水電廠尾水抽空作業(yè)中檢修排水系統(tǒng)的應用

韓瑋琦 梁挺

摘? ?要：本文將圍繞水電廠在尾水抽空作業(yè)中所遇到的相關問題，由水電廠設備構(gòu)成進行詳細分析，綜合各類抽空作業(yè)方式，結(jié)合實際采取有效措施將檢修排水系統(tǒng)應用至水電廠尾水抽空作業(yè)中，并全方位論述修排水系統(tǒng)應用情況以及實踐過程。同時，要求化工操作人員要加強工作責任心，認真巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，為設備運轉(zhuǎn)安全穩(wěn)定做出貢獻。

關鍵詞：水電廠? 尾水抽空? 檢修排水

中圖分類號：TV736? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（b）-0017-02

1? 檢修排水系統(tǒng)應用至水電廠尾水抽空作業(yè)中的重要性

水電廠抽空模式為一管三機模式，最高揚程117m、額定水頭102m、最小揚程75m和單機最大容量為95MW，電站容量是285MW。水電廠重點負擔系統(tǒng)的基本負荷、腰負荷以及調(diào)峰機組任務，水電廠應用三臺弗朗西斯式水輪機，機組投入生產(chǎn)后尾水抽空作業(yè)中存在以下問題。

1.1 尾水渠部分出現(xiàn)裂縫及漏水情況

在尾水抽空作業(yè)時，尾水水位在不斷降低的情況下可發(fā)現(xiàn)尾水渠部分出現(xiàn)裂縫及漏水情況，可對尾水渠進行初步推斷，其在水力影響下大概已然產(chǎn)生部分位移現(xiàn)象，但是位移程度以及損壞程度尚待確定[1]。

1.2 三臺機組的尾水檢修閘門密封性差，多年來需要潛水員封閉檢修

多年來的檢修過程中均發(fā)現(xiàn)，尾水檢修閘門密封性差，為了滿足檢修標準，需要潛水員進行封閉檢修。第一，檢修成本呈逐年增長的趨勢;第二，檢修周期遭受到了嚴重的延誤。

1.3 三號機尾水檢修門尾水管鋼板襯里脫落堵塞

在給三號機組進行檢修的過程中，察覺水管底部處鋼板出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，大多數(shù)脫落的鋼板已然沉入至尾水渠里面，此問題會直接影響機組的穩(wěn)定、安全運轉(zhuǎn)[2]。

1.4 施工期間，尾水渠和尾水管底部堆積了大量金屬件，急需拆除

機組轉(zhuǎn)輪下方的尾水管、尾水（洞）管出口閘門門槽中存有許多廢電極、管卡、焊接殘存的金屬碎屑等其他類型的雜物，此類問題將對閘門的關閉產(chǎn)生嚴重影響，對閘門門槽及尾水（洞）管出口閘門構(gòu)成威脅。

1.5? 投入生產(chǎn)之后尾水渠遭受水面的沖刷，損壞的程度需要通過排水來確定

水電廠自從投入運轉(zhuǎn)之后從未檢驗過尾水渠遭受水面的沖刷受損程度，導致受損程度不詳，需要通過排水來確定[3]。

2? 水電廠尾水抽空作業(yè)中檢修排水系統(tǒng)的應用策略

水力發(fā)電站的維護采樣在發(fā)電站的底部，維護時回收尾水管內(nèi)的水，用維護排水泵排出尾水道，排水泵具有高工作穩(wěn)定性和高速排水速度的高升降機和高流量裝置。在排水處理中的保全排水系統(tǒng)的應用主要應用了工廠整體底部的維持水量、最低仰角、排水泵的大流量、排水泵的吸水口的低仰角化、水泵的高揚力的優(yōu)點。輕質(zhì)耐壓管道用于收集尾水渠和尾水管的水流，在維護排水管出口設置凸緣，排水管道。當一切工作籌備妥當后，開啟檢修集水井的碟閥，水流便會由尾水渠以及尾水管出流入至檢修集水井，當檢修井中的水位達到水泵開啟設定值時，自動控制系統(tǒng)開啟水泵展開相關作業(yè)，尾水逐步被抽空，抽至下游河床。在尾水抽空的過程里，檢修排水系統(tǒng)能行之有效地提升抽空速率，提升穩(wěn)定性，縮小相關成本和人力資源投入，可在一定程度上降低檢修工期，伴隨著檢修工期的縮短，三臺機組能夠提早恢復運轉(zhuǎn)并開始向外輸電，提升經(jīng)濟效益。

3? 水電廠尾水抽空作業(yè)中檢修排水系統(tǒng)的特征

3.1 應用裝置的永久性管道以及水泵，進而縮減成本以及人力資源投入

水電廠尾水抽空作業(yè)需要依靠其他設備才能順利開展工作，主要包括（但不限于）水泵、水管線、管道連接原料，在項目施行的時，常例需要置備新設施，調(diào)集人員進行搬運與安裝。關于水泵的電源采用上，第一不妨選擇柴油機進行驅(qū)動，第二，不妨可以選擇三相馬達進行驅(qū)動。特點是，建設人員考慮到水泵的安裝和動力源方面思量，當電源未便時，柴油機可作為供水泵的電源被大量使用，使用附帶動力源的高輸出排水泵。根據(jù)水電站尾水渠蓄水規(guī)模進行精確計算，其蓄水能力較大，尾水抽空環(huán)節(jié)中，除引水隧洞及尾水泄壓孔漏水外，不管是采用三相供電還是采用柴油機供電，配套水泵的排水量均需為600m3/h，并且其成本的投入以及安裝困難程度均較大，在尾水抽空的環(huán)節(jié)中需要依照水位下降的程度人工調(diào)節(jié)水泵以及排水管的位置，工作量巨大，而在進行調(diào)節(jié)的過程中會發(fā)生人員觸電、落水的情況，危險系數(shù)較高，而加以檢修排水系統(tǒng)后能夠處理上述困難。

3.2 利用整備排水系統(tǒng)能夠有效地解決傳統(tǒng)排水方法繁雜安裝流程

作為水力發(fā)電站的永久設施，維修排水系統(tǒng)的各設備都具有較高的穩(wěn)定性和工作效率，建設期間自來水泵管道安裝完畢，在尾水排空的過程中，維修排水系統(tǒng)必須擴展現(xiàn)有的管道，避免安裝水泵以及配套管道，即在原來的排水管的出口處加上橡膠軟管，使維護排水泵的出口配管使水流向下流，引導向下流河岸敷的流動。另一方面，不波及水泵的設置，沒有電源電纜敷設、控制系統(tǒng)設置等其他環(huán)節(jié)，臨時還增設了橡膠排水軟管，其有著以下優(yōu)勢：短、輕、便于安裝，成本又快又低。但傳統(tǒng)的尾水排空方式受到了抽空泵吸入高度和現(xiàn)場安置位置的作用，在尾水排空的過程里，應按照尾水水位的變動進行調(diào)節(jié)水泵安置的位置以及水泵的吸入高度，如有必要，還可能波及二次管道的設置，無形之中加大了安裝的成本[4]。

3.3 以往的排水法中包括保養(yǎng)排水系統(tǒng)的安全性及環(huán)境保護問題的解決

在過去的排水方式中，即使將柴油機和三相交流用作水泵電源，也會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定程度的作用，這是由于油泵的填充和潤滑油的填充過程中不可避免的燃油泄漏和潤滑油泄漏的問題。并且，每個密封件的磨損也會在進入河床后引起燃油泄漏，油植物對水質(zhì)產(chǎn)生影響是一種生態(tài)破壞，嚴重損害周邊水域的生態(tài)鏈;第二，如果在三相交流電源驅(qū)動的水泵加工過程中發(fā)生漏電流，則會導致水的環(huán)境安全性及損傷。

3.4 排水效率不斷提升

由于傳統(tǒng)的尾水放空方式安裝工作量大、安裝耗時較長，在運轉(zhuǎn)過程里需要人工進行調(diào)節(jié)管道和水泵，并且在調(diào)節(jié)的過程里必須停止調(diào)整過程并切斷電源才能進行調(diào)整，與有限的維修時間相比，頻繁的設備啟停和較長的管道安裝時間直接影響到整個維修進度，可能會接到電網(wǎng)或公司的通知，但會直接影響發(fā)電，甚至會受到電網(wǎng)的嚴重經(jīng)濟評估，因此維修是分秒必爭的，任何一點事故都會延誤檢修時間，最終導致工期被延長恢復運轉(zhuǎn)的時間延后。除了設備本身的低能變換效率和排水效率之外，上述因子也直接作用尾水排空的綜合效率。通過使用設置在水力發(fā)電站的永久維護排水系統(tǒng)，可以提高排水效率，縮短維護時間。

3.5 應用檢修排水系統(tǒng)可有效減少能耗和提高運行可靠性

維修排水系統(tǒng)是設計在主廠房的整體排水設計之間，排水量、設備選定基準、設置基準都符合設計要求，設備設置規(guī)格，特別是電路很明顯，可以保證設備質(zhì)量，不涉及漏水引起的河流污濁，控制系統(tǒng)可靠性高、運行較為穩(wěn)定，水泵工作效率高，能夠滿足節(jié)能減排需要。

參考文獻

[1] 王超杰，萬磊，賈麗娟.孔頭水電站尾水渠檢修門槽水下補強加固[J].大壩與安全，2018（2）.

[2] 劉茂峽.坪頭水電站尾水循環(huán)冷卻技術供水系統(tǒng)的設計[J].四川水力發(fā)電，2018（A02）：116-118.

[3] 丁媛媛.西霞院反調(diào)節(jié)電站檢修排水系統(tǒng)改造[J].機電信息，2019（18）.

[4] 臧輝，張國棟，滕偉，等.安裝在水電站尾水平臺上的變壓器振動特性監(jiān)測分析[J].變壓器，2018（7）：65-69.