水電站改造項目可行性研究報告

#建設(shè)條件2.1流域概況槐河是海河流域子牙河水系滏陽河的主要支流，發(fā)源于XX縣的嶂石巖槐泉寺。流經(jīng)XX縣、XX縣南部、XX縣北部、XX西南部，進(jìn)入XX縣匯洨河后在艾辛莊附近入滏陽河。流域面積978km2,全長100余公里。一般年份多干涸，上游建有XXX中型水庫一座，小水庫41座，塘壩65座。流域內(nèi)徑流大部分集中在7~8月，洪峰過程一般是峰高量大，水流湍急。遇突發(fā)性洪水，極易行成洪災(zāi)。區(qū)間匯入的主要支流有許亭川、蘇陽河。流域內(nèi)山區(qū)海拔最高達(dá)1450m，一般在700m左右，山脈連綿，群峰交錯，河流蜿蜒，沖溝發(fā)育。中游丘陵區(qū)地形起伏不平，海拔約在200?80m之間。中下游平原區(qū)位于京廣鐵路兩側(cè)，海拔約在80?30m之間；流域內(nèi)植被山區(qū)山坡以雜草為主，兼有灌木，山谷果樹較多，灘地以草甸植被為主。丘陵區(qū)多生雜草，有極少量樹木，大部分坡地已墾為農(nóng)田，植被度較低。土壤山丘區(qū)以山區(qū)草甸土及各類褐土為主，平原區(qū)以潮土為主，土壤質(zhì)地從上游到下游逐漸變細(xì)。許亭川發(fā)源于XX縣白城口，東南流經(jīng)尖山、三陣、許亭折南流，至田村折東流，經(jīng)紅土灣、都戶入槐河，流域面積125km2,河長18km，河床平均縱坡12.86%。，河源高程1181m，河口高程160m；蘇陽河發(fā)源于XX縣南洼，東流經(jīng)張楞、杜莊、葛溝、徐樂村、北蘇陽、郭北村折東南流，經(jīng)溝北村至元氏紙屯匯入槐河，流域面積100km2，河長25.7km,河道平均縱坡5.29%。，河源高程458m,河口高程65m。XXX水庫壩址位于XX縣野草灣以上2km處，其控制流域面積230km2,主河道長度35km,河道平均縱坡18.7%。。2.2氣象水文流域地處暖溫帶半濕潤季風(fēng)型大陸性氣候,四季分明；春季干燥、多風(fēng)少雨,夏季炎熱多雨,秋季晴朗濕潤,冬季寒冷少雪。多年平均氣溫13.℃3,最高月氣溫在7月份,平均26.℃2,極端最高氣溫42.℃,8最低月氣溫在1月份,平均-2.℃,6極端最低氣溫-19℃.。三℃積溫℃,持續(xù)天數(shù)天；三℃積溫 ℃,持續(xù)天數(shù)21天2。境內(nèi)初霜期多在10月下旬,終霜多在翌年4月上旬,無霜期20天0左右。流域地處太行山中段中低山區(qū),由于海洋性氣候每年進(jìn)退不一,往往形成久旱不雨或大雨成災(zāi)。多年平均降水量 ，多年平均徑流量為億。2.3地質(zhì)概況槐河在地貌單元上屬冀中沖積平原,地處海河流域槐河洪沖積扇軸心部位,以京廣鐵路為界,西部屬太行山山前傾斜平原,境內(nèi)地形起伏較大,在水文地質(zhì)單元上主要屬“太行山東麓山前傾斜平原”（一級單元）中的“槐河沖積扇”亞區(qū)（二級單元）。地下水類型為孔隙潛水，含水層主要為厚層砂卵石，含水量豐富。東部屬華北平原，境內(nèi)地勢平坦，地下水類型以承壓水為主。沿河道范圍內(nèi)，地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積物（ ）。4京廣鐵路以西，河漫灘、階地覆蓋層巖性以粉土、粉砂為主；河床巖性主要為厚層砂卵石。京廣鐵路以東，覆蓋層巖性以粉細(xì)砂及粉土、粉質(zhì)粘土等粘性土為主?；焙铀巺^(qū)域在大地構(gòu)造上，屬新華夏構(gòu)造體系。處于渤海、華北平原、華中平原沉降帶與大興安嶺、太行山隆起帶之間，屬山西中臺隆，與華北斷拗相連。工程規(guī)模電站現(xiàn)狀XXXX水電站于1975年6月1日開工建設(shè)，1976年10月1日正式投產(chǎn)運行，屬引水式電站，設(shè)計水頭17.7m,流量5m3/s,總裝機320KWX2臺，設(shè)計發(fā)電量為128萬kW?h，設(shè)計年利用小時數(shù)為2000小時。建站初期，為充分利用設(shè)備，在有水時發(fā)有功，無水時投入調(diào)相運行，改善電網(wǎng)供電質(zhì)量，為XX縣的社會經(jīng)濟發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。XXXX水電站于70年代中期建造，屬“有機找窩”的情況。自XXXX水電站投入運行至今，已經(jīng)35年。主要機電設(shè)備如勵磁、調(diào)速器等屬于手動操作，控制保護(hù)為電磁式。目前，設(shè)備的備品、備件已無處購買。主變?yōu)樯鲜兰o(jì)六、七十年代銅資源匱乏時的鋁芯變壓器，能耗大，且漏油。電氣設(shè)備老化陳舊、破損，絕緣不合格，安全隱患很大，危機安全運行。且電站運行時，各種操作均為手動，無任何自動化操作。在電站運行期間，由于缺乏資金維護(hù)，電站機電設(shè)備各部件磨損、銹蝕嚴(yán)重；水輪機轉(zhuǎn)輪銹蝕、空化相當(dāng)嚴(yán)重；座環(huán)、導(dǎo)葉等過流部件銹蝕嚴(yán)重；導(dǎo)葉關(guān)閉不嚴(yán)，漏水嚴(yán)重，以致于能將機組開至空載。電站無剎車裝置。機組冷卻水管路破損，軸承漏油，瓦溫過高；廠房漏水，門窗損壞，蟲鼠出沒，影響電氣設(shè)備安全運行。3.2工程規(guī)模XX電站發(fā)電引用水量為灌溉用水量與XXX水庫的棄水量。即灌溉期利用XXX水庫配給XX渠干渠的灌溉用水發(fā)電，電站發(fā)電后，尾水注入XX渠，繼續(xù)向下游農(nóng)田灌溉提供用水；平水年、豐水年利用水庫的棄水發(fā)電。根據(jù)《小水電水能設(shè)計規(guī)程》，以灌溉為主的水庫電站，裝機容量應(yīng)以灌溉流量過程為主要依據(jù)，選擇若干裝機方案，通過進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較確定。由于電站引用水量基本上是灌溉用水量，且電站運行35年來，渠道、壓力管道等過流能力確定，無法增大流量。本次XXXX水電站的改造項目主要以機電設(shè)備為主，過水建筑物、廠房維護(hù)為輔。故不再進(jìn)行水能計算，電站裝機容量不變。3.3電站技術(shù)改造方案3.3水.輪1機組根據(jù)電站現(xiàn)有情況，機組出力達(dá)不到要求，導(dǎo)水機構(gòu)漏水嚴(yán)重，導(dǎo)葉關(guān)閉不嚴(yán)，漏水量可以使機組達(dá)到空載。原有的HL300轉(zhuǎn)輪效率較低且已經(jīng)不生產(chǎn)，更換水輪機轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)葉、前后蓋板及控制環(huán)。通過對轉(zhuǎn)輪進(jìn)行計算比較，初步確定水電站更新的轉(zhuǎn)輪型號及參數(shù)：型號：HL240-WJ-71 設(shè)計水頭：H=17.7m設(shè)計流量：Q=2.3立方米/秒 額定出力：N=350KW額定轉(zhuǎn)速：n=428.6rpm 水輪機安裝高程：▽=224.57m3.3調(diào).速2器部分電站現(xiàn)調(diào)速器為手、電兩用的AN-300型，屬手動調(diào)節(jié)，電動關(guān)機，不符合機組自動化要求。由于時間較久，調(diào)速器出現(xiàn)一定程度的銹蝕，基座漏油嚴(yán)重。更換后的調(diào)速器應(yīng)滿足電站自動化運行的要求，同時能夠為機組自動剎車提供可靠的壓力油源。擬采用BYWT-300型調(diào)速器。3.3機.組3軸承及制動裝置由于機組使用年限較久，且機組技術(shù)供水管路損毀，軸承出現(xiàn)漏油，油溫過高等系列問題。但是軸承總體情況尚好，本次對機組軸承進(jìn)行大修或更換部件，減少漏油，恢復(fù)技術(shù)供水，避免油溫過高。電站原有剎車裝置已經(jīng)廢棄。新增機組剎車裝置，通過調(diào)速器供給壓力油。3.3勵.磁4部分原電站勵磁為直流勵磁機，型號為：nH-290，勵磁電流：194A，勵磁電壓：35.9V，勵磁機陳舊，且無自動化。更換為自并激靜止勵磁方式。3.3變.配5電系統(tǒng)電站的主變壓器型號為：SJL-1000/10容量1000KVA；廠用變壓器型號為：SJL-30/10容量：30KVA。變壓器為上世紀(jì)六七十年代，銅資源匱乏，以鋁代銅時生產(chǎn)的油浸式配電變壓器，型號老舊，體積大，能耗高，絕緣下降。上世紀(jì)八十年代中期曾經(jīng)進(jìn)行改造，增加繞組為升壓變壓器。從現(xiàn)場看，變壓器有相當(dāng)程度的漏油，在變壓器上面、側(cè)面、下面形成較多的油污；散熱片有不同程度的銹蝕，為了固定散熱片，沿變壓器四周用一圈鋼筋與散熱片焊接在一起，破壞了散熱片的表面；變壓器周圍的測量、計量線路零亂，電線老化，影響主變的安全運行。廠用變壓器與主變屬同類產(chǎn)品，存在能耗突出、絕緣下降等同樣問題。柱上油開關(guān)由于時間較久，操作機構(gòu)靈敏度下降，有誤動、拒動的情況發(fā)生；且漏油嚴(yán)重。開關(guān)柜及機組保護(hù)柜布置在副廠房內(nèi)，自電站投產(chǎn)一直運行，現(xiàn)在的問題是設(shè)備老化，絕緣下降，自動化水平低，缺少維護(hù)，開關(guān)柜背面擋板缺失。改造方案：主變更換為節(jié)能型全密封變壓器S11-M-系列變壓器。特點是高效、低耗，節(jié)能。開關(guān)柜通過本次技術(shù)改造，換成新型安全、節(jié)能、環(huán)保電氣產(chǎn)品，盤柜須通過3c認(rèn)證。重做接地網(wǎng)，保障操作人員及電氣設(shè)備安全。更換高壓油開關(guān)為真空斷路器。3.3發(fā).電6機組最近的大修中對與發(fā)電機絕緣及各方面進(jìn)行檢測，基本達(dá)到要求，暫不作為本次改造項目，對其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。3.3自.動7化部分XX電站建于70年代中期，期間沒有經(jīng)過更新，基本上無什么自動化的設(shè)備。本次改造增加電站中央控制系統(tǒng)及機組自動化系統(tǒng)，提高電站的自動化水平，使機組實現(xiàn)自動發(fā)電，自動并網(wǎng)，事故追憶，電站運行數(shù)據(jù)隨時可查、可打印。完善電站繼電保護(hù)，確保電站安全穩(wěn)定運行。3.3建.筑8物部分由于電站建設(shè)年代早，前池?zé)o進(jìn)水閘，只有兩面節(jié)制閘供放水用。節(jié)制閘為水泥閘板，啟閉機手動操作，費力費時，且因時間比較長，啟閉機構(gòu)有一定程度的生銹，水泥閘板也有破損，關(guān)閉不嚴(yán)。壓力前池上游端有一高約0.5米的攔沙墻，頂高程為235.9米，渠道底部高程為236.4米，沉砂池底與節(jié)制閘底板位于同一高程235.4米，前池底高程234.1米。故不增設(shè)電站進(jìn)水閘，當(dāng)出現(xiàn)故障停機時，節(jié)制閘開啟，水流進(jìn)入下游渠道。由于廠房缺少維護(hù)，在廠房下游屋頂出現(xiàn)滲漏，影響電站設(shè)備安全和運行安全。廠房、宿舍窗戶為木框窗戶，有不同程度的破損，缺少玻璃，刮風(fēng)的時候會有大量灰塵進(jìn)入，受潮后降低電氣設(shè)備的絕緣度；廠房大門為簡易推拉門，上部懸掛用的鋼筋已經(jīng)彎曲生銹，不利于大門的開啟。改造方案：拆除原節(jié)制閘，更換為手電兩用的螺桿式啟閉機，節(jié)省時間和人力。下游尾水渠進(jìn)行清淤，降低尾水位，恢復(fù)機組出力。修繕廠房屋頂，更換門窗，粉刷廠房外墻，改善電站工作條件和生活條件。工程管理XX電站為全民所有制電站，隸屬XX縣小水電管理處，電站定編10人，其中運行人員8人，管理服務(wù)人員2人。水電站的財務(wù)由小水電管理處統(tǒng)一管理。工程主要是設(shè)備改造及建筑物維修，在電站已有土地范圍內(nèi)進(jìn)行，不存在占地問題。水電站的運行要遵循以下原則：（1）發(fā)電服從于防汛需要，以河道行洪安全為重；（2）灌溉用水優(yōu)先于發(fā)電用水；（3）做好水電站與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)事項。電站與電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)，配備程控電話一部，通過通訊網(wǎng)直接與調(diào)度聯(lián)系，行政通訊配備一部電話通過通訊網(wǎng)與外部聯(lián)系。節(jié)能根據(jù)《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》，遵循“開發(fā)與節(jié)約并舉、節(jié)約優(yōu)先”和“節(jié)能與發(fā)展相互促進(jìn)”的方針，本著優(yōu)先采用高效、節(jié)能的設(shè)備和施工工藝，提高能源利用效率和效益，減少對環(huán)境的影響的原則進(jìn)行項目改造。XX電站改造項目主要為機電設(shè)備更新及建筑物的維修，機電設(shè)備更新包括水輪機轉(zhuǎn)輪、勵磁、變配電系統(tǒng)等等。均采用新型高效節(jié)能產(chǎn)品，水輪機效率較原機提高近10%。主變及廠變均采用新型節(jié)能全密封變壓器，電氣設(shè)備也選擇高效節(jié)能產(chǎn)品，采用合適的電纜截面，減少電能輸送損失。建筑屋維修嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)設(shè)計規(guī)范，進(jìn)行多方案比較，采用先進(jìn)理論和計算方法，選取經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)尺寸，充分利用拆除舊料，盡量降低能源損耗和對環(huán)境的影響。工程管理車輛應(yīng)嚴(yán)格節(jié)能管理，盡量采購小排量、低油耗、低排放的車輛，淘汰環(huán)保不達(dá)標(biāo)、油耗高的車輛，做好能源量化管理、油耗統(tǒng)計，建立長效節(jié)能機制。工程施工6.1施工條件電站位于縣鄉(xiāng)X寸，距離鄭昔公路約 米，交通便利。廠區(qū)內(nèi)水、電條件完善。6.2材料與施工機電設(shè)備均為廠家成套提供，分別在主、副廠房內(nèi)進(jìn)行安裝。水泥、石子、磚、砂子、鋼材、木材、石灰等可由當(dāng)?shù)厥袌霾少?。灰土選用開挖出的較好粘土配石灰粉?；炷良吧皾{的拌合利用攪拌機完成;機組、主變等大件吊裝可臨時租用完成。6.3施工工期施工工期盡量安排在非灌溉期和汛期，在農(nóng)田灌溉前完成機組改造，農(nóng)灌時期投入運行，可檢驗機組安裝質(zhì)量，同時創(chuàng)造發(fā)電效益。6.4其他電站原有宿舍5間，倉庫1間。施工人員可暫時居住于宿舍內(nèi)，水泥、鋼材等材料可放置與倉庫內(nèi)，沙子、石料等可露天堆放于廠區(qū)合適地方。水土保持及環(huán)境影響7.1水土保持XX電站技術(shù)改造，主要為設(shè)備更新改造及建筑物維修，尾水渠道的清淤。其中尾水渠清淤部分，閘門拆除及建筑物修繕產(chǎn)生棄渣。由于槐河河道有大量的采砂形成的沙坑，可將其回填入沙坑內(nèi)，可恢復(fù)河道地貌，有利于行洪及百姓人身安全。7.2環(huán)境影響XX電站的建設(shè)利用XX渠灌溉用水發(fā)電，不產(chǎn)生廢水、廢氣等污染物。電站投入運行后，增加水力發(fā)電量，屬于清潔能源，可以替代火力發(fā)電引起的資源損耗，降低空氣中有害氣體和粉塵。電站達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后，年發(fā)電量可達(dá)近百萬千瓦時，相當(dāng)于代替401.1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少污染排放916.8噸二氧化碳（C02）、13.29噸二氧化硫（S02）、15.2噸氮氧化物（NOX）。同時，由于大力推廣以電代柴，減少了農(nóng)民對薪柴的依賴，減少薪柴消耗量1000余噸，保護(hù)森林植被100余畝，有效的鞏固退耕還林成果。對推進(jìn)XX縣農(nóng)村電氣化水平，減去群眾對森林、樹木、植被的依賴性，涵養(yǎng)生態(tài)環(huán)境，加快新農(nóng)村建設(shè)步伐起到積極的作用，社會經(jīng)濟效益顯著，維護(hù)生態(tài)環(huán)境良好發(fā)展。投資估算8.概1況XX縣XX水力發(fā)電站是XX縣水務(wù)局下屬單位，位于XX鄉(xiāng)XX村XX灌渠的六級跌水位上，為梯級開發(fā)的第四級電站，是XX縣第一個建成投產(chǎn)的水電站，也是縣水電建設(shè)的重點工程。水電站于 年月日開工建設(shè)，年月日正式投產(chǎn)運行，屬引水式電站，設(shè)計水頭 .流量 ，總裝機X臺，設(shè)計發(fā)電量為 萬?，年利用小時數(shù)為 小時。8.編2制依據(jù)水利部水總［2002］號1文1頒6發(fā)的《水利建筑工程概算定額》、《水利水電設(shè)備安裝工程概算定額》、《水利工程施工機械時費定額》、《水利工程設(shè)計概（估）算編制規(guī)定》；冀水規(guī)計字［2004號］文7頒發(fā)的《河北省水利建筑工程、設(shè)備安裝工程補充預(yù)算定額》、《河北省水利工程設(shè)計概（估）算編制補充規(guī)定》。8.基3礎(chǔ)單價⑴人工預(yù)算單價:工長4.9元1/工時；高級工4.5元6/工時；中級工3.8元7/工時；初級工2.1元1