大型清污機在水利工程中的應用

摘要:根據江都站現狀及南水北調工程實施，結合正在建設的南水北調江都站改造工程及江都東閘除險加固工程，在江都東閘下游增設了清污設施，以解決江都抽水站工程排澇攔污問題。

關鍵詞:水利工程;大型清污機;應用

中圖分類號:TV

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)13-0357-01

1 概述

江都水利工程管理處(以下簡稱江都站)位于江蘇省揚州市以東17km的江都市城區西南，淮河入江水道的尾間芒稻河和新通暢運河的匯合處。江都站是具有遠距離跨流域調水、農業灌溉，排澇、發電，航運以及提供城鄉工業、生活用水等綜合利用功能的大型水利工程，是南水北調東線工程從長江取水的起點泵站。

當江都站排澇時，下游水中含有大量水草作物、秸稈、塑料制品等，水草集中到泵站進水池攔污柵前，造成攔污柵堵塞，柵前柵后的水位差加大，造成泵站能量損失，嚴重時攔朽柵被壓坍，迫使泵站停機。長期以來，由于受水革影響，江都站機組效率降低，造成排澇時間延長。江都水利工程管理處水文站根據1986年-1992年共7年排澇實測流量統計，受水草影響共243天，少抽水11.7億立方米，延長排澇時間約40天。每年排澇運行期間，機組經常發生故障，停機撈草、搶修，給泵站運行管理帶來極大不便，也嚴重影響了江都抽水站工程社會效益和經濟效益的發揮。因此，在江都站下游建一道攔污閘是早有計議，但因泵站引河水太深打壩費用大，同時里下河排澇和自流引江的需要也不允許在站下游打壩施工，故這一問題，一直沒有得到很好地解決。

2 設計方案

通過方案比選，增建江都站撈草攔污設施位置設在江都東閘下游，共配套12套回轉式清污機和1套皮帶輸送機，設置在東閘下游側。江都東閘設計流量550m3/s，共13孔(南側一孔為通航孔)，每孔凈寬6.0m，總凈寬78m。

清污機設有現地和遠方兩種控制方式，當控制方式為遠方操作時可接受江都東閘自動控制系統發出的運行操作命令;當切換至現地操作時可在GGD型開關柜和現地桉鈕箱上通過按鈕直接對清污機和皮帶輸送機進行運行操作;靖污設施運行信息、狀態以及內外側水位等參數上傳至江都東閘監控系統。

3 設備主要結構

3.1 清污機主要結構和技術參數

HZQ型回轉式清污機主要由攔污柵、齒耙、傳動系統三個部分組成。齒耙均勻分布在繞柵體回轉的板式滾子鏈上，其間距在1.5m左右，耙齒間距與柵條間距相同。傳動系統主要由電動機、擺線針輪減速機、主動鏈輪、驅動鏈輪，輪軸組等組成。

3.2 皮帶輸送機主要結構和技術參數

皮帶輸送機包括固定式輸送機和移動式輸送機。固定式輸送機主要由水平機架、斜機架、頭架、尾架、電動滾筒、輸送帶，改向滾筒、上托輥、下托輥、上壓輥、下壓輥、側擋輥、清掃器、螺旋張緊裝置、擋污板、清污機刮污板等部件組成。移動式輸送機主要由機架、電動滾筒、輸送帶，改向滾筒、上托輥、下托輥、清掃器、螺旋張裝緊置、擋污板等部件組成。

4 清污機設施的特點

(1)江都抽水站是南水北調東線的首級翻水站，該設施建成投運后，對泵站機澇期組排安全運行，提高效率，降低能耗，有著十分重要的作用。

(2)江都東閘共13孔，每孔凈寬6.0米，閘底板高程為-7.0米，設計灌溉水位為1.7米，排澇水位為1.5米—1.7米左右，因此清污機每孔寬度也為6.0米，高度為13米，結構十分龐大。這種大型清污機在我省乃至于全國也比較少見。

(3)由于單孔清污機尺寸大，重量也大，約重31噸，因此制作、運輸、安裝施工過程中難度都比較大。

(4)清污機支架預埋件預埋在閘墩上，水下作業需用鋼圍堰排水堵漏才能施工，因此保障水下施工安全十分重要。(5)東閘為雙向運用水閘，既要排除里下地區澇水，也要向東引水灌溉，引水時過水能力有所減弱，因此引水期間清污機柵體盡可能吊出水面，須盡快實施吊啟便橋工程。

5 清污機實施過程

工程于2006年3月3日開工，2007年6月2日完工。主要施工項目有土建、金屬結構和電氣控制部分。

土建部分:(1)原工作便橋拆除;(2)閘墩改造;(3)預制、現澆新工作便橋;(4)現澆清污機機墩;(5)清污機支架埋件砼等。

金屬結構部分:(1)清污機支架埋件及支架安裝;(2)清污機安裝;(3)皮帶輸送機安裝。

電氣控制部分包括:動力柜、現場控制箱、電纜橋架、閘孔照明設備、水位傳感器、PLC柜及電纜等設備安裝與調試。

6 江都站清污機運行操作要求

(1)清污機操作運行分集中控制和現場操作兩部分，操作時均須由兩人進行，一人操作，一人監護。

(2)啟動時先合上北橋頭堡配電柜清污機斷路器，然后合上南橋頭堡控制柜斷路器，選定集中或現場控制方式，再進行相應操作。結束運行時，操作程序相反。

(3)集中控制時，必須先啟動皮帶輸送機，后啟動回旋式柵體。輸送機應空載啟動，較大物料不可直接沖擊輸送帶，輸送帶跑偏應及時調整。

(4)清污機集中控制運行受斷路器容量限制，12臺柵體須間隔啟動，間隔時間為5—10秒。

7 運行中可能出現的問題及應對措施

(1)受運草車輛非連續作業影響，清污機采取間斷運行工作制。運行中發現柵體或皮帶輸送機卡阻、異常聲響等不正常情況應緊急停車，排除故障后，方可繼續投運。

(2)清污機柵前、柵后水位差按60厘米設計，撈草運行應分班連續作業，注意觀察水位差，及時啟動運行撈草，保證柵前無較多水草雜物積留。開機前或長期停機后再次開機時，應檢查柵前是否有大量污物堆積，以防過載。

(3)加強現場巡視，若發現耙齒變形、開口銷磨損或脫落、鏈條節距發生變化等異常現象，應及時修理或更換。