20kg/m3。
基坑水,可采水量约为400m3/h,抽水稳定水位
吐木秀克水电站的泥沙含量较高且粒径较小,为1245m;不足的供水由以下2个方案解决:①在
如采用河水作为机组技术供水水源,必须进行相应电站退水渠南側埋置渗水管抽水,采水量约为
处理方可使用。
200m3/h,取水口距电站厂房约250m,抽水稳定
水位约为1250m;②在电站退水渠南侧施工管井,
4技术供水系统设计
与相似地区经验类比(阿克苏河流域中ー上更新统
.1供水方式初拟
砂卵砾石含水层)单井出水量约为80m3/h,需施
《水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术工3眼管井,取水口分别距电站厂房约400m
规定》(DI/T5066)2.1.7条要求如下:水电厂300m、450m,采水量均约为80m3/h,抽水稳定
作水头为15~80m时,宜采用自流供水方式。水位约为1250m~1245m,3眼管井合计采水量约
2.1.8条要求如下:水电厂工作水头在70~120m为200m3/h。
时,宜采用自流减压或射流泵以及顶盖取水的供水
由上述调查结论可知,如采取一定的工程措
方式。减压阀(装置)应具有随着背压波动而浮动施,可满足水泵供水的水量及水质要求。其供水水
压力的特性。
压由水泵扬程保证。由于吐木秀克水电站推力上导
按国家有关规范规定及参考国内其他水电站的轴承高程约为(1261.20m),水源的供水稳定水位
供水方式,适于本水电站的供水方式有如下二种:约为1245.0m,为保证推力轴承供水水压(0.2~
自流减压供水、水泵供水、循环供水。
0.4MPa),水泵扬程应在50m左右为宜。
供水方式技术可行性比较
经初步设计,水泵供水除縉建设水源地外,还需
4.2.1自流减压供水
配备的主要设备有:水泵3台(2用1备),其造价约
自流减压供水是从机组压力钢管取水,经减压阀为100万元,单台机每小时损失的电量约为34KW。
减压,滤水器过滤后向机组各用水部位供水。同时,
由上述分析可知,吐木秀克水电站采用水泵供
为保证机组供水压力不至于有较大的压力波动,还需水在技术上可行。
在自流减压供水的供水管路中设置泄压阀。
4.2.3循环供水
经初步设计,自流减压供水需配备的主要设备为
循环供水是从循环水池取水,经尾水循环冷却
滤水器2台、减压阀2个、泄压阀2个,其造价约为器冷却,通过水泵加压后向机组各用水部位供水
50万元,单台机每小时损失的电量约为47kW。
最后将水引回至循环水池。
吐木秀克水电站由于汛期河水含泥量较高,且.
经初步设计,循环水池须有110m3容积,选用水
上游塔尕克水电站在实际生产运行过程中经常发生泵3台(2用1备),同时为每台水轮发电机组配备
滤水器被胶泥堵塞的状况,如采用自流减压供水作个尾水循环冷却器,其造价约为84万元,单台机每
为汛期主供水水源,则滤水器容易堵塞,需经常拆小时损失的电量约为36KW。
鎯潐水器进行清污,不利于电站的“无人值班、少
由上述分析可知,吐木秀克水电站采用循环供
人值守”运行。由此可判定吐木秀克水电站不适于水在技术上可行
采用自流减压供水作为汛期供水水源,仅可作为非4.3技术供水方案的选定
汛期供水水源。
由上述4.2.1~4.2.2论述可知,从纯技术角度来
4.2.2水泵供水
看,水泵供水及循环供水均可满足吐木秀克水电站技