双溶滩水电站尾水位问题使机组出力受阻的对策.doc

双溶滩水电站尾水位问题使机组出力受阻的对策1概况双溶滩水电站位于保靖县西乡河(花垣河)下游，是花垣河流域梯级开发的最末一级小水电工程，其正常蓄水位与上游狮子桥电站尾水衔接，下游尾水位与凤滩水电站水库回水位衔接，枢纽距上游狮子桥水电站8.5km，离保靖县城17km，于1992年初动工兴建，1996年5月投产发电。双溶滩水电站是一座低水头大流量的径流式电站，其坝址多年平均流量74.8m3/s，水库正常蓄水位2168m，其库容为721万m3，有日调节能力；电站装机24MW,设计水头11.1m，单机引用流量44.8m3/s，设计多年平均发电量4185万kWh，工程总投资4800万元。电站自投产以来，机组出力一直不足，单机发电时，出力只达3.6MW；两台机发电时，每台机仅有出力3.2MW；几年来的平均发电量只有2800万kWh，比设计年发电量减少1385万kWh，按现行平均上网电价0.175元/kWh计算，每年减少发电收益242.4万元，严重地影响着电站的经济效益。2机组出力受阻的原因分析(1)校核原设计的机组选型：正常水位及设计水头的校核：双溶滩水电站水库的正常蓄水位受上游狮子桥水电站尾水位(216.9m)所制约，即其洪水回水位不能威胁狮子桥水电站的安全；下游尾水位与凤滩水库回水位(205.0m)衔接，不能让凤滩水库回水威胁双溶滩电站的安全。按既能充分利用水头，又能保证厂房防洪安全的原则，确定正常蓄水位和设计水头。最大毛水头，按上游正常蓄水位与下游单机尾水位之差计算，为11.5m；设计毛水头，按上游正常蓄水位和下游为双机尾水位之差计算为11.1m。根据这个水头和引用流量计算，机组出力4MW没有问题，也就是说原设计确定的水位和水头是合理的。机组型号选定校核：根据水能计算成果和该电站在地方电网中需承担部分调峰任务的要求，选择适合低水头可承担变动负荷的轴流转浆式机组是可以的，经选型计算，认定水轮机型号为ZZ560a-LH-275、发电机型号为SF4000-36/4250是合理的。(2)出力受阻的最终原因分析：在核实了原设计机组选型是合理后，我们从机组设计制造质量本身和水轮机工作水头(因库容足以满足引用流量)两个方面进行了分析，认定该站机组出力受阻是水轮机工作水头不够所致。因此，我们将目标锁定在水轮机工作水头不足上，并进行了试验：两台机组全部停机，待发电尾水全部退去后，即在大坝不泄流，只剩天然河床水位时再发电。刚开始，单机出力最高达3850kW，随着尾水位不断抬高，机组出力慢慢减少，最终稳定在3600kW，这证明了水轮机工作水头不足是该电站机组出力受阻的原因。此后，我们请专业测量队伍对上下游水位进行了复测，认定了实际尾水位比设计尾水位抬高了0.9m，也就说，对该低水头大流量的径流式电站而言，失去了宝贵的0.9m水头，是电站在工程施工时未对尾水进行彻底清渣造成的恶果。为使水头达到设计值，必须对该电站的尾水渠至凤滩水库回水位之间的1300m长、21m宽的河床进行开挖清渣(约2.5万m3)，使电站尾水位能直接与凤滩水库回水衔接，但考虑到是在发电期间的尾水清渣，有必要做到以下几点：(1)选择合理的施工时间，在枯水期利用水库进行日调节，保证白天施工，晚上发电。(2)选择合理的堆渣场。不能把尾水清除的渣石直接推往下游，否则会造成新的堵河阻水现象，起不到降低尾水位的作用。(3)对尾水下游(厂房侧)岸坡进行护坡和开砌排水沟。防止岸坡坍塌和泥石流冲入尾水河道而涌高尾水位。4尾水清渣的效益(1)尾水开挖清渣的费用：开挖清渣2.5万m3，运距1500m，需投资60.5万元，其中：彻底拆除工程修建时的水下固定围堰0.2万m3，需18.2万元；尾水渠清渣开挖2.3万m3，需42.3万元。(2)电能效益：通过尾水治理，使水头达到设计值后，年发电量即可达到设计值，即比现在每年多发电1385万kWh，单位电能投资仅0.044元/kWh，按照现行电价0.175元/kWh计算，每年可增加效益242.4万元。(3)利于电站行洪安全：通过尾水清渣，使电站下游至凤滩水库回水区间1300m河段水位下降0.9m后，除能够提高发电厂厂房的防洪能力外，更主要的是可减少洪水对下游河段两岸农田的冲刷，给电站的正常生产创造良好的外部环境。5结束语目前，还有不少电站在工程施工时，未能对尾水进行彻底清渣而造成尾水涌高，严重的可使机组出力因水头不足而受阻，致使电站年发电