机组技术供水改为循环供水看水电站技术供水的设计和运行

机组技术供水改为循环供水看水电站技术供水的设计和运行

摘要；水电站机组技术供水中的冷却水对电站机组的安全运行有着至关重要的作用，冷却水运行不正常，会造成机组温度升高，报警、甚至停机。而冷却水的水质（漂浮物、泥沙、结垢、水生物、腐蚀等）如不能满足要求，对电站安全运行都会造成影响。

关键词；机组技术供水循环供水水电站供水运行

引言由于大部分电站的冷却水取自河水，而影响河水水质的因素很多，因此到目前为止还很难制定一个冷却水水质的设计标准。现有设计上大都按无漂浮物情况下允许一定含量的泥沙，并控制机组PH值，暂时硬度的方法。首先无漂浮物的电站在汛期很难达到。不可避免地存在水质问题。采用地下水存在结垢、水量不稳定等问题。

一、机组供水采用循环冷却水

机组供水采用循环冷却水，可以彻底解决水质难题，这一新技术从一九八九年产生以来，已经有很多电站采用。经十多年推广使用，不断总结完善，现已发展成为一种既经济又成熟可靠的供水方式。

通过很多电站的技术供水技改，可以看出水电站机组循环冷却技术供水是目前能彻底解决水质难题的最好方式，这主要是因为：

1. 漂浮物对冷却水的影响

漂浮物主要表现是对冷却水进口，滤水器及机组冷却器的堵塞。防止的办法是改进滤水器及进口拦污栅的设计。现在发展为充分利用漂浮物轻、浮原理，从滤水器上部进水，下部出水，从上面排污及单元自动定时反冲。虽然从滤水器本身来看在不断提高其滤水功能。但是堵排总是不能彻底解决问题。而且还要消耗一定量冷却水。随着泥沙的进入也仍然不能解决泥沙磨损的问题。而且滤水器造价在不断增加，滤水效果不是很令人满意。由于水电站自身的特点发电机空气冷却和轴瓦冷却都离不开利用河水进行冷却。因此，应该寻找新的彻底防止漂浮物的技术供水方式。尽可能取消或不用滤水器及冷却水,进水口拦污栅避开与河水直接打交道。

取地下水是一种获取清水的方法，但地下水有不稳定和不确定因素，有的电站在使用一段时间后会发现水量不足，必须另外解决。这是因为地下水受水文地质条件影响，比较难确定。当然地下水一般含结垢的盐类较多，而结垢是很难处理的。

2. 泥沙对冷却水的影响

泥沙主要是指悬移质泥沙，其主要表现是对技术供水系统的磨损、淤堵，而磨损是主要的，因若无漂浮物的联合作用，则泥沙是可以通过技术供水系统的。泥沙的磨损最严重的表现就是将发电机空冷器和轴承油冷却器铜管磨穿,磨损的严重程度与泥沙的含量和泥沙的硬度有关。对于采用水泵技术供水方式的电站，水泵的磨损，止水盘根漏水、水泵叶轮磨蚀也很普遍，使电站每年在技术供水系统的投入很大，检修任务比较繁重。

解决泥沙问题，靠滤水器是不行的，因为滤水器的滤孔对悬移质泥沙来讲无能为力，因此解决的办法主要是用技术供水清水池进行沉淀，利用泥沙与水的质量差进行分离。也有修建自来水厂的方案，修建清水池、沉淀池都存在一个取水问题，无论上游坝前取水或下游尾水取水，都必须与河水打交道。漂浮物的防止又提上日程来了。取地下水，又存在结垢与地下水稳定的问题。

泥沙的危害对水电站来讲造成了一种安全隐患，因此这些问题也应急需处理和解决。

3.结垢对冷却水的影响

结垢是指冷却水中的盐类由于水温升高碳酸根与氧气结合产生水垢的现象，例如Ca(HC03)2和Mg(HC03)2，附着在机组冷却器的表面，降低了冷却器散热效果。至使机组温度升高，影响机组正常运行。清除冷却器结垢可以有多种方法。如超声波等。当然，目前的冷却水排至尾水，不断流动，将冷却水变成软水的投资很大，有的电站结垢严重，不得不更换冷却器或将已结垢的埋管废弃而采用明管。

4.水生物对冷却水的影响

水生物的生长对水电厂的危害主要是堵塞技术供水系统，使供水管道过水断面减小，从而使冷却水量减少，不能满足机组对冷却水量的要求，造成机组空冷器轴承温度升高甚至不能运行。虽然水生物的生长只在河水温度较高，而且有水生物繁殖的河流，但一旦出现危害极大。对于目前的技术供水方式，要解决水生物的问题很困难。因为冷却水是排至下游加药处理不可能，检修时技术供水系统埋管无法清除。机组冷却器的清除也很费时费工，防止方法可以采用地下水同时的地下式的结垢及稳定问题也是不能忽视的。

5.减压阀的影响

减压阀在水电站中也普遍使用。当水头在60m至120m范围时，与采用水泵供水经过方案比较后采用，现在减压阀的质量、可靠性不断在提高。因此也是很好的方法。例如我国三峡水电站就采用了进口减压阀，但是减压阀对漂浮物和泥沙也是很害怕的，当漂浮物解决后，泥沙的磨损也不可避免，在方案比较时不仅要比较一次性投资还应对节能进行比较，尤其在枯水季节电能价值高的时候，考虑节能更重要。

二、将技术供水改为循环冷却技术供水

将技术供水改为循环冷却技术供水，但是循环供水并非是无可挑剔的，也存在它的很多弱点，具体有以下劣势：

1.供水系统加压

由于技术供水采用循环供水，这必然要对循环水池的水进行加压处理，才能满足机组技术供水的要求。常见的加压方法便是采用水泵加压。通过水泵将循环水池的水送入机组各部，经机组供水总管对机组进行冷却，然后经回水总管回到循环水池。这看来是很不错的循环，但是，如果水泵故障或停电时将会导致机组技术供水中断，造成停机事故。因此技术供水毕竟是水电站第一辅机，其供电电源必须稳定和可靠，技术供水泵的完好率必须达到100％，确保供水系统安全稳定。

2.水源及水量补充

由于技术供水采用循环供水，将会导致水池水量损失，如何寻找干净的水源补充损失的水量也是一个值得探讨的问题。在运行过程中，如主轴密封供水，将会导致水池水位下降，当下降到水池低限时，必须对循环水池进行补水，否则水池水位过低将影响机组的技术供水。如何寻找干净的水源又是一个问题，由于水电站都处于江河之上，大部分水源都是采用河道取水、山体渗漏取水、地下取水等，在寻找水源问题上使很多电站投入大量人力、物力和财力，花销较大，但效果基本让人满意。因此本人认为，在有条件的电站尽量采用山体渗漏补水，因为山体渗漏水水质干净，无什么杂质，如白溪电站就是采用白溪沟的自流水补水。在无法采用山体渗漏补水的电站，可以寻找地下水进行补水，无法采用地下水补水的电站可以采用尾水和前池修筑“啤酒肚”取水进行补水。

3.水池补水水源的过滤

机组技术供水采用循环供水，循环水池的补水水源的过滤只靠滤水器是不能满足要求的。因为滤水器的滤网只能将大块的杂质挡住，无法将水中的泥沙和小块杂质过滤，因此，当泥沙和杂质进入水池后，经过水泵进入机组冷却系统，将会加速冷却器和水泵密封件的磨损，使检修成本增加不少。如白溪电站在补水水源改造前，由于进入循环水池的泥沙太多，导致技术供水泵的密封经常损坏，检修任务十分繁重。为此，对循环水池水源过滤要求尤其严格。本人认为可以在循环水池的水源前端加装机械过滤器和活性炭过滤器（如白溪电站的过滤系统），机械过滤器将杂质滤掉，活性炭过滤器将泥沙滤掉，从而，确保水质清洁干净，使供水系统安全稳定运行。

解决了以上问题，循环供水的安全运行似乎是很完美了，但是如何决定供水的方式也是一个重要的因素。

循环供水的供水方式一般采用供水泵组通过总的供水和回水管路对全部机