清污机在鱼梁枢纽的应用

彭旭昌

【摘要】为解决鱼梁电厂机组拦污栅堵塞对机组出力的影响而造成的机组在来水量较好的情况下不能满带的问题，增设清污机，清污效果明显，使得机组效率得到很大提升，提高了其工作效率。

【关键词】拦污栅；清污机；清污

1、概况

鱼梁航运枢纽由拦河坝、电站、1000吨级船闸等建筑物组成，主要建筑物自右至左依次布置为右岸混凝土接头坝、电站厂房、9孔溢流坝、船闸和左岸混凝土接头坝。该枢纽校核洪水位为108.518m，相应总库容为6.11亿立方米，正常蓄水位为99.50m，相应库容为0.769亿立方米，正常发电死水位99.00m。本工程船闸通航标准为Ⅲ级航道通航2×1000t顶推船队及1000t货船；水电站厂房安装有3台单机容量为20MW的灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量60MW。

2、机组拦污栅堵塞对机组出力的影响

鱼梁电厂进入汛期以来，在来水量较好的情况下机组不能满带的矛盾日益凸显。初步考虑造成机组在来水量较好的情况下不能满带的原因，主要有三个方面：1.新蓄水水库，上游垃圾较多，造成拦污栅堵塞严重；2.机组设计效率较低，且机组协联曲线按原设计值，与实际运行工况有差异，机组运行效率不高；3.原鱼梁枢纽选址位于现厂房下游十公里处，现厂房下游河床排水不畅，造成机组满带时下游水位上涨过快，机组水头无法满足在高于额定水头运行。其中，新蓄水水库的上游垃圾较多，拦污栅的前后压差大，使得拦污栅堵塞严重是造成机组在来水量较好的情况下不能满带的主要原因。因此，增设清理上游垃圾的清污机就显得尤为重要。

3、增设清污机

3.1 清污机主要功能及工作原理简介

该清污机的结构型式、布置及清污现场情况如图1所示，它主要用于清除电站进水口拦污栅前附近和附着在拦污栅上的污物，进行清污作业时，运行机构运行至需要清污的工位自动或手动对位后，由起升机构带动耙斗进行升降，在液压清污抓斗的机架上设有密闭的液压站，通过和耙斗同步收放的电缆，将动力电源和控制信号输送至该液压油箱，使耙斗根据控制信号要求的指令通过油缸实现耙斗的开闭。清污时，耙斗的耙爪呈张开状，耙斗下降时，其耙斗的铲齿可铲下拦污栅上附着的污物，耙斗的耙爪闭合后，可抓取铲齿铲下的污物。

3.2 该清污机主要特点

3.2.1 耙斗开闭采用液压驱动，使耙齿具有足够的插入力；

本机所用耙斗为液压驱动式耙斗，该耙斗可用于清除水草、庄稼禾秆、竹枝之类的难以清除的污物。该耙斗的闭合采用液压驱动及耙斗自身足够的重量，使耙斗的斗齿具有足够的插入力，使其具有很好地清除水草、枝杆类污物的效果，并便于对耙斗的维护。

3.2.2 设有自动对轨机构，使耙斗自动对准清污工位，提高了其工作效率；

进行清污机自动对位时，当清污机接近对位工位，清污机可以自动转换为慢速运行，然后到位后自动停止。清污机的对位在清污机的最低速挡进行，当清污机的操作挡位于其它挡位时，清污机可以方便地越过不需要停机清污的挡位。

3.2.3 具有自动、手动两种操作方式，两种方式可任意切换；

清污机可手动操作，也可自动操作。手动操作时每操作一次仅完成一个所操作的工步，自动操作时，发出清污指令后，可自动完成一个清污作业的工作循环。

3.2.4 设有过载和松绳保护机构。

在起升过程如出现过载时，过载保护机构会发出过载信号，使电机停止起升，以防拉坏清污机或拦污栅的构件。在下降过程如出现卡阻使钢丝绳松驰时，松绳保护机构可使电机停止下降，以防出现钢丝绳乱绳。

4、增设该清污机后的效果

清污机自运行以来，清污效果明显，在每次清理拦污栅后机组效率得到明显提升，使得该厂机组不能满带的矛盾得到很大地改善，提高了其工作效率。

自7月20日进入洪水期以来，鱼梁电厂在20日至30日期间共进行了5次机组拦污栅清污工作。从表1数据分析，在每次清理拦污栅后机组效率得到明显提升，但在六个小时后拦污栅堵塞明显，在12个小时后堵塞较为严重。

在29日机组清理拦污栅后，全厂出力可满带60MW六个小时左右，29日三台机组清理拦污栅后出力满带情况如表二所示，由表2数据（7月29日）分析：

a）在15时（机组拦污栅清理后），毛水头可达到8米左右，机组净水头在7.5-7.8米之间，各机组导叶开度在84%-86%之间，全厂出力可满带（60MW），此时机组效率较高。

b）在18时，毛水头7.8米，机组净水头在7.2-7.5米之间，各机组导叶开度在87%左右，全厂出力58.3MW，此时拦污栅稍微堵塞，效率下降，但若增加导叶开度，全厂出力仍可以增至60MW。

c）在21时，毛水头7.7米，机组净水头在6.8-7.3米之间，各机组导叶开度在87%-90.26%左右，全厂出力56MW，此时拦污栅堵塞增大，效率继续下降，但若增加导叶开度，全厂出力可以增至59-60MW。但若此时继续开大导叶开度增加出力，出力将继续下滑，无法稳定在一固定值。

由以上数据交叉对比分析可知，在我厂毛水头高于7.5米，机组拦污栅不堵塞的理想状态，各机组的实际水头在7.5米左右的情况下，我厂机组能长期达到满发60MW的能力。

5、效益分析

由此可见清污机在对电厂所产生经济效益中所处的重要地位，通过清污机可以及时、高效地清理在水库蓄水期上游垃圾，对于改善库区水质，避免污物长期淤积、腐烂造成部分水域的水富氧化，降低了环境污染的风险，保证库区水源水质的安全。最大程度上减少了拦污栅的前后压差，有效地保证了拦污栅的安全，为汛期机组的稳发、满发奠定了基础。

利用清污机清污，减少了人工清污产生的费用，减少停机清污产生的电量损失，减少了水头损失，增加了发电量，经济效益明显。

结论

清污机解决了机组拦污栅堵塞对机组出力的影响，有效提高了清污效率，增加機组利用率，增加发电收益，大大提高了清污工作的安全性和可靠性，从长远经济发展的考虑发电厂装设一台清污机，投资较小，效益较高，优势明显，具有同类电站很好的推广价值。