水电站技术供水系统节能设计探讨

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1、第32卷第6期水电站机电技术Vo1．32NO．62009年12月Mechanical&E[eetriea

2、TechniqueofHydropowerStationDec。200917水电站技术供水系统节能设计探讨乌晓明(重庆涪陵水利电力勘测设计院，重庆涪陵408000)摘要：针对水电站运行期间的节能降耗。探讨了水电站技术供水系统节能设计的方式和途径，介绍了顶盖取水、射流泵供水等节能供水方案，分析了在水电站技术供水系统中，采用变流量供水的理论依据和实施方案。关键词：水电站；技术供水系统；节能设计；探讨中图分类号：TK730．4文献标识

3、码：B文章编号：1672—5387(2009)06—0017—03水电是一种可再生的清洁能源，增大水电的电组冷却水。由于是利用转轮漏水和剩余能量供水，量，对减少燃煤消耗，减少温室气体排放起到非常重节省了水能，同时具有系统简单、供水水质好、节省要的作用。近年来，国家陆续出台了一系列政策，鼓投资、运行安全可靠、简化运行管理的特点，是最为励发展清洁和可再生能源；同时，也相继出台了一系节能的一种供水方式。列节能减排的文件和法规。在新修订的《水电工程在1980年前后，国内就开展了顶盖取水系统相可行性研究报告编制规程》DL／T5O2O一2007

4、中，也关研究和试验“。试验成功后，在西河一级、鲁布增加了“节能降耗分析”章节，要求在设计阶段对水革、漫湾、石板水、姚河坝等大、中型电站数十台机组电站在施工期和运行期的节能和降耗进行详细分上成功应用，运行水头最高的已超过300m，水头低析、论证，降低水电站的用能指标，达到节能减排的的电站平均水头为93ITI。实际运行情况证明，这是目的。水电站在运行期的能耗主要在厂用电的消耗一种非常值得推广的技术，应成为水头大于150ITI上，而技术供水系统的电能消耗在厂用电系统中占的混流式水轮机组首选的冷却供水方案。有较大的比例。研究技术供水系统节能

5、设计方案，从已运行电站的情况看，采用顶盖取水，尚应注对水电站节能降耗运行具有重要意义。意以下问题：①顶盖取水的可取水量和水压随机组的转速、功率上升而升高，同时与水轮机转轮结构、1水电站技术供水系统节能供水方式选择上迷宫环结构和密封间隙大小密切相关，理论计算水电站技术供水对象主要是水轮发电机组、水值与实际值往往有一定差异，因此应在系统设计时冷变压器、水冷式空气压缩机、水冷式空调制冷机组注意留有备用和安全措施；②新机组订货时，应与厂及其它需水冷却或润滑的设备。家沟通协商，对转轮是否设置泵板加以研究，如是技根据我国电力行业标准《水力发电厂

6、机电设计术改造，则应对是否需要封堵部分泄水孔进行论证规范)DL／T5186—2004，水电站技术供水方案主要和试验；③从部分电站运行情况看，有的机组顶盖取有水泵供水、自流供水和自流减压供水。另外，在部水水量尚不能全部满足技术供水总量要求，但基本分多泥沙电站和水质较差的电站，近年来发展起来可以满足发电机空冷器的用水，在此情况下，机组其一种循环冷却供水系统，即将冷却水通过水冷却器余轴承用水应考虑由其它供水方式解决。1．2射流泵供水冷却后反复循环使用。在以上供水方案中，均需要射流泵供水具有结构简单、工作可靠、成本低及消耗电能或水能。根据一

7、些电站的实践经验，并结维护方便等特点。在供水系统中，射流泵的工作流合《水力发电厂水力机械辅助设备系统设计规定》量和吸入水量全部被有效利用，故效率可达6O～DL／T5066—1996中的相关规定，在水电站技术供水系统设计时，如从节能的角度，应重点研究顶盖取65。2O世纪8O年代，射流泵供水在我国的南水、水、射流泵供水和自流一水泵加压供水等供水方案。收稿日期；2009—09—281．1顶盖取水作者简介：乌晓明(1970一)，男，高级工程师，从事水电站水力机械设计工作。顶盖取水是利用水轮机转轮上迷宫环漏水供机18水电站机电技术第32卷大寨

8、、白山、龙羊峡、东江等电站得到成功采用。2变流量技术供水系统1991年，70～170m水头段射流泵已经实现了系列化并通过了水规总院的验收。。2．1水电站技术供水水量及变化特点射流泵供水的功率消耗计算式为：要实现水电站技术供水系统节能运行，除采用N=：=9．81Q0HKl叩1啦顶盖取水和射流泵供水等供水方案外，还应重点研Q0一射流泵工作流量Qo—Q／(1+q)(m。／s)究采用变流量技术供水系统。在水电站技术供水量Q一技术供水流量(m。／s)中，一般有7O以上是用于发电机空气冷却器，另口一流量比q—Q／Qo由射流泵设计计算确定，外推力

9、轴承冷却水量约占1O，对大型水电站，如一般可取0．85～0．9变压器采用水冷，也需要耗用一定的水量。Q。一吸上流量(m。／s)发电机空冷器(包括水冷变压器)的用水量主要H一工作水头(m)与发电负荷和损耗相关(图1)“，而推力轴承的冷K