电站出水压力管道经济管径计算.pdf

理论研究
水利技术监督
2014年第1期
电站出水压力管道经济
管径计算
唐星
辽守省水利水电勘测设计硏究院,辽宁省沈阳市110006)
【摘要】从水库取水输送到用户,每年多数时间用户所需水头压力均有富余,为了充分利用水库水位势能
在水库出口设置电站,一方面降低下游管道压力,一方面为社会带来经济效益。经济管径计算公
式一般适用于加压输水或者重力流输水,文章分析了在系统中设有电站的情况下如何计算管道的
经济管径。
【关键词】经济管径;引水式电站;压力管道
DOI编码】10.3969/j.issn.1008-1305.2014.01.018
【中图分类号】TV732.4【文献标识码】B【文章编号】1008-1305(2014)01-0055-03
某工程输水管道线路长、管径大,工程的投资道压力的同时,带来可观的发电效益。
主要部分为管线的投资。从水库取水,重力流输送
加压输水和重力输水经济管径计算
到用水户,线路全长88km,电站出水压力管道
7.1km,用水户要求水压199m,水库校核洪水位1.经济管径计算
265.7m,正常蓄水位255.2m,死水位207.7m,供
设计流量:管道设计按最高日流量设计,在进
水要求的水库最低水位225m,所以水库每年在大多行经济管径分析时采用平均日流量计算,同时采用
数时间内将有30m左右的富余水头,为了充分利用高日流量复核输水能力。
重力势能,在水库出口设置引水式电站,在降低管
由于该工程输水管道线路长、管径大,管线投
召写
さマ食な限
水库有隊洞电站
压力儅道
图1输水系统纵断面图
作者简介:唐星(1980年-),男,工程师。
理论研究
水利技术监督
2014年第1期
资占工程投资的大部分。以管道的年运行费用现值费用总现值P%工程投资费用+年运行费用现值
与管道投资费用之和,即费用总现值作为目标函
年运行费包括电费、人员工资及工程维护费。
数,输水水量、水压、管道流速作为约束条件,费
(2)有压重力流情况下系统的费用总现值。
用总现值最小所对应的管径即为经济管径。
费用总现值P工程投资费用+年运行费用现值
计算基本参数
年运行费包括人员工资及工程维护费。
年运行费用现值=年运行费?年金现值系数[P41,n
工程投资费用仅仅为管材、管道安装投资
式中:rー使用年限,按n=50年计;-收益
表1管道管材、安装费用表
率,i=8%。
管技术经济指标
电费按0.60元/度电计算。
管径
管道根数
(元/n)
年金现值系数(P/A,1,n)
800
1488
i*(+)y
1000
1617.73
大修管理费用取工程投资的1.44%。
1200
1787.32
费用总现值P工程投资费用+年运行费用现值
1400
2021,50
1600
2216.22
1.2判断系统是否加压的约束条件
1800
2956.18
当利用的势能满足最大输水量时,所选的管径
2000
3265,00
小于在压力流情况下计算的经济管径时,便应采用
有压重力流的输水方式;否则便需要经过技术经济
2200
3822、24
比较确定是否采用加压输水。
2400
459生.81
1.3不同输水方式下计算费用总现值的方法
2600
5076.57
(1)压力流情况下系统的费用总现值。
5598.64
表2管道经济管径分析表
序管段流量
管道
水头
工程
运行
年运
使用运行费方案总
号「(1×10m/d)
长度
管径流速」し损失建设费し(G万元)」(万元)
电费
行费
年限
现值
现值
)「(万元)
万元
1002×D2001.59
1055
56
50
1932
104.2
10002×DN24001.330.47
126836
104.2
10002×DN26001.140.31
1401
238
50
658
1926
50
1932
104.2
1000「2×D280010.980.21
45
50
09
计算结果表明采用2XDN2400管道,方案总现发电水头与管道直径有关,管道直径越大,管道损
值最小。按照常规经济管径计算方案得出电站出水失越小,发电水头越大,相反管道直径越小,管道
压力管道经济管径为2XDN2400。
损失越大,发电水头越小。
2采用电站发电效益与管道投资费用计算
所以电站出水管道经济管径可以通过电站的
管道经济管径
发电效益和管道投资费用经济比较来确定。表3为
电站发电效益与管道投资费用计算表,通过总收益
电站发电效益与发电水头有关,发电水头越
最大值判断经济管径。
大,发电量越大,相反发电水头越小,发电量越小。