[发明专利]一种提高水电站技术供水可靠性的系统及方法

说明书

本发明公开了一种提高水电站技术供水可靠性的系统及方法，该系统包括由稳压水池、循环水泵、第一阀门、冷却设备、第二阀门和开式换热器组成的闭式冷却系统，由引水隧道、压力钢管取水阀门、滤水器、第三阀门、喷淋装置、沉沙池、稳压水池、第五阀门、冷却设备、第六阀门和排水装置组成的开式冷却系统，以及由压力钢管取水阀门、滤水器、第三阀门、喷淋装置、开式换热器、沉沙池、第四阀门和排水装置组成的散热系统；本发明还公开了该系统的工作方法；本发明适用于水质较差或水质随季节变化比较明显的水电站，能够解决因水中泥沙、悬浮物较多而造成的冷却设备堵塞问题，同时消除了可能出现的堵塞问题转移现象，显著提高了水电站技术供水系统的可靠性。

技术领域

本发明属于水电站技术供水系统领域，具体涉及一种可以提高水电站技术供水可靠性的系统及方法，能够解决开式系统可能造成的冷却设备堵塞问题，同时可以消除堵塞问题转移现象。

背景技术

水电站通过将高位水源引入厂房推动水轮发电机进行发电，然后将水排至低位尾水隧洞中，是一种清洁能源发电技术。至2017年底，我国水电装机3.41亿千瓦，约占全部电力装机的19.2％，2017年水电发电量11945亿千瓦时，约占全部发电量的18.5％。水电站技术供水系统的主要作用是冷却机组配套的各种机电设备，主要包括发电机空气冷却器、发电机推力轴承和导轴承、水轮机导轴承、主变压器等，从而保障其安全稳定运行。

水电站一般建设在地势落差较大的山地、河流区域，其技术供水系统的水源一般为用于发电的自然水，根据电站水质条件的不同，采用的冷却方式可以分为开式系统和闭式系统。当河流水质条件较好时，经常采用开式系统，即从引水隧洞取水经过一定过滤处理后直接用于设备冷却，或取水后先通往沉沙池进行沉淀然后用于设备冷却，该系统设备较少、运行成本低；当河流水质条件比较差时，譬如泥沙和白色污染较多(尤其是在汛期)，为防止冷却设备堵塞、保证机组正常发电，可采用闭式系统，即冷却水通过循环泵、散热器、稳压水箱等设备构成闭合回路，河水不直接与冷却设备接触，该系统设备较多、运行成本高，并且对空间位置有特殊的要求。

授权专利CN206591566U提出了一种水电站开闭式结合的技术供水系统，该专利可以在水质随季节变化时切换运行方式，但是换热器的堵塞问题并没有得到根本解决，只是由冷却设备转移至了外置换热器。授权专利CN207652235提出了一种串并联运行的技术供水系统，主要目的是节约整体冷却水用量。授权专利CN102518094A提出了一种多泥沙河流水电站水轮发电机组技术供水系统，该方法要求配备地下水源泵站，在水质较差时利用地下水对设备进行冷却。

国内很多已建成的水电站都采用了开式技术供水系统，为降低冷却水中的泥沙和白色污染含量，一般会在水电站高位处设置沉沙池。随着时间积累以及上游河流污染加重，经过沉沙池的冷却水仍然会造成冷却设备堵塞，同时沉沙池的打捞清扫工作十分频繁，增加了系统的维护难度。现有的升级改造思路是将开式系统改造为闭式系统，其中将闭式系统的散热器置于尾水隧洞之中，但是对于已建成的电站，需要对本体混凝土结构进行开挖，施工风险较大；此外可能会造成系统与尾水隧洞的连接处漏水，并且散热器只能在机组大修时才能进行维护，一旦散热器出现问题将造成机组停机。

发明内容

为解决由于水中泥沙、漂浮物过多造成冷却设备堵塞的问题，本发明的目的在于提供一种提高水电站技术供水系统可靠性的系统及方法，该系统方法消除了闭式冷却系统中可能出现的堵塞问题转移现象，与将外置换热器置于尾水隧道中相比，极大的降低了施工风险和维护难度，该方法充分利用水电站原有设备基础，具有施工难度小、投资成本低、维护方便的优势。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：