强烈推荐小河水电站技术供水系统技改的可行性研究报告.docx
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强烈推荐小河水电站技术供水系统技改的可行性研究报告
阿坝州松潘县小河水电站技术供水系统改造工程
可研设计报告
2013年2月初，应四川远东华人集团有限公司所属阿坝州松潘县小河水电站邀请，我单位派技术专家至小河水电站现场对该电站技术供水系统改造项目进行实地勘察。
在现场，我单位专家与电站负责人和技术人员一起进行了认真的讨论研究，根据小河水电站技术供水系统现状、结合电站生产运行情况及电站厂房结构特征，初步确定了将技术供水系统改造为循环供水方式的总体方案。
根据我公司多年循环供水系统技术成功经验，针对本电站实际情况，我们按初步设计阶段要求进行了设计计算，并做出了以下可行性设计方案供电站业主单位审批。
我单位可总体承担小河水电站循环供水系统改造工程，负责提供本改造工程的设计、所有设备的供货与采购、设备的工厂试验、包装、运输、交货、现场开箱检查、土建及安装、现场试验、试运行、交接验收，并提供技术服务等工作。
1工程概况
1.1电站概况
小河水电站是涪江上游第一级电站，电站库区位于松潘县施家堡乡双河村，厂房位于松潘县小河乡丰河村。
电站由首部枢纽、引水工程及厂区枢纽组成，库容96万方，引水隧洞长11.3km，设计水头216m，装机容量2×24MW，年利用小时数5125h。
丰岩堡水电站是涪江上游第二级电站，电站闸坝位于松潘县小河乡丰河村，厂房位于松潘县小河乡丰岩村。
电站由首部枢纽、引水工程及厂区枢纽组成，引水隧洞长7.5km，设计水头172m，装机容量2×22MW，年利用小时数为5180h。
小河水电站电量经一回110KV线路送入丰岩堡升压站，升压至220KV，与丰岩堡水电站电量汇合，经一回220KV线路送至平武水晶变电站并入国家电网。
小河丰岩堡水电站于2006年7月18日经四川省发改委核准，2007年3月开工，2007年7月正式动工建设，2012年6月完成全部土建及机电安装工程。
1.2技术供水系统基本参数及要求
配套装机容量：
2×24KW
机组额定水头：
216m
机组型式：
立轴混流式
单机总冷却水量：
≥260m3
电机功率：
75KW
技术供水系统改造为循环供水方式后，供水系统中增加了尾水冷却器、管路、弯头、阀门等，加大了系统总的水力损失。
但电站原供水泵选型设计时富裕度偏大，（例：
下游仙女堡水电站2×38MW机组技术供水系统所需的冷却水量为单机400m3，水深约3m，尾水冷却器布置在靠小河水电站厂房侧的边墙上；为更好的冷却效果、防冻、防锈、防漂浮物，尾水冷却器最高散热管高程低于该段渠道的最低水位；尾水冷却器采用壁挂式结构，其底部置于渠道底板，上部用不锈钢膨胀螺栓固定在边墙上；尾水冷却器设计为可拆卸结构，便于以后检修；尾水冷却器底部最低散热管与渠道底板之间应留有足够的防止淤积空间；尾水冷却器DN200进水管接自原机组冷却水排水管，DN200出水管接至循环水池。
方案一的优点：
增加的管路更短，减少水力损失，施工更方便；枯水期该段渠道内水流很缓，便于冷却器安装；便于吊车施工。
缺点：
尾水冷却器依靠尾水流动带走热量，该区域枯水期水流太缓，不利于热交换，设备效率降低，需大大增大尾水冷却器散热面积来消除此不利条件，增大投资。
（２）方案二：
尾水冷却器布置在渠道汇合段之后
尾水冷却器共2台套（每台机组1台套），布置丰岩堡水电站底栏栅坝取水渠道与小河水电站尾水渠汇合段之后的渠道内。
该段渠道宽4m，水深约3m，尾水冷却器的安装布置方式与方案一基本相同。
方案二的优点：
尾水冷却器始终受水流冲刷，换热效果更好；尾水冷却器体积减小、重量减轻，节省尾水冷却器设备投资；因该段渠道一致受水流冲刷，渠道底板不易淤积；
缺点：
尾水冷却器布置在该区域受小河水电站尾水冲刷力更大，设计需增加结构强度，安装也要求更加稳固；本改造项目按不停机方案实施，但是若尾水冷却器受尾水水流冲击无法正常安装时，则不得不降低机组负荷或停机才能实施；尾水冷却器出水管至循环水池段的管路增长，加大了管路投资和系统水力损失；不方便吊装，需更大吨位吊车进行吊装。
小河水电站水库有一定调节能力，若提前计划、合理调度，做好准备工作，能在不损失发电量的前提下定时短期停机进行尾水冷却器安装；经计算，虽然系统水力损失增加，但水泵扬程的富裕度能确保系统正常稳定运行。
综合比较，推荐采用方案二，将尾水冷却器布置在渠道汇合段之后。
9.3尾水冷却器性能保证
（1）尾水冷却器刚强度保证设计有足够余量，确保在本电站对外交通条件下的运输过程不变形，在本电站环境条件和机组正常的出力范围内，均能保证机组能正常运行。
（2）在正常使用条件下，尾水冷却器正常设计使用寿命保证不低于20年。
（3）尾水冷却器进出口水力损失不大于8m。
（4）尾水冷却器设计成可拆卸结构，以方便尾水冷却器的安装和检修。
（5）尾水冷却器及其附属设备，其材料表面均作防锈、防腐、防结垢、防微生物生成处理。
（6）尾水冷却器管路全部采用全新、优质无缝钢管（牌号为20＃），管径和管壁厚度预留足够的腐蚀余量，以保证至少20年的设计使用寿命。
（7）固定尾水冷却器的可拆卸连接螺栓、螺母等采用不锈钢材料制造。
（8）尾水冷却器出厂前按设计要求的试验压力进行耐压试验，试验压力为1.5MPa，历时1h，不应有渗漏和变形。
（9）尾水冷却器的制造按标准精确制造，制造公差按GB标准，焊接设计和制造按《钢制压力容器（GB150）》的规定进行。
（10）单台套尾水冷却器额定流量260m3。
9.6尾水冷却器技术性能保证和技术明细表
技术性能保证和技术参数明细表
序号
项目
数量及参数
1
尾水冷却器型式
立式
2
尾水冷却器型号
XHL-XH-24260-L
3
配套机组容量（MW）
24
4
尾水冷却器数量（台套）
2
5
工作压力（MPa）
1.0
6
试验压力（MPa）
1.5
7
额定流量（m3h）
260
8
尾水冷却器最高进水温度（℃）
≤30
9
尾水冷却器最高出水温度（℃）
≤25
10
尾水最高温度（℃）
≤20
11
进、出水总管公称通径（mm）
DN200
12
水力损失（m）
≤8
13
换热管直径（mm）
32
14
换热管材料
20＃无缝钢管
15
表面处理
低热阻防腐防锈涂料
16
连接螺栓螺母材料
304不锈钢
17
尾水冷却器正常使用寿命
不小于20年
10投资估算
以下投资估算是根据我单位改造项目多年经验及本电站初步设计方案作出，供业主审批。
10.1投资估算表（推荐方案）
注：
推荐方案的尾水冷却器布置在尾水汇合段之后；循环水池采用钢结构。
序号
项目名称
技术说明
价格
（万元）
备注
1
机电设备费
尾水冷却器及其附属设备；
管路，无缝钢管，各型；
管路附件，弯头、法兰、螺栓、螺母等；
自动化元件（含水池水位控制箱）；
钢结构水池
62.00
2
安装费
尾水冷却器安装；
新增设备及管路安装；
钢结构水箱的安装
9.50
3
土建工程费
水池基础处理及水池垫层铺设；
砼开孔及修补等
7.00
4
设计费
可行性研究设计；
技施设计
2.50
4
设备运输费
所有设备分多批次运输
3.00
5
工程管理费
约为项目投资的2%
2.00
6
技术服务费
现场技术指导、技术监督等
1.00
7
不可预见费
1.50
合计
88.50
单位：
四川华水工程技术开发有限公司
代表（签字）：
日期：
2013年2月22日
10.2投资估算表（比较方案）
注：
比较方案与推荐方案的主要区别在于尾水冷却器布置在尾水汇合段之前；循环水池采用钢筋砼结构。
序号
项目名称
技术说明
价格
（万元）
备注
1
机电设备费
尾水冷却器及其附属设备；
管路，无缝钢管，各型；
管路附件，弯头、法兰、螺栓、螺母等；
自动化元件（含水池水位控制箱）
52.00
2
安装费
尾水冷却器安装；
新增设备及管路安装
8.80
3
土建工程费
钢筋砼水池修建；
水池基础处理，砼开孔及修补等
32.00
4
设计费
可行性研究设计；
技施设计
2.500
4
设备运输费
所有设备分多批次运输
3.00
5
工程管理费
约为项目投资的2%
2.00
6
技术服务费
现场技术指导、技术监督等
1.00
7
不可预见费
1.50
合计
102.80
单位：
四川华水工程技术开发有限公司
代表（签字）：
日期：
2013年2月22日
11结论
小河水电站原技术供水系统采用尾水抽水方式，受尾水气泡多造成水泵取水困难，河流泥沙、杂质及漂浮物多易造成机组内冷却器和技术供水管道堵塞，大大影响机组安全稳定运行。
采用循环供水系统将彻底解决机组冷却水水质问题，且有利于延长机组技术供水系统设备的使用寿命、节省维修费用、减少检修时间、便于自动化控制，机组运行将更安全，现已在国内外众多水电站中成功应用。
经技术经济比较，根据小河水电站技术供水系统现状，改造为循环技术供水系统在技术上是可行的，经济效益也是显著的，建议尽快实施。
四川华水工程技术开发有限公司
2013年2月
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