五強溪電廠汛期浮渣清理對發電效率影響探討

（五強溪電廠懷化市419636）

五強溪電廠汛期浮渣清理對發電效率影響探討

蔡軍

（五強溪電廠懷化市419636）

文章探討了五強溪電廠在主汛期利用泄洪棄水機會，進行攔污排及進水口前浮渣清理作業對機組效率的影響，抽取某一年汛期浮渣清理前后機組水頭、負荷、導葉開度實際數據，探討清理作業對機組效率的影響。為水電廠浮渣清理工作的可行性和經濟性提供理論依據。

機組效率浮渣清理電量水量

引言

五強溪電廠位于沅陵縣沅江干流上，屬季調節水庫。總裝機120萬kW·h，安裝5臺24萬kW混流式機組，額定水頭44.5m。每年4～9月為主汛期，來水充沛，但不可避免的帶來上游大量浮渣。五強溪電廠在泄洪時，利用清渣船對上游攔污排及進水口前浮渣進行清理。但因在清理浮渣過程中，部分浮渣下沉，堆積在機組攔污柵前，導致機組效率有所下降。現對浮渣清理前后機組的效率進行比較分析，為后續同類工作的可行性提供理論支持。

2015年汛期開展浮渣清理工作后，針對機組效率下降問題進行探討。

清理前，以5月28日進行清理作業為界。沖渣后，于6月8日再次工作。

全廠機組電量、水量損失主要分以下兩種情況：

（1）水頭較高時（＞45m），機組滿負荷運行，其損失主要表現為水量損失。

（2）水頭較低時（＜45m），導葉滿開度運行，其損失主要表現為電量損失。1比較沖渣前后相同水頭、滿負荷機組的導葉開度，估算沖渣后各機組水量損失

（1）1#機組（圖1）。

圖1 沖渣前、后同水頭同負荷下開度比較折線圖

（2）2#機組（圖2）。

圖2 沖渣前、后相同水頭負荷下開度比較折線圖

（3）3#機組（圖3）。

圖3 沖渣前后相同水頭負荷開度比較折線圖

（4）4#機組（圖4）。

圖4 沖渣前、后相同水頭、負荷開度比較折線圖

（5）5#機組（圖5）。

圖5 沖渣前、后相同水頭、負荷開度比較折線圖

以上數據分析比較可知，在相同水頭且機組滿負荷情況下，根據機組導葉開度的增加量，估算出機組發電流量損失如下：1#～5#機組導葉開度增加量：4.98%、7.65%、4.79%、4.04%、3.93%；機組流量損失：31m3/s、48m3/s、30m3/s、25m3/s、24m3/s。

2 水頭較低時（＜45m），機組滿開度運行，主要為電量損失

分別取45m，44m，43m，46m水頭下1#～5#機組負荷和對應機組開度，分析同一水頭下的負荷、機組開度變化趨勢。

（1）45±0.2m水頭（表1，圖6）。

表1 1#-5#機組45m水頭沖渣前后開度出力變化表

圖6 45m水頭下各機組損失電量所占比例

由以上圖表對比分析可知：沖渣后45m水頭下1#～5#機組每日總計損失電量47.76萬kW·h。其中1#機損失占總損失的31%，2#機組損失占總損失的34.7%，3#機組為5.03%，4#機組為14%，5#機組為15.33%。

（2）44±0.2m水頭（表2，圖7）。

表2 1#～5#機組44m水頭沖渣前后開度出力變化

圖7 44m水頭下各機組損失電量所占比例

（3）43±0.2m水頭（表3，圖8）。

表3 1#～5#機組43m水頭沖渣前后開度出力變化

圖8 43m水頭下各機組損失電量所占比例

（4）46±0.2m水頭（表4，圖9）。

表4 1#～5#機組46m水頭沖渣前后開度出力變化

圖9 各機組在各水頭下日損失電量趨勢圖

由以上圖表可知：

（1）（43～45）m水頭：1#-5#機組浮渣清理后,平均出力下降：0.77、0.94、0.16、0.32、0.26。開度增大：0.71%、4.7%、3.49%、0.3%、0.27%；沖渣期間損失電量：2.25、2.74、0.45、0.92、0.76。沖渣后每日損失電量：22.56、18.48、3.72、7.56、6.24（單位：萬kW·h）。

（2）在（43～45）m水頭范圍內，沖渣后各機組出力均有下降，沖渣后1#、2#機組每日損失電量明顯高于其他機組，受沖渣影響最為明顯。3#、4#機組受沖渣影響不大,見表5。

表5 不同水頭下，各機組日損失電量

（3）46m水頭下沖渣后每日損失總電量0.24萬kW·h。由于46m水頭高于額定水頭，沖渣前后機組均滿發，此時負荷基本無變化，所以46m水頭負荷變化不計入損失電量。

（4）水頭大于45m，機組滿負荷運行，各機組在相同水頭時，導葉開度增加量依次為4.98%，7.65%，4.79%，4.04%，3.93%；估算出各機組流量損失：31m3/ s，48m3/s，30m3/s，25m3/s，24m3/s。趨勢如圖10。

（5）不同水頭沖渣后全廠損失總電量比較。水頭小于45m，損失電量波動不大，水頭高于額定水頭45m時，沖渣后損失電量減少明顯。趨勢如圖11。

圖10 各機組水量損失折線圖

3 結語

圖11 沖渣后各水頭下全廠損失電量趨勢圖

對于五強溪電廠，水頭小于46m時，沖渣會有電量損失，每日損失電量平均為53.9萬kW·h（45 m、44m、43m）。由于汛期時上游所來浮渣較多，如不及時清理，堆積在攔污排前，浮渣壓力過大可能對攔污排造成損壞。所以沖渣作業需綜合考慮安全與經濟效益的關系，根據實際運行方式全面考慮。盡量減少沖渣作業次數，減少電量損失。同時提高沖渣效果，減少浮渣對攔污排及進水口閘門的壓迫。也可避免沖渣后機組反沖對機組帶來的損傷。

2016-11-28）

蔡軍（1989－），男，湖北隨州人，大學本科，助理工程師，從事水力發電廠運行維護及技術管理工作。