摘要：锦西电厂水厂自投运以来，存在原水池与中转水池水泵启停频繁、技术水池进水管路振动大、技术水池供水中断等问题，严重影响供水安全和机组运行可靠性。通过研究各储水池之间的水量配置，优化水厂运行方式，解决了问题。
关键词：水厂；供水方式；优化；分析研究
1概述
锦西电厂水厂布置在高程1666m联系洞内，水源取自组合空调出水，至高程1664.07m第二排水廊道的提升池，水泵（单台120m³/h）提升后进入水厂（高程1666m联系洞）组合式净水设备处理；经过组合式净水设备处理（处理能力240m³/h），消毒处理后进入水厂中转水池（高程1665m），中转清水池大部分水经双吸泵加压送至高程1686m技术用水池，一部分供水轮机主轴密封润滑水、大轴补气装置润滑水、深井泵润滑水等，一部分加压送至高程1712m高位清水池，供厂房内低位消防和生活用水；水厂中转清水池一部分加压至高区消防水池，供高位消防。
2 问题描述
水厂自投运以来，存在如下诸多问题，严重威胁着供水安全：
2.1 技术用水池进水离心双吸泵启停频繁
因技术用水池有效调节容积过小造成其进水离心双吸泵单台每天启停次数高达约31次。频繁启动造成管路频繁承受水泵启停引起的水锤效应引起的巨大振动力，长期运行可能疲劳断裂，严重威胁管路安全；另加速了电气设备的老化，故障检修率高。
2.2 原水池提升泵启停频繁
因中转水池有效调节容积过小造成原水提升泵单台每天启停次数高达约75次。频繁启动造成电动机及其电源回路频繁受到启动时大电流的冲击，加速电气设备的老化。
2.3 中转水池供水中断
水厂共三套净水装置，每套水处理能力为120 m³/h，正常运行方式为一台反洗，2台运行-向中转水池供水240m³/h；中转水池用户用水273m³/h（供高位消防水池15m³/h，供技术用水池258m³/h）；中转水池进出水存在33m³/h的差额，因此，水厂净水装置水处理能力不足，易造成中转水池供水中断，需要手动强制补水。
2.4 深井泵润滑水压力降低
厂房深井泵预润水设计为常流水，取至机组技术用水管路，一定程度上降低了机组主轴密封水、大轴补气润滑水流量及水压，导致#1、#2、#3机组技术用水水压达不到0.4～0.6Mpa的设计要求。
鉴于此，需对水厂供水方式进行优化，以解决目前存在的问题，保证机组技术用水的可靠供应，保证水厂的可靠运行。
3改造措施
通过以下方式将水厂技术用水池供水方式整改为常流水。
3.1 优化水厂控制程序。
将技术用水池双吸泵改为持续运行方式，两台双吸泵定时（间隔10天）切换。设置程序，只允许一组净水器的反冲洗运行，保证中转水池的进水量。将原水提升泵运行设置为：当中转水池液位达到1.6m低液位报警时启动第三台提升泵为中转水池补水,保证中转水池在报警低液位时高位消防水池同时补水造成的供水不足。
3.2 将技术用水池溢流水接至中转清水池。
技术用水池双吸泵改为持续运行方式后有约60m³/h溢流水，接入至中转清水池可以有效补充中转水池水量，解决中转清水池来水不足的问题。
3.3 厂房9台深井泵预润水管路增加电磁阀控制。
可有效降低对机组主轴密封水、大轴补气润滑水流量及水压损失的影响。
完成上述优化和整改，将水厂技术用水池供水方式整改为常流水，能够有效解决上述问题。
4可行性分析
4.1 中转水池进出水量分析
（1）空调技术供水泵至少有2台处于工作状态（2主3备），可提供流量约为320m³/h至提升池；提升池通过4台潜水泵（2主2备）将水供给水厂使用，供流能力240m³/h。
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（2）水厂有3套组合式净水器设备（2主1备），处理能力240m³/h，处理后供给中转水池，但1台净水器反冲洗时会造成60m³/h的回流，耗时12min，即此期间进入中转水池的流量仅剩180m³/h。
（3）中转水池给高位消防水池和技术水池供水，前者平时较少使用，通过2台潜水泵供水（1主1备），启动时需水量15m³/h；后者通过2台双吸泵供水（1主1备），启动时需水量240m³/h。
4.2 技术水池进出水量分析
（1）现场实测中转水池双吸泵启停泵同期技术水池水位差为1.0 m，，水池设计内尺寸为4 m×8.5 m，耗时9 min，可计算出技术水池出水流量约为226m³/h。
（2）通过中转水池双吸泵启停时间间隔分析，启泵平均约18 min（16-20 min均有），停泵约9 min，泵额定流量240m³/h，计算出技术水池进水流量约为160m³/h。
（3）上述两项分析数据偏差较大，通过对比，前者受到水池实际容量影响，故后者可信度较大，即目前技术水池出水量约为160m³/h。
4.3 技术水池用户流量分析
（1）大轴补气润滑冷却供水管流量总6.6m³/h。
（2）主轴工作密封进水总管流量总127.8m³/h。
（3）厂房深井泵润滑水流量总16m³/h。
（4）消防补水量基本是稳定的，平时未启动，启动后最大需水量约20m³/h；生活用水量稳定在约2m³/h，不对机组用水无大的影响。
考虑厂房消防系统启动，则至少需满足180m³/h的水量。
4.4 可行性计算
若满足项目可行性要求，需满足如下条件：
（1）“技术水池进水量240m³/h≥技术水池出水量240m³/h”，满足要求。此外，技术水池溢流水需进入中转水池循环使用；
（2）净水设备未反冲洗时，“中转水池进水量300m³/h≥中转水池出水量255m³/h”，满足要求。
（3）净水设备反冲洗时，“中转水池进水量240m³/h≥中转水池出水量255m³/h”，不满足。主要表现为净水设备反冲洗期间有60m³/h的流量损失。通过修改程序，设置当中转水池液位达到1.6m低液位报警时启动第三台提升泵为中转水池补水，修改后：“中转水池进水量320m³/h≥中转水池出水量255m³/h”，满足要求。
（4）正常情况下，“提升水池进水量320m³/h≥提升水池出水量240m³/h”，满足要求。启用3台提升水池潜水泵时，“提升水池进水量320m³/h≥提升水池出水量360m³/h”，不满足。
（5）经分析，因提升水池容积60m³，正常情况下处于溢流状态，净水设备反冲洗时启动3台潜水泵进出水量差为40m³/h，1.5h抽空；中转水池正常情况下也处于溢流状态，水位1.6m以上容积48m³，净水设备反冲洗时进出水量差为15m³/h，抽至1.6m潜水泵启动水位需要3h；净水设备3台同时运行，每6-8小时反冲洗累计时间仅36min。可见反冲洗期间中转水池液位不会降低至1.6m，即理论上提升水池潜水泵不会3台同时启动，即便如此，也可实现短时间运行，因此条件4可设为“满足要求”。
5结论
通过分析计算，水厂作出如下改造：
（1）增加1套溢流管路，从技术水池接至中转水池，经计算采用DN200mm的不锈钢管；
（2）改变提升水池潜水泵控制方式，通过中转水池1.6m水位控制；
（3）改变中转水池双吸泵运行方式为常时间运行。
改造后，锦西电厂水厂各类问题得到解决，上述计算符合并满足实际工作要求，为类似机组水厂优化改造提供参考借鉴。
[参考文献]
[1]曾开圣.二滩水电站水厂水力机械反应池设计研究[J].水电站设计,1995(12).
[2]刘大功.龙滩水电站生产水厂运行管理[J].水利技术监督,2014(5).
论文作者:田冰,郑志文,牟亮,刘佳磊,孟阳君
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/16
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