水电厂尾水抽空作业中检修排水系统的应用
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作者:韩玮琦 梁挺
摘 要：本文将围绕水电厂在尾水抽空作业中所遇到的相关问题，由水电厂设备构成进行详细分析，综合各类抽空作业方式，结合实际采取有效措施将检修排水系统应用至水电厂尾水抽空作业中，并全方位论述修排水系统应用情况以及实践过程。同时，要求化工操作人员要加强工作责任心，认真巡检，发现问题及时处理，为设备运转安全稳定做出贡献。
关键词：水电厂 尾水抽空 检修排水
中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）01（b）-0017-02
1 检修排水系统应用至水电厂尾水抽空作业中的重要性
水电厂抽空模式为一管三机模式，最高扬程117m、额定水头102m、最小扬程75m和单机最大容量为95MW，电站容量是285MW。水电厂重点负担系统的基本负荷、腰负荷以及调峰机组任务，水电厂应用三台弗朗西斯式水轮机，机组投入生产后尾水抽空作业中存在以下问题。
1.1 尾水渠部分出现裂缝及漏水情况
在尾水抽空作业时，尾水水位在不断降低的情况下可发现尾水渠部分出现裂缝及漏水情况，可对尾水渠进行初步推断，其在水力影响下大概已然产生部分位移现象，但是位移程度以及损坏程度尚待确定[1]。
1.2 三台机组的尾水检修闸门密封性差，多年来需要潜水员封闭检修
多年来的检修过程中均发现，尾水检修闸门密封性差，为了满足检修标准，需要潜水员进行封闭检修。第一，检修成本呈逐年增长的趋势;第二，检修周期遭受到了严重的延误。
1.3 三号机尾水检修门尾水管钢板衬里脱落堵塞
在给三号机组进行检修的过程中，察觉水管底部处钢板出现脱落现象，大多数脱落的钢板已然沉入至尾水渠里面，此问题会直接影响机组的稳定、安全运转[2]。
1.4 施工期间，尾水渠和尾水管底部堆积了大量金属件，急需拆除
机组转轮下方的尾水管、尾水（洞）管出口闸门门槽中存有许多废电极、管卡、焊接残存的金属碎屑等其他类型的杂物，此类问题将对闸门的关闭产生严重影响，对闸门门槽及尾水（洞）管出口闸门构成威胁。
1.5 投入生产之后尾水渠遭受水面的冲刷，损坏的程度需要通过排水来确定
水电厂自从投入运转之后从未检验过尾水渠遭受水面的冲刷受损程度，导致受损程度不详，需要通过排水来确定[3]。
2 水电厂尾水抽空作业中检修排水系统的应用策略
水力发电站的维护采样在发电站的底部，维护时回收尾水管内的水，用维护排水泵排出尾水道，排水泵具有高工作稳定性和高速排水速度的高升降机和高流量装置。在排水处理中的保全排水系统的应用主要应用了工厂整体底部的维持水量、最低仰角、排水泵的大流量、排水泵的吸水口的低仰角化、水泵的高扬力的优点。轻质耐压管道用于收集尾水渠和尾水管的水流，在维护排水管出口设置凸缘，排水管道。当一切工作筹备妥当后，开启检修集水井的碟阀，水流便会由尾水渠以及尾水管出流入至检修集水井，当检修井中的水位达到水泵开启设定值时，自动控制系统开启水泵展开相关作业，尾水逐步被抽空，抽至下游河床。在尾水抽空的过程里，检修排水系统能行之有效地提升抽空速率，提升稳定性，缩小相关成本和人力资源投入，可在一定程度上降低检修工期，伴随着检修工期的缩短，三台机组能够提早恢复运转并开始向外输电，提升经济效益。
3 水电厂尾水抽空作业中检修排水系统的特征
3.1 应用装置的永久性管道以及水泵，进而缩减成本以及人力资源投入
水电厂尾水抽空作业需要依靠其他设备才能顺利开展工作，主要包括（但不限于）水泵、水管线、管道连接原料，在项目施行的时，常例需要置备新设施，调集人员进行搬运与安装。关于水泵的电源采用上，第一不妨选择柴油机进行驱动，第二，不妨可以选择三相马达进行驱动。特点是，建设人员考虑到水泵的安装和动力源方面思量，当电源未便时，柴油机可作为供水泵的电源被大量使用，使用附带动力源的高输出排水泵。根据水电站尾水渠蓄水规模进行精确计算，其蓄水能力较大，尾水抽空环节中，除引水隧洞及尾水泄压孔漏水外，不管是采用三相供电还是采用柴油机供电，配套水泵的排水量均需为600m3/h，并且其成本的投入以及安装困难程度均较大，在尾水抽空的环节中需要依照水位下降的程度人工调节水泵以及排水管的位置，工作量巨大，而在进行调节的过程中会发生人员触电、落水的情况，危险系数较高，而加以检修排水系统后能够处理上述困难。
3.2 利用整备排水系统能够有效地解决传统排水方法繁杂安装流程
作为水力发电站的永久设施，维修排水系统的各设备都具有较高的稳定性和工作效率，建设期间自来水泵管道安装完毕，在尾水排空的过程中，维修排水系统必须扩展现有的管道，避免安装水泵以及配套管道，即在原来的排水管的出口处加上橡胶软管，使维护排水泵的出口配管使水流向下流，引导向下流河岸敷的流动。另一方面，不波及水泵的设置，没有电源电缆敷设、控制系统设置等其他环节，临时还增设了橡胶排水软管，其有着以下优势：短、轻、便于安装，成本又快又低。但传统的尾水排空方式受到了抽空泵吸入高度和现场安置位置的作用，在尾水排空的过程里，应按照尾水水位的变动进行调节水泵安置的位置以及水泵的吸入高度，如有必要，还可能波及二次管道的设置，无形之中加大了安装的成本[4]。
3.3 以往的排水法中包括保养排水系统的安全性及环境保护问题的解决
在过去的排水方式中，即使将柴油机和三相交流用作水泵电源，也会对周围环境产生一定程度的作用，这是由于油泵的填充和润滑油的填充过程中不可避免的燃油泄漏和润滑油泄漏的问题。并且，每个密封件的磨损也会在进入河床后引起燃油泄漏，油植物对水质产生影响是一种生态破坏，严重损害周边水域的生态链;第二，如果在三相交流电源驱动的水泵加工过程中发生漏电流，则会导致水的环境安全性及损伤。
3.4 排水效率不断提升
由于传统的尾水放空方式安装工作量大、安装耗时较长，在运转过程里需要人工进行调节管道和水泵，并且在调节的过程里必须停止调整过程并切断电源才能进行调整，与有限的维修时间相比，频繁的设备启停和较长的管道安装时间直接影响到整个维修进度，可能会接到电网或公司的通知，但会直接影响发电，甚至会受到电网的严重经济评估，因此维修是分秒必争的，任何一点事故都会延误检修时间，最終导致工期被延长恢复运转的时间延后。除了设备本身的低能变换效率和排水效率之外，上述因子也直接作用尾水排空的综合效率。通过使用设置在水力发电站的永久维护排水系统，可以提高排水效率，缩短维护时间。
3.5 应用检修排水系统可有效减少能耗和提高运行可靠性
维修排水系统是设计在主厂房的整体排水设计之间，排水量、设备选定基准、设置基准都符合设计要求，设备设置规格，特别是电路很明显，可以保证设备质量，不涉及漏水引起的河流污浊，控制系统可靠性高、运行较为稳定，水泵工作效率高，能够满足节能减排需要。
参考文献
[1] 王超杰，万磊，贾丽娟.孔头水电站尾水渠检修门槽水下补强加固[J].大坝与安全，2018（2）.
[2] 刘茂峡.坪头水电站尾水循环冷却技术供水系统的设计[J].四川水力发电，2018（A02）：116-118.
[3] 丁媛媛.西霞院反调节电站检修排水系统改造[J].机电信息，2019（18）.
[4] 臧辉，张国栋，滕伟，等.安装在水电站尾水平台上的变压器振动特性监测分析[J].变压器，2018（7）：65-69.
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