文档介绍：附件1
中国石油天然气股份有限公司
科学研究与技术开发项目
开题设计报告
项目名称:大湾二级水电站前池自动捞草机应用
课(专)题名称:大湾二级水电站前池自动捞草机应用
组织编制部门:水电厂企管监督部
编制单位:水电厂水电作业区
编写人:朱占军
2005年 10月 18日
一、国内外现状、技术发展趋势、生产需求和市场前景
1、国内外现状
水力发电站发电引水过程中,由于水流中含有大量杂草、树枝等污物,在流经发电进水口拦污栅时被拦截,导致发电进水量不足、机组负荷降低。严重时拦污栅被堵满,人工不能即使清理,导致机组进水不足、造成事故停机。
2、技术发展趋势
面对污物堵塞拦污栅、影响机组正常运行的问题,国内部分中小型水电站目前均广泛采用回转式或移动翻转式自动清污机清理堵塞物。其基本原理是:自动捞草机通过回转的齿耙将拦污栅拦截水流中所挟带的污物(树枝、树叶、杂草、生活垃圾、浮冰等)捞到桥面上,用皮带输送机或其他方式运走,避免有害污物进入引水道内,保证机组或其他设备与结构顺利运行。
3、生产需求
玉门油田所属大湾二级水电站和龙腾水电站坐落在昌马总干渠上,每年汛期由于水库排洪排沙,大量的杂草、树木、工程垃圾等顺水而下,在电站闸房和前池进水口处被拦污栅拦截,大量淤积在拦污栅前,造成电站进水不畅。为保证发电进水,都需要组织大量人力进行人工打捞,由于人工捞草工作量大、缓慢,不能及时清除和积聚在栅前的污物,仍严重影响水电站正常工作,多次造成发电用水量不足,进而导致机组减负荷或事故停机。
二、研究目标和主要研究内容
龙腾水电站处于大湾二级水电站下游,其发电用水是由大湾二级水电站尾水过流。因此,在大湾二级水电站进水口实现自动清污,在上游清除堵塞物,龙腾水电站的进水堵塞问题同时也得到了解决。
通过引进先进技术,实现机械自动清污,减轻劳动强度,解决进水不畅、影响机组安全运行的问题,是提高水电站效益的有效手段之一。
三、关键技术和技术研究路线(方案)比选
关键技术:自动捞草机的选型及最佳安装位置的选择。
选型:
移动伸缩式清污机
该设备主要由行走机构、开合机构、升降机构、伸缩机构、耙斗机构、防倾机构、配重机构、自控系统(组成主机)以及格栅、污物车、轨道等组成。主要技术原理是:主机在轨道上行走(移动)至需要清污的格栅处,伸缩机构、升降机构、开合机构的有序连动使耙斗机构实现清污动作并复位。全部动作都由自控系统控制实现,为了方便操作,共设有动、连动三种自动控制方式。该设备只有一台主机就能管理多个格栅的清污工作,具有高效、安全、节能等特点,可使泵站清污设备的投资成本和运行费用明显降低。(1)伸缩机构、升降机构、开合机构的有序连动使把斗机构实现清污动作。(2)翻斗机构能自动翻转(倒出污物)及自动复位。(3)自控系统采用了较先进的可编程控制器(PLC),可靠性高。该设备技术基本成熟,广泛应用于电站中。主机采用了防倾机构和配重机构、钢丝绳采用了防松机构、电气系统设置了过载保护功能等,整套设备有较高的安全性。
回转式清污机
回转式清污机固定安装在泵站、电站、倒虹吸等水工建筑物的进水口处,它以拦污栅拦截水流中所挟带的污物(树枝、树叶、杂草、生活垃圾、浮冰等),并通过回转的齿耙将其捞到桥面上,用皮带输送机或其他方式运走,避免有害污物进入引水道内,保证机组或其他设备与结构顺利运行。由于每个耙齿都插入栅面内一定深度,故栅面上的污物被强制随齿耙运动,当齿耙转到栅体顶部,牵引链条换向时,齿耙也随之翻转,此时耙上的污物脱落到工作桥面或皮带输送机等设施上,被送出桥面。
回转式清污机是将拦污和清污结合为一体的固定式连续清污设备。它主要由栅体、清污耙(齿耙)、传动系统三个部分组成;根据引水道底污物情况,有时在栅体底部增设辅助栅。
根据大湾二级水电站水工建筑物实际情况,建议选择回转式清污机。自动化程度不高,便于维护使用以及故障检修。
方案一
引水渠宽12m,闸房拦污栅分两段,每段约6m。在电站引水口(闸房)拦污栅前安装一台自动捞草机,在水工建筑物上方架设导轨,自动捞草机可在两个拦污栅之间移动清污。拦污栅上方安装输送带,将污物送出。
优点:闸房是引水口第一道拦污栅,自动捞草机在此处将大量污物打捞排除,极少量污物进入渠道,通过前池拦污栅拦截,基本不影响正常进水,清污效果明显。
缺点:
1、闸房拦污栅跨度大,设备制造成本高。
2、自动捞草机外形较高,而闸房水工建筑物低,设备安装空间不足,需对水工建筑物进行大范围改造,不易施工。
设备投资:自动捞草机 2台 7万元/台共14万元
输送机 1台 5万元/台共5万元
合计19万元
方案二
引水渠宽12m,前池拦污栅分为三段,每段立柱跨度4m。拆除闸房拦污栅,在电站前池拦污栅前