麻石电厂进水口拦污栅的改造措施分析

麻石电厂进水口拦污栅的改造措施分析

陶荣能

广西水利电力建设集团有限公司麻石水力发电厂 广西省柳州 545400

摘 要：拦污栅设计科学与否会对麻石电厂运作水平以及经济效益带来直接的影响，由于拦污栅而诱发的安全事故早已屡见不鲜，所以对此事予以高度重视就显得格外主要。但是从当前的发展趋势来看，麻石电厂最为突出的问题就是拦污栅总是会出现堵塞情况，因此笔者结合这一情况，从拦污栅上淤堵物清理措施、麻石电厂进水口拦污栅的改造措施、经济效益分析这几个方面进行探讨，旨在促进麻石电厂进水口拦污栅过流水平以及抗堵能力的有效提升。

关键词：麻石电厂；进水口；拦污栅；改造措施

引言

从当前的发展趋势来看，麻石电厂进水口拦污栅会发生堵塞现象，所以对其加大改造力度对提高电厂经济效益、加快电厂发展脚步等方面均有着积极的意义。鉴于此，本文从以下几个方面围绕着麻石电厂进水口拦污栅的改造措施进行探讨，旨在可以为类似工作提供有价值的信息。

1拦污栅上淤堵物清理措施

对麻石电厂进行分析后可知，该电厂共有三台机，装机容量108.5MW，设计水头18m，可用水头在8-10m以上，融江河汛期在4月-10月，来水时浪渣较多，易堵栏污栅，麻石电厂栏污栅设计允许压差5m，但由于使用时间已久，现只能到3.5m，超过了就得停机，平时有捞渣机清理，但效果不是很好，而且费时费力，打捞时，机组要减负荷进行。所以对该厂进水口拦污栅进行改造就显得格外主要。

倘若想要从根本上降低拦污栅压差，那么就要求相关人员应当在充分确保拦污栅持续运作的基础上将发电运行水头加以提升，在汛期机组夜间低峰负荷期间做好停机工作，并在此基础上借助于坝顶门机对每节拦污栅加大清理力度，显然这样做能够在无形当中减少拦污栅压差，然而夜间作业会花费较多的时间和精力，也无法充分确保工作者的人身安全。从客观的立场出发来讲，因为麻石机组进水口相关建筑物结构的原因，倘若某台机组拦污栅因为淤堵致使压差呈现出过大的状态，且进行停机清淤时，那么除了需要清淤的机组停机之外，与该机组相近的机组也要进行停机，只有这样才能达到彻底清淤的效果。

2麻石电厂进水口拦污栅的改造措施

2.1增加栅片间距

笔者对以下水电厂机组进水口拦污栅开展了相应的调查工作：一是西津水电厂；二是大化水电厂；三是岩滩水电厂；四是葛洲坝水电厂等，可以发现其栅片间距通常保持在0.12~0.25m的范围内，且发电机组转轮越大的话，那么这个时候拦污栅栅片间距就会呈现出日益增加的状态。举例说明：葛洲坝水电厂机组转轮直径通常在5.5m左右，拦污栅栅片间距是0.13m。基于封山育林、退耕还林等相关政策有效落实的背景下，漂浮物数量也呈现出日益减少的状态，所以这个时候可以把麻石电厂进水口拦污栅栅片间距增加到0.16~0.17的范围内为宜。

2.2降低栅片过流水头损失

应当在充分结合kischmer试验公式的基础上得到与之相匹配的拦污栅前后水位变化量，具体公式如下：

（1）

其中拦污栅前流速通过V表示，单位用m/s表示；栅片损失系数通过 表示；重力加速度通过g表示，单位用m/s²。对式（1）进行深度剖析之后，可以发现：假如想要最大限度地降低栅片水头损失，那么就要降低栅片损失系数

（2）

其中栅片的断面形状系数通过β表示；从客观的立场出发来讲，倘若栅片断面处于圆形状态时，那么这个时候要取1.73；假如栅片断面处于矩形形状时，那么这个时候要取2.34；如果栅片断面处于长椭圆形状时，那么此时要取1.6；栅片厚度通过 表示；栅片间距通过l表示；单位用m表示；拦污栅面和水流夹角方向通过α表示，是90°。

1. 相关人员需要把原栅片断面从原来的矩形转变成长椭圆形。借助于一定规格的无缝钢管加工而成，这样做不单单可以充分确保栅片的整体性能，还能起到降低拦污栅重量的作用。

2. 应当把原栅片间距加以拓宽，这样做不但可以从源头上降低栅片的使用量，而且还将拦污栅过流面积加以拓宽

3. 倘若想要令拦污栅结构强度得到进一步的提升，那么此时相关人员需要对以下几个部分添加一定数量的筋板：一是栅片；二是框架。进行改造之后的拦污栅请看图1所示。

图1 改造之后的拦污栅

从客观的立场出发来讲，因为每一个栅片之间经过隔板固定成一个整体，然后再安装至指定的框架之上，所以栅片往往被当作受弯构件使用，和常规横向受力梁存在着比较相同的地方。

3经济效益分析

该厂拦污栅（三台机、每台机组进水口两个）净损失在1.4m（栏污栅前后压差）左右，加上所栏杂物，年平均损失在2.0m以上，效率损失近10%，年发电量按平均4.5亿，损失电量0.45亿千瓦时。

倘若想要从根本上降低资金的过度花费，那么笔者结合自身经验建议可以将带HQ型回旋式清污机的拦污栅引进其中。针对带HQ型回旋式清污机的拦污栅来说，其简单地说是把拦污与清污结合起来的固定式连续清污设备，在无形当中把拦截在拦污栅之前的污物通过相应的齿耙运输至相应的平台上，以此来确保过流面积始终处于不变的状态。不只是这样，该机还存在着以下优势：一是该机结构并不复杂，且运作水平安全、可靠，不容易发生故障问题，时间也很长。二是省去了人为形式进行清淤的步骤，有效缓解了员工的工作压力，充分确保了员工的人身安全；三是清淤期间其他相邻机组不需要停机就能够令堵塞问题得到有效处理，在无形当中提高了机组的发电水平；四是改造之后的拦污栅进水面积要比改造前的拦污栅进水面积大出很多，在无形当中提高了发电水平。但是该机也不是十全十美的，其也存在着某些缺点，即结构繁琐，投入成本高等。但是从客观的立场出发来讲，虽然前期会花费较多的资金，但是却能得到丰厚的经济效益，用不了多长时间就能够把投资成本转过来，从长远的角度来讲是比较可行的。

结语

从拦污栅上淤堵物清理措施、麻石电厂进水口拦污栅的改造措施、经济效益分析这几个方面进行探讨，笔者结合自身经验提出合理化建议，旨在促进麻石电厂进水口拦污栅过流水平以及抗堵能力的有效提升，继而为该电厂献出自己的绵薄之力。

参考文献

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