摘要:抽水蓄能电站具有抽水和发电两种基本运行工况,在进流工况时要防止吸气漩涡,在出流时要使水流能够充分扩散,并且使两种工况下水力损失最小。对同一个水工建筑要同时满足两种基本工况要求,在布置上极为复杂。与常规电站相比,最低淹没深度浅,水道流速较大。笔者就洪屏抽水蓄能电站下水库进/出水口设计为例,讨论分析洪屏电站进/出水口设计方案。
关键词:洪蓄 进/出水口 水力 设计
1、抽水蓄能电站的特殊性
近年来、随着电力需求增长迅速,电网负荷峰谷差日益增大,电力终端用户对供电可靠性要求不断提高,抽水蓄能电站作为目前运行最为成熟的大规模储能方式,其在电网运行中所承担的调峰、调频、调相作用日益凸显,电力系统对抽水蓄能的需求不断提高。
抽水蓄能电站常年处于抽水和发电两种运行工况,故要求过水建筑物的设计应具有承担双向水流的作用,其次抽水蓄能电站水道流速较大,且水流具有不均匀性,在发电和抽水两种运行工况下,进/出水口的流速和流量分布也存在一定差异。抽水蓄能电站水道布置与常规水电站相比较为复杂,要求进/出水口不仅在进流时防止吸气漩涡,而且在出流时水流能充分扩散,这往往使水道流速较大。此外,如果水道布置不妥,还有可能在水道靠近进/出水口处设置弯段或使机组离进/出水口较近,从而受到回漩流影响而形成偏流。这些情况都会进一步加大过栅流速和流速分配不均匀性。根据国内外目前设计经验,最有效方法是设计理想的进/出水口的水工建筑物体型。一般均设置防涡梁和扩散段等。
2、洪屏抽水蓄能电站进/出水口设计
洪蓄电站下水库进/出水口采用岸坡竖井式方案。由拦污栅段、扩散段、事故检修闸门井等组成。下水库共设2个进/出水口,2个进/出水口中心线间距均为30m,前池宽度为49.3m,长度约为15m,底板高程150.0m,高于50年淤沙高程144.35m,未设拦渣坎。每个进/出水口分为3个流道,每个流道设1扇拦污栅,拦污栅孔口尺寸4.5m×10.0m(b×h)。拦污栅段长10.8m,底板高程为151.0m,防涡梁底高程为161.0m,拦污栅槽设在方形拦污栅塔内,拦污栅检修平台高程为186.0m,拦污栅检修平台通过交通桥与进场公路相连,平台长51.3m,宽9m,布置有门机。拦污栅段上游侧为扩散段,扩散段长40.0m,后接5.0m×6.5m(b×h)平方段,平方段长21.2m。
作者:袁欢虎