淺談抽水蓄能電站技術供水系統設計與研究

張曉偉

摘 要：電站運行的安全可靠性直接關乎到民生。鑒于目前抽水蓄能電站機組技術供水系統的運行質量上所存在的問題影響到了其性能的可靠性。為了提高電站運行的安全系數，就要根據需要對于抽水蓄能電站技術供水系統進行科學性地改造，使其加大穩定運行力度。該文針對抽水蓄能電站技術供水系統設計與研究進行探討。

關鍵詞：抽水蓄能 技術供水 技術改造

中圖分類號：TV743 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098x（2014）01（a）-0023-01

抽水蓄能電站技術供水系統的組成中，除了水源之外，還有管網和兩側控制元件。作為機電設備的冷卻、潤滑用水，其是要確保用水設備對于水的各項指標合格，其中包括用水量、水的溫度、水壓以及用水質量等等，在使用的過程中，都要確保其符合用水標準。

1 技術供水控制系統

技術供水控制系統在設計上采用中央處理器對于信息進行處理和傳送。水電站所采用的技術供水方案包括有兩大類，即一次供水和循環供水。結合供水的之際情況，還會將兩種方案互補，采用混合式方案供水。一次性供水所采用的方式為開敞式的，循環供水則是經過了一次冷卻之后，進行了二次冷卻。從技術供水系統的設計上來看，一次性供水設計比較簡單，當電站機組在運行的過程中，將所產生的熱量被冷卻器帶走之后，冷卻水被直接排放到尾水。循環用水首先是經過一次冷卻，將電站機組所產生的熱量被潔凈水帶走一部分，其中的熱量經過河道里的二次冷卻器傳送到河水當中。對于技術供水方案的選擇，在確保電站機組運行穩定性的同時，還要操作簡單，運行便利，并且容易檢修。技術供水系統的運行，要充分符合經濟合理性，因此在低成本投入的同時，還要降低運行費用，以做到設備布置合理。

2 技術供水系統設計

某水電站所在地域為溫室氣候，平均氣溫為21.5 ℃，年最高溫度平均為38.4 ℃，最低溫度為-0.3 ℃。受到當地氣候特點的影響，這里的氣候濕度為73%～78%，水溫的溫差大約為6 ℃，最高水文可以達到19.5 ℃，最低水文為13.2 ℃。沙流量計算中，多年以來平均的流量可以達到1283 m3/s。當水庫處于正常蓄水狀態，其水位可以達到大約11 m，發電機組額定裝機容量為45 MW。

在進行技術供水系統設計中，要根據設備應用情況進行設計。電站所使用的技術用水設備主要有機組主軸工作密封、空氣冷卻器和軸承循環油冷卻器。

2.1 密封用水系統設計

在機組的主軸工作過程中所使用的密封用水要求為潔凈水。系統的供水和排水的設計程序結合了生活引水方案，即水庫的水經過濾水器之后，進入到加壓水泵，進入到全自動濾水器中經過過濾之后，進入到生活用水池當中。經機組主軸工作密封用水排放到下游的尾水。

電站生活用水量的設計為20 m3/h，發電機組主軸密封用水量13 m3/h。生活用水池為高位水箱，其被分成2個可以連通的蓄水箱。在每一個水箱內，都安裝有浮球信號裝置，當水位低于控制水位的時候，就會有發出報警信號。其中的一個水箱需要清洗，可以使用另一個水箱的信號器控制水位，主要是對于水泵的啟動和停止有效控制。此外，還要在水泵的進口處和出口處各安裝1個檢修閥，出水管還要安裝壓力表、止回閥。

2.2 冷卻用水系統設計

一次性供水設計，一般會選取三臺供水泵進行集中供水，其中的一臺為備用水泵，每一臺供水泵都對應著一臺機組。供水以及排水的路徑設計為：取水管從水庫取水，經過水庫的出水管進入到自動濾水器當中，從濾水器的出水管流入到供水管中，經過發電機的冷卻器排放到流道內。

選擇水泵要根據運行的可靠性和安全性。技術供水泵按照規定流量選擇，水泵的控制方式上，3臺水泵中的每一臺水泵都可以向另外兩臺供水。具體而言，在水泵開機之前，就要啟動一臺水泵，可以檢測水泵是否有故障，以便于啟動下一個泵。機組進入到運行狀態，如果水泵持續2 min時間都維持在壓力值地域整定值，就會出現報警信號。

循環供水設計，（1）集中循環供水方式，集中循環供水方式具有較高的可靠性。通常而言，只要做好水泵備用工作就可以了。循環供水系統的循環路徑設計可以采用以下方案：水源輸入到水泵當中，經過了二次冷卻器和機組冷卻器，流入到水池中。那么，循環供水方式就可以設計為：水源從循環水池中輸入到水泵當中，經過水泵的出水管后，進入循環冷卻器，再從出水管流入到循環水池。當發電機組處于運行狀態的時候，就產生熱量。冷卻的循環水進入到發電機組當中之后，就會將熱量帶走，排入到循環水池當中。此時，再一次經過循環水泵進入到循環冷卻器當中，通過循環冷卻器與外部的水之間實行熱交換，以使水溫達到規定的要求。在整個運行的過程中，循環水會由于蒸發、滲漏等等客觀因素而導致水量較少，因此要及時補水。（2）循環水池，循環水池的作用是穩定循環水不會由于發生化學反應而變質，主要體現在其能夠使冷卻水的水壓穩定下來，以確保水面能夠與大氣相接觸。剛剛投入使用的循環水池一定要清洗干凈，還要設計排空水管。

3 結語

綜上所述，抽水蓄能電站所使用的技術供水系統采用合理的設計方式，解決了系統在運行過程中所存在的實際問題。不但可以滿足電站機組所要求的各種工況運行要求，而且還提高了開機成功率，使電站機組的運用具有更高的安全系數。鑒于目前電站機電設備系統對于自動化程度的更高要求，在技術供水系統的未來設計中，對于系統設計進行進一步完善。

參考文獻

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