葛洲坝电站污物特性和清污机简介

彭君山
2018-01-31
来源:人民长江

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葛洲坝水电站上游的流域面积达1×10^6km²以上, 无疑会有大量污物漂流到坝前。为了有效地清除这些污物, 以利机组的正常运行, 我们对污物运移的特性作了如下的观察和分析。


1.污物多少与降雨强度和洪水过程有关。


一般说来, 枯水期江面污物很少。当入库流量为15000~20000m³/s时, 江面开始出现污物, 流量大于35000m³/s以后, 江面污物明显增多, 有时成片漂来。同一洪水过程前期比后期多。降雨范围广强度大, 污物多且持续时间长。洪水来自重庆以上, 污物较少。若三峡区间暴雨成洪, 污物多而来势猛。


2.污物数量多。


二江电厂曾因污物堵塞拦污栅造成全厂停机。根据此时该厂厂前漂浮物的覆盖面积和厚度估算, 一次洪峰就有漂浮物3000~5000m³。1984年7月26日, 香溪和黄柏河发生暴雨洪水, 冲到二江电厂厂前的原木等漂浮物竟达13000m³/s。由于南津关弯道环流作用, 厂前污物二江电厂多于大江电厂。

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3.污物组成相当复杂。


实地观察发现,水面漂来的污物种类甚多, 有原木、树枝、稻草、桔杆、塑料制品和人畜尸体等, 有时还有航标船和家俱。其中以桔杆和塑料居多, 以原木和桔杆对拦污栅的危害最大。一般说来, 原木和树枝等大件漂浮物多出现在大洪峰期, 其它污物各级流量均有澡来。从横向分布讲, 二江厂前种类复杂, 各种污物均有大江厂前较为简单, 主要是桔杆、塑料等细小漂浮物。


4.堵塞拦污栅的污物主要是水面漂浮物。


据调查, 黄河几个水电站堵塞拦污栅的污物是苇根和草根, 它们来自地面冲刷和河滩坍塌, 粘有泥沙, 比重接近。因此, 半沉半浮, 沿整个水深都有。长江在宜昌以上则不同, 它属山区性河流, 河床狭窄, 几乎没有长满苇草的宽阔河滩, 河床稳定, 基本没有苇根和草根。其污物主要是原木、桔杆和塑料, 比重都小于, 都是水面漂浮物。几次提栅清污, 栅体上没有发现苇根和草根,仅上层第一、二节栅格上有原木、桔杆等污物, 下层数节栅体上除个别部位有树根外,都很干净。

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5.污物堵塞拦污栅是从水面向下层发展的。


观察发现当漂浮物进入闸孔后, 先徘徊于栅前, 继而受过栅水流的作用, 桔杆之类的漂浮物便吸附于表层栅格上, 原木、树枝则成各个方向卡在栅条内。过栅水流条件随着污物的增多而改变, 吸附于栅格上的污物因而也由水面向下层发展。当栅上污物聚积太多, 使水头损失达到一定值以后, 机组出力明显降低, 以致导致最后被迫停机。


葛洲坝水电站使用了倒漂、排漂、调度和清污等多重措施来降低污物对电站发电机组的影响。其中,清污机由行走机构、旋转平台、机房、伸缩动臂杆和清污斗组成。行走机构安装在坝顶门机轨道上, 可来回行走, 能在每台机前清污。旋转平台装在行走支架上, 可绕立轴旋转360°, 能在任何方向清污或卸污。机房装在平台上, 容量为60kW,动臂杆可伸缩,能适应栅前孔口小的具体情况。清污斗装在动臂杆的端头, 斗容量为1.2m³。它有两种形式一为抓斗, 可抓起栅前污物另一种为扒斗, 可扒去挂在栅条上的污物, 或疏通栅条让细小污物过栅。

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葛洲坝电站清污机的特点是清污斗是由刚性动臂杆与机体连接, 斗体不受栅前水流的影响,可随意抓起污物能适应栅前清污范围狭窄的具体要求斗的容量大, 每2min左右可清一斗, 清污效率高拦污栅垂直栅条比横栅条凸出7cm, 清污斗的斗齿只伸进5cm, 斗齿挂不到横条, 不会损坏拦污栅;能自行、自卸。

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