清污機(jī)在魚梁樞紐的應(yīng)用

彭旭昌

【摘要】為解決魚梁電廠機(jī)組攔污柵堵塞對(duì)機(jī)組出力的影響而造成的機(jī)組在來(lái)水量較好的情況下不能滿帶的問題，增設(shè)清污機(jī)，清污效果明顯，使得機(jī)組效率得到很大提升，提高了其工作效率。

【關(guān)鍵詞】攔污柵；清污機(jī)；清污

1、概況

魚梁航運(yùn)樞紐由攔河壩、電站、1000噸級(jí)船閘等建筑物組成，主要建筑物自右至左依次布置為右岸混凝土接頭壩、電站廠房、9孔溢流壩、船閘和左岸混凝土接頭壩。該樞紐校核洪水位為108.518m，相應(yīng)總庫(kù)容為6.11億立方米，正常蓄水位為99.50m，相應(yīng)庫(kù)容為0.769億立方米，正常發(fā)電死水位99.00m。本工程船閘通航標(biāo)準(zhǔn)為Ⅲ級(jí)航道通航2×1000t頂推船隊(duì)及1000t貨船；水電站廠房安裝有3臺(tái)單機(jī)容量為20MW的燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量60MW。

2、機(jī)組攔污柵堵塞對(duì)機(jī)組出力的影響

魚梁電廠進(jìn)入汛期以來(lái)，在來(lái)水量較好的情況下機(jī)組不能滿帶的矛盾日益凸顯。初步考慮造成機(jī)組在來(lái)水量較好的情況下不能滿帶的原因，主要有三個(gè)方面：1.新蓄水水庫(kù)，上游垃圾較多，造成攔污柵堵塞嚴(yán)重；2.機(jī)組設(shè)計(jì)效率較低，且機(jī)組協(xié)聯(lián)曲線按原設(shè)計(jì)值，與實(shí)際運(yùn)行工況有差異，機(jī)組運(yùn)行效率不高；3.原魚梁樞紐選址位于現(xiàn)廠房下游十公里處，現(xiàn)廠房下游河床排水不暢，造成機(jī)組滿帶時(shí)下游水位上漲過(guò)快，機(jī)組水頭無(wú)法滿足在高于額定水頭運(yùn)行。其中，新蓄水水庫(kù)的上游垃圾較多，攔污柵的前后壓差大，使得攔污柵堵塞嚴(yán)重是造成機(jī)組在來(lái)水量較好的情況下不能滿帶的主要原因。因此，增設(shè)清理上游垃圾的清污機(jī)就顯得尤為重要。

3、增設(shè)清污機(jī)

3.1 清污機(jī)主要功能及工作原理簡(jiǎn)介

該清污機(jī)的結(jié)構(gòu)型式、布置及清污現(xiàn)場(chǎng)情況如圖1所示，它主要用于清除電站進(jìn)水口攔污柵前附近和附著在攔污柵上的污物，進(jìn)行清污作業(yè)時(shí)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行至需要清污的工位自動(dòng)或手動(dòng)對(duì)位后，由起升機(jī)構(gòu)帶動(dòng)耙斗進(jìn)行升降，在液壓清污抓斗的機(jī)架上設(shè)有密閉的液壓站，通過(guò)和耙斗同步收放的電纜，將動(dòng)力電源和控制信號(hào)輸送至該液壓油箱，使耙斗根據(jù)控制信號(hào)要求的指令通過(guò)油缸實(shí)現(xiàn)耙斗的開閉。清污時(shí)，耙斗的耙爪呈張開狀，耙斗下降時(shí)，其耙斗的鏟齒可鏟下攔污柵上附著的污物，耙斗的耙爪閉合后，可抓取鏟齒鏟下的污物。

3.2 該清污機(jī)主要特點(diǎn)

3.2.1 耙斗開閉采用液壓驅(qū)動(dòng)，使耙齒具有足夠的插入力；

本機(jī)所用耙斗為液壓驅(qū)動(dòng)式耙斗，該耙斗可用于清除水草、莊稼禾稈、竹枝之類的難以清除的污物。該耙斗的閉合采用液壓驅(qū)動(dòng)及耙斗自身足夠的重量，使耙斗的斗齒具有足夠的插入力，使其具有很好地清除水草、枝桿類污物的效果，并便于對(duì)耙斗的維護(hù)。

3.2.2 設(shè)有自動(dòng)對(duì)軌機(jī)構(gòu)，使耙斗自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)清污工位，提高了其工作效率；

進(jìn)行清污機(jī)自動(dòng)對(duì)位時(shí)，當(dāng)清污機(jī)接近對(duì)位工位，清污機(jī)可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換為慢速運(yùn)行，然后到位后自動(dòng)停止。清污機(jī)的對(duì)位在清污機(jī)的最低速擋進(jìn)行，當(dāng)清污機(jī)的操作擋位于其它擋位時(shí)，清污機(jī)可以方便地越過(guò)不需要停機(jī)清污的擋位。

3.2.3 具有自動(dòng)、手動(dòng)兩種操作方式，兩種方式可任意切換；

清污機(jī)可手動(dòng)操作，也可自動(dòng)操作。手動(dòng)操作時(shí)每操作一次僅完成一個(gè)所操作的工步，自動(dòng)操作時(shí)，發(fā)出清污指令后，可自動(dòng)完成一個(gè)清污作業(yè)的工作循環(huán)。

3.2.4 設(shè)有過(guò)載和松繩保護(hù)機(jī)構(gòu)。

在起升過(guò)程如出現(xiàn)過(guò)載時(shí)，過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)會(huì)發(fā)出過(guò)載信號(hào)，使電機(jī)停止起升，以防拉壞清污機(jī)或攔污柵的構(gòu)件。在下降過(guò)程如出現(xiàn)卡阻使鋼絲繩松馳時(shí)，松繩保護(hù)機(jī)構(gòu)可使電機(jī)停止下降，以防出現(xiàn)鋼絲繩亂繩。

4、增設(shè)該清污機(jī)后的效果

清污機(jī)自運(yùn)行以來(lái)，清污效果明顯，在每次清理攔污柵后機(jī)組效率得到明顯提升，使得該廠機(jī)組不能滿帶的矛盾得到很大地改善，提高了其工作效率。

自7月20日進(jìn)入洪水期以來(lái)，魚梁電廠在20日至30日期間共進(jìn)行了5次機(jī)組攔污柵清污工作。從表1數(shù)據(jù)分析，在每次清理攔污柵后機(jī)組效率得到明顯提升，但在六個(gè)小時(shí)后攔污柵堵塞明顯，在12個(gè)小時(shí)后堵塞較為嚴(yán)重。

在29日機(jī)組清理攔污柵后，全廠出力可滿帶60MW六個(gè)小時(shí)左右，29日三臺(tái)機(jī)組清理攔污柵后出力滿帶情況如表二所示，由表2數(shù)據(jù)（7月29日）分析：

a）在15時(shí)（機(jī)組攔污柵清理后），毛水頭可達(dá)到8米左右，機(jī)組凈水頭在7.5-7.8米之間，各機(jī)組導(dǎo)葉開度在84%-86%之間，全廠出力可滿帶（60MW），此時(shí)機(jī)組效率較高。

b）在18時(shí)，毛水頭7.8米，機(jī)組凈水頭在7.2-7.5米之間，各機(jī)組導(dǎo)葉開度在87%左右，全廠出力58.3MW，此時(shí)攔污柵稍微堵塞，效率下降，但若增加導(dǎo)葉開度，全廠出力仍可以增至60MW。

c）在21時(shí)，毛水頭7.7米，機(jī)組凈水頭在6.8-7.3米之間，各機(jī)組導(dǎo)葉開度在87%-90.26%左右，全廠出力56MW，此時(shí)攔污柵堵塞增大，效率繼續(xù)下降，但若增加導(dǎo)葉開度，全廠出力可以增至59-60MW。但若此時(shí)繼續(xù)開大導(dǎo)葉開度增加出力，出力將繼續(xù)下滑，無(wú)法穩(wěn)定在一固定值。

由以上數(shù)據(jù)交叉對(duì)比分析可知，在我廠毛水頭高于7.5米，機(jī)組攔污柵不堵塞的理想狀態(tài)，各機(jī)組的實(shí)際水頭在7.5米左右的情況下，我廠機(jī)組能長(zhǎng)期達(dá)到滿發(fā)60MW的能力。

5、效益分析

由此可見清污機(jī)在對(duì)電廠所產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益中所處的重要地位，通過(guò)清污機(jī)可以及時(shí)、高效地清理在水庫(kù)蓄水期上游垃圾，對(duì)于改善庫(kù)區(qū)水質(zhì)，避免污物長(zhǎng)期淤積、腐爛造成部分水域的水富氧化，降低了環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)，保證庫(kù)區(qū)水源水質(zhì)的安全。最大程度上減少了攔污柵的前后壓差，有效地保證了攔污柵的安全，為汛期機(jī)組的穩(wěn)發(fā)、滿發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

利用清污機(jī)清污，減少了人工清污產(chǎn)生的費(fèi)用，減少停機(jī)清污產(chǎn)生的電量損失，減少了水頭損失，增加了發(fā)電量，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

結(jié)論

清污機(jī)解決了機(jī)組攔污柵堵塞對(duì)機(jī)組出力的影響，有效提高了清污效率，增加機(jī)組利用率，增加發(fā)電收益，大大提高了清污工作的安全性和可靠性，從長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的考慮發(fā)電廠裝設(shè)一臺(tái)清污機(jī)，投資較小，效益較高，優(yōu)勢(shì)明顯，具有同類電站很好的推廣價(jià)值。