芶方順（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司映秀灣水力發(fā)電總廠，四川都江堰611830）

淺談南坪電站首部清污機(jī)改造

芶方順（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司映秀灣水力發(fā)電總廠，四川都江堰611830）

因南坪電站首部GD型抓斗移動(dòng)式格柵清污機(jī)撈渣時(shí)總體工作效率較低，造成閘前柵差超過最大允許柵差，機(jī)組被迫減負(fù)荷。針對(duì)此問題現(xiàn)提出改造方案。

首部；清污機(jī)；改造

1 電站簡(jiǎn)介

白水江系白龍江上游河段右岸的一級(jí)支流，發(fā)源于四川阿壩藏族羌族自治州的岷山山脈，白水江干流全長(zhǎng)287km，天然落差2958m，水利資源理論蘊(yùn)藏量61.5萬kW，干流梯級(jí)開發(fā)方案為“一庫七級(jí)”。

南坪電站屬一庫七級(jí)方案中的第六級(jí)梯級(jí)電站。電站于2006年4月開工建設(shè)，2009年6月正式投入商業(yè)運(yùn)行。裝機(jī)容量3×27MW，單機(jī)額定流量34.5m3/s，水庫庫容7.8萬m3，無調(diào)節(jié)。閘前運(yùn)行上限水位1377.5m，閘前運(yùn)行下限水位1376m，調(diào)節(jié)水位1.5m，閘前最大柵差不超過1m。與上游黑河塘電站實(shí)現(xiàn)聯(lián)合調(diào)節(jié)，本工程為單一發(fā)電工程，無防洪、航運(yùn)等綜合利用要求

2 首部樞紐組成

首部樞紐由泄洪閘、沖沙閘，左、右岸擋水壩段和進(jìn)水口等建筑物組成。取水口安裝兩扇6.0m×9.0m攔污柵，和一臺(tái)GD型抓斗移動(dòng)式格柵清污機(jī)，用于強(qiáng)制抓取攔污上漂浮的水草、植物秸桿漂浮物、樹干、塑料筒等水中垃圾。

3 存在問題分析

南坪電站水庫距九寨溝縣城1km，天然來水流經(jīng)縣城后，整個(gè)縣城的居民生活垃圾全部進(jìn)入河道，加之上游流經(jīng)九寨溝旅游景區(qū)旁，使得南坪電站水庫成為一個(gè)“垃圾回收?qǐng)觥?。在這種情況下為保證機(jī)組正常運(yùn)行，閘前攔污柵柵差維持最小，電站首部人員每天必須花大量時(shí)間對(duì)庫區(qū)進(jìn)行撈渣。但GD型抓斗移動(dòng)式格柵清污機(jī)撈渣時(shí)總體工作效率較低，特別對(duì)于突發(fā)性、集中來污等情況下?lián)圃Ч焕硐?。具值班人員統(tǒng)計(jì)，首部人員每天撈渣時(shí)間均在5h以上，但就這樣高強(qiáng)度的工作量還不能保證閘前柵差在最小運(yùn)行，造成柵差過大不能滿足電站的安全運(yùn)行，閘前攔污柵柵差還經(jīng)常超過最大允許柵差1m，申請(qǐng)省調(diào)減負(fù)荷不同意，在2011年1月至2011年11月造成電站強(qiáng)減負(fù)荷達(dá)70次，被省調(diào)考核總電量多達(dá)506231.00（kW/h）。見附表1。

運(yùn)行人員為避免因柵差大強(qiáng)減負(fù)荷造成省調(diào)對(duì)電站的電量考核，經(jīng)常利用夜間系統(tǒng)低負(fù)荷時(shí)間段，臨時(shí)申請(qǐng)省調(diào)機(jī)組全停庫區(qū)反沖。在汛期水質(zhì)好的情況下基本上一個(gè)星期反沖一次，枯水期2個(gè)星期反沖一次。汛期水質(zhì)差時(shí)反沖一次需用時(shí)間1h左右，平均損失電量5萬度，枯期反沖時(shí)間也需要40min左右，平均損失電量3萬度。

表1 發(fā)電量損失數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

以上數(shù)據(jù)表明GD型抓斗移動(dòng)式格柵清污機(jī)總體工作效率較低，造成的損失是非常大，對(duì)改造GD型抓斗移動(dòng)式格柵清污機(jī)是迫在眉睫的。

圖1

4 抓斗式、回轉(zhuǎn)式清污機(jī)對(duì)比

目前在國(guó)內(nèi)各地使用的清污機(jī)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用特點(diǎn)主要可以分為抓斗式清污機(jī)和回轉(zhuǎn)式清污機(jī)兩大類。

抓斗式清污機(jī)主要由抓斗、起升機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、機(jī)架及電器等主要部件組成。抓斗式清污機(jī)可以沿?cái)r污柵頂部工作橋上的軌道行走，對(duì)各孔攔污柵進(jìn)行清污，所以抓斗式清污機(jī)適用于在多孔攔污柵或多片攔污柵橫向并排布置的進(jìn)水口進(jìn)行清污。抓斗式清污機(jī)的清污深度較深，可以達(dá)到50～60m。

抓斗清污機(jī)的特點(diǎn)：

（1）抓斗抓取污物時(shí)，上耙齒靠自重或者液壓油缸的推力強(qiáng)制抓取攔污柵上漂浮的水草、植物秸桿漂浮物、樹干、塑料筒等水中垃圾。

（2）液壓抓斗清污機(jī)中的液壓抓斗可以與壩頂門機(jī)或回轉(zhuǎn)吊（懸臂吊）配套使用，只需將液壓抓斗中的電纜與操作箱接通即可。

（3）抓斗式清污機(jī)操作類似與挖掘機(jī)作業(yè)，需要由專人操作，并具備一定的經(jīng)驗(yàn)與技巧。

（4）抓斗式清污機(jī)自身具備行走機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、機(jī)械或液壓?jiǎn)㈤]機(jī)構(gòu)，功能集成度高，相對(duì)故障率高、維護(hù)費(fèi)用高。

（5）抓斗單斗清污量雖然較大，但由于工作行程周期較長(zhǎng)，以10m柵高為例，耙斗運(yùn)行速度約0.1m/s，每個(gè)工作周期約合360s，加之多孔共用一臺(tái)耙斗，此用彼停，總體工作效率較低，對(duì)于突發(fā)性、集中來污處理效果不理想（見圖2）。

回轉(zhuǎn)式清污機(jī)和攔污柵是互為一體的，攔污柵的主體即為清污機(jī)的支承體。回轉(zhuǎn)耙齒式清污機(jī)的攔污柵柵條焊在攔污柵主框架上，耙齒在鏈條的帶動(dòng)下繞攔污柵回轉(zhuǎn)，耙齒將污物帶上來?；剞D(zhuǎn)耙齒式清污機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、鏈條、耙齒、傳轉(zhuǎn)軸及電器等部件組成，其中鏈條采用大節(jié)距不銹鋼鏈板。每一個(gè)進(jìn)水口需布置一臺(tái)回轉(zhuǎn)耙齒式清污機(jī)?；剞D(zhuǎn)耙齒式清污機(jī)的清污深度不宜太深，一般不超過30m。

圖2 抓斗式清污機(jī)工作原理圖

回轉(zhuǎn)式清污機(jī)特點(diǎn)：

（1）回轉(zhuǎn)式清污機(jī)清污效率大大高于抓斗清污機(jī)，由于回轉(zhuǎn)式清污機(jī)安裝有多道齒耙，齒耙間隔2.5m，齒耙運(yùn)行速度約0.1m/s，以10m柵高為例，平均每100s內(nèi)可有多達(dá)4道齒耙輪流梳理過柵條，能夠隨時(shí)保證柵面過水通暢。

（2）回轉(zhuǎn)式清污機(jī)比抓斗式清污機(jī)使用維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單，無需專業(yè)技能人員，一般工作人員均能輕易操作。

（3）對(duì)于多孔進(jìn)水口，采用回轉(zhuǎn)式清污機(jī)的一次性投資略高于抓斗式清污機(jī)，對(duì)于孔口較少的進(jìn)水口，二者一次投資基本持平。

圖3 回轉(zhuǎn)式清污機(jī)工作原理圖

表2 抓斗式清污機(jī)與回轉(zhuǎn)式清污機(jī)綜合對(duì)比

（4）回轉(zhuǎn)式清污機(jī)無需鋪設(shè)軌道，它比抓斗清污機(jī)占用場(chǎng)地小，污物后處理方便（見圖3、表2）。一定會(huì)比南坪的水質(zhì)好，為何要設(shè)計(jì)六臺(tái)回轉(zhuǎn)格柵式清污機(jī)呢？不得不說南坪電站設(shè)計(jì)的抓斗式清污機(jī)是非常失敗的。

兩站取水口比較，見圖4。

圖4

6 結(jié)束語

由以上抓斗式清污機(jī)與回轉(zhuǎn)式清污機(jī)綜合對(duì)比不難看出南坪電站首部撈渣使用回轉(zhuǎn)格柵式清污機(jī)優(yōu)于使用GD型抓斗移動(dòng)式清污，為保證電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，建議將GD型抓斗移動(dòng)式清污機(jī)改造成回轉(zhuǎn)格柵式清污機(jī)。

具體實(shí)施需專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)查勘后，提出設(shè)計(jì)、施工方案、報(bào)價(jià)等，在此本人只是提出個(gè)人看法。

[1]黑河塘項(xiàng)目部.南坪電站庫區(qū)反沖損失電量統(tǒng)計(jì)表.2011.

[2]黑河塘項(xiàng)目部.刪差大申請(qǐng)減負(fù)荷不同意，強(qiáng)減負(fù)荷造成欠發(fā)電量統(tǒng)計(jì).2011.

[3]無錫俊達(dá)機(jī)電有限責(zé)任公司.GD型抓斗移動(dòng)式格柵清污機(jī)說明書. 2011.

[4]曲阜恒威機(jī)電有限責(zé)任公司.回轉(zhuǎn)式清污機(jī)說明書.2011.

5 實(shí)例比較

南坪電站取水口安裝兩扇攔污柵和一臺(tái)抓斗式清污機(jī)，裝機(jī)容量3×27MW，單機(jī)額定流量34.5m3/s。位于南坪電站下游0.5km處的青龍電站首部，取水口安裝六扇攔污柵和六臺(tái)回轉(zhuǎn)格柵式清污機(jī)，裝機(jī)容量 3×34MW，單機(jī)額定流量44.26m3/s。兩個(gè)電站均為一家業(yè)主，一家設(shè)計(jì)單位，兩站在引用流量相差不大的情況下，而青龍電站又經(jīng)過南坪電站，水質(zhì)

TV732.2

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2095-2066（2016）32-0027-02

2016-11-2

芶方順（1976-），男，工程師，大專，主要從事電力運(yùn)行工作。