摘要:通过比较单轨悬挂式清污机及回转格栅式清污机两种方案。在不改变现有水工结构的条件下,单轨悬挂式清污机方案造价低,清污效率低,清污效果与清污齿耙及污物种类相关,需要减小机组出力甚至有时可能需停机清污;回转格栅式清污机方案造价偏高,但布置受现有台车排架的影响小,可不停机连续动水清污,对减小拦污栅的水头损失有利,提高机组发电效率,清污干净,维护简单,发电效率有提高,故本次设计推荐采用回转格栅式清污机方案。
关键字:污物;回转格栅式清污机;单轨悬挂式清污机;方案
1.概述
欧阳海水利水电枢纽工程位于湖南省桂阳县境内,是一座以灌溉为主、兼有发电、航运等综合利用的水利水电枢纽工程。水库正常蓄水位130.0m,总库容4.24亿m3,装机容量36MW,设计年均发电量2.0353亿KW.h。
润海水电站装机1×30MW,是利用欧阳海水库的大量弃水,充分利用水能资源,缓解电网严重缺电的局面而新建的,由发电引水隧洞、厂房和开关站等主要的建筑物组成。电站拦污栅布置在发电引水隧洞进口处,该拦污栅孔口尺寸为7.5m×11.647m(宽×斜高),设计水头4m,倾斜75º布置, 底坎高程105.00m,共1孔,分三节布置。拦污栅共用进口检修门的1×400kN台车配合拉杆整体启吊,提栅清污,未设有专门的清污设备。
润海水电站运行十多年,由于没有专用清污设备,而提栅清污操作运行不仅工作量大,并且机组需停机,操作难度大,致使拦污栅清污不及时,堵塞严重,造成较大水头损失,严重影响电站发电效益;近期检查,由于拦污栅年久失修,拦污栅已损坏,因此有必要对润海水电站拦污栅进行修复并增设可靠的栅面清污设备。
同时考虑到非汛期水库坝前堆积大量的浮污,严重影响大坝的水面环境及大坝泄水闸门的安全运行,根据《湖南省河道保洁工作实施方案》的实施要求,各行政区域内城乡垃圾不入河,河道垃圾实现面上处理集中打捞相结合,确保各行政区域内河道垃圾不出境,彻底改变河道脏、乱、差现象,逐步实现全省河道“水清、河畅、岸绿、景美”的保洁目标。因此,欧阳海水库包括润海水电站有必要对清污排污系统进行完善。
润海水电站进水口
水库表面浮污
2.改造方案说明
针对润海电站进水口拦污栅及清污改造,以及欧阳海水库库区的浮污清理,提出如下两种改造方案:
2.1方案一(单轨悬挂式清污机)
增设单轨悬挂式清污机方案:拟在润海电站进水口拦污栅增设一台清污机,同时为方便该清污齿耙能顺利在栅面上运行,除改造现有拦污栅外,在现有拦污栅孔口以上部位增设导向栅至135.00m高程闸顶平台,清污齿耙沿拦污栅面及导向栅面将污物抓起后提升至闸顶平台,然后沿垂直流道水流方向的轨道水平移动至电站左侧的集污坑,再由运输车辆转运处置。
具体改造分项说明如下:
(1)拦污栅改造:
由于现有拦污栅已有损坏,根据以后提栅出孔口后的检查情况决定修复或更换原拦污栅,暂按更新栅叶考虑;同时在拦污栅上方增设清污导向栅,方便清污机齿耙沿清污导向栅及拦污栅上下移动。
(2)增设单轨悬挂式清污机:
清污机导轨设置在导向栅板的顶部的前上方,齿耙宽度约3m左右,由于原有台车的排架不能适应清污机导轨的安装,拟在上游端两排架柱适当高度位置外伸2处钢牛腿,将清污机导轨安装于两钢牛腿下,清污机在导轨下挂清污机,使之可左右移动清污和卸污。
(3)皮带运输机:
在135.00m高程闸顶平台沿倾斜流道水流方向60º布置皮带运输机,皮带运输机带宽800mm,水平段长度约25m,皮带机可将污物运送至闸墙外侧的集污池。
2.2方案二(回转格栅式清污机)
回转格栅式清污机方案:将润海电站现有进水口拦污栅拆除,回转格栅式清污机设置在原栅槽内,栅体尺寸满足现有土建结构要求。通过回转齿耙的运行,栅面污物可在动水条件下连续工作提升到检修平台上部。为便于污物转运,拟在135.00m高程的格栅后布置皮带运输机,皮带运输机将污物至集污坑,再由运输车转运处置。
具体改造分项说明如下:
(1)原拦污栅拆除:
根据实地考察,原拦污栅底节栅叶全部及中节栅叶局部埋于淤泥里面(原施工围堰未及时拆除造成),顶节栅叶已破损,被冲至发电洞中检修门及工作门之间。本次改造,需要拆除原栅叶,以及清理孔口淤泥。
(2)回转格栅式清污机:
回转格栅式清污机孔口尺寸7.5×30m(宽×高),装设至135.00m高程,支撑放置在原拦污栅槽内,水下深度25m,结构设计水头为4m,栅条间距为110mm,清污机格栅主梁采用前凸结构,为栅后回转齿耙留出运行空间,通过回转清污齿耙,将污物运送至闸顶平台。
(3)皮带运输机:
在135.00m高程闸顶平台沿垂直流道水流方向布置皮带运输机,皮带运输机带宽800mm,水平段长度约12m。在倾斜水流60º方向布置斜接皮带机,长度约为25m,皮带运输机应避开排架柱的干扰。通过2台皮带机将污物运送至闸墙外侧的集污池。
3.结语
综合上述两种方案比较,两种方案均不改变现有的拦污栅栅槽结构。其中方案一造价低,但布置受限于现有土建排架结构,同时清污机清污齿耙沿栅面下行时需空运行30多米,清污效率低,清污效果与清污齿耙及污物种类相关,需要减小机组出力甚至有时可能需停机清污;同时,清污机齿耙控制电缆需要在导向栅面和拦污栅面上拖行,极易损伤破坏,后期维护费用较高。方案二造价偏高,但布置受现有台车排架的影响小,可不停机连续动水清污,对减小拦污栅的水头损失有利,提高机组发电效率。根据东安湘江电站的改造后的运行情况反映,清污干净,维护简单,发电效率有提高,故本次设计推荐采用方案二。
另外,根据库区坝前存在大量浮污的情况,设计拟新配一艘清污船,清污船平时可在水库内收集水面的各种漂浮污物,保持水面干净,使浮污不进入新老电站及左右灌溉洞进水口,同时在润海水电站进口清污时可兼作运污船使用。为配合清污船卸污上岸转运,拟在库区适当位置设置一个简易浮式卸污码头和回转吊,实现库区浮污和电站进水口拦污栅污物的转运。
参考文献
[1]NB/T35045-2014《水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》.
[2]NB/T35051-2015《水电工程启闭机制造安装及验收规范》.
论文作者:周浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/17
标签:电站论文; 污物论文; 格栅论文; 方案论文; 运输机论文; 排架论文; 单轨论文; 《基层建设》2019年第25期论文;